氧效應
oxygen effect

1氧效應簡介

氧效應指X射線和γ射線照射時,由於氧分壓的高低或存在與否所出現的生物學效應的增減現象。(G.Sch-warz(1909)在通過壓迫人的皮膚使血行發生障礙時,發現了可使皮膚的放射線傷害減輕的氧效應,這是人工控制放射線效應的最早的例子。從細菌到高等生物,都能看到這種現象,說明在放射線間接作用時,細胞內產生的遊離基與機體物質的反應是受氧的影響。對於LET高的放射線(中子、 α線、質子),氧效應不顯著。
其實氧是催化人衰老的物質,當空氣中達到一定數量時會氧中毒。氧氣也是導致細胞的線粒體突變的罪魁禍首之一。

2氧效應在醫學中的應用

氧效應是放射生物學中具有重要意義的一個方面。早在1921年,Holthusen已經注意到無氧時蛔蟲卵對射線有一定的拮抗作用。1953年,英國的Gray LH和他的同事首先提出「氧效應」的概念,立即引起了放射生物學家的極大關注。前已述及,電離輻射過程中產生的自由基引起生物體的各種損傷。如果有氧存在,氧就與自由基R作用而產生有機的過氧化物自由基R00。R00 是靶物質的一種不可修復的形式。使受照射后物質的化學成分發生變化。如沒有氧存在,上述反應就不產生,而且很多被電離的靶分子可自行修復。從這一意義而言,氧可以被認為能「固定」放射損傷,這就是所謂的氧效應。氧效應的確切作用機理尚不完全了解,而且看法也有不同,但認為氧作用在自由基上這一點是一致的。臨床放射學家已經重視氧效應對腫瘤輻射敏感性的影響,並已在實踐中發現它對放療具有較大的作用。本文的中心目的,是開展氧自由基抗癌治療,所用藥物為過氧化氫H202,其進入人體,最重要的一步反應就是在過氧化氫酶CAT作用下,生成水並放出氧。一般人只看到這個O2可以增加組織供氧,緩解缺氧,增加組織氧化供能。結果在H2O2抗癌治療中,這個O2還能在自由基損傷癌細胞后,將這個損傷固定下來,使之無法修復,增加癌細胞的死亡率。這樣,H2O2抗癌就有了兩方面機理:①氧自由基攻擊癌細胞,造成損傷;②氧效應將定損傷固定下來。即H2O2不僅提供氧自由基,還提供氧,實在難得。現在正在研究中的增加組織氧合的措施:
①在高壓氧倉中進行放射治療
②在照射同時,在常壓下,讓病人吸入含95%氧與5%CO2的混合氣體,可引起呼吸頻率增加,促使末梢血管擴張,氧擴散增加。
③採用傳遞修飾劑,如氟碳乳劑(FC)。由於它能攜帶大量的氧,並能在進入腫瘤組織的乏氧區而放出氧。
④血紅蛋白攜氧能力增強化合物,如BW12C、BW589C。
⑤鈣離子拮抗劑如肉桂苯哌唪、氟桂唪,通過抑制細胞呼吸而達到提高腫瘤細胞氧張力的作用。
⑥利用每次照射后乏氧細胞轉變成氧合細胞的規律,採用小劑量分次照射。
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