目的：辐射适应性反应(Adaptive response, AR)是指提前给予细胞或机体低剂量辐射照射刺激,使细胞或机体在一定时间间隔内对随后较大剂量辐射照射产生的抗性或保护作用。表现为低剂量电离辐射可以增强人体免疫力、抑制肿瘤的生长和转移,降低肿瘤发生率,对肿瘤治疗及辐射防护具有必然的参考意义。目前对于AR的研究涉及细胞遗传损伤、基因突变、细胞存活等生物学终点。有研究表明,细胞组学指标核质桥(Nucleoplasmic bridge, NPB)来源于染色体损伤后而形成的双着丝粒染色体,与染色体中期分裂相的双着丝粒染色体和着丝粒环(dic+r)呈正相关。本实验室前期研究表明,NPB数目与较宽的吸收剂量问存在很好的剂量-效应关系,NPB有望成为新的电离辐射生物标志物。因此,本研究是在前期研究的基础上,以NPB为观察指标,探究低剂量电离辐射诱导人外周血淋巴细胞AR的剂量范围及最佳诱导剂量。目前,AR的诱导机制研究很多,但尚未完全阐明。AR的诱导机制研究主要涉及DNA损伤修复、细胞周期调控、细胞凋亡抑制、细胞信号通路调节等的介入。AKT(蛋白激酶B)是细胞内许多反应,如细胞生长、糖代谢和细胞增殖的调控因子。PI3K/AKT信号通路普遍存在于细胞中,它是介导细胞增殖、生长以及分化调节的信号转导途径。AR中的细胞存活可能与AKT通过磷酸化其下游的靶分子有关。因此AR中AKT及其磷酸化水平的变化值得探究。方法：用60Co丫射线照射三位健康成年人离体外周血,照射剂量分别为0、20、50、75、100、150和200 mGy(照射剂量率为25 mGy/min),在上述剂量照射后间隔6 h后再给予2 Gy的照射剂量(照射剂量率为1 Gy/min)。采用胞质分裂阻滞法(CBMN)进行细胞培养、收获、制片、染色,在光学显微镜下观察NPB及微核(Micronucleus,MN)的发生情况。确定诱导以核质桥为指标AR的剂量范围和最佳诱导剂量。用已探究出的最佳诱导剂量照射健康成年人外周血,37℃温箱中修复6h后,分离淋巴细胞,提取蛋白。用Western blot方法测定AKT和p-AKT(Ser473)在翻译水平的表达。结果：1、0～200 mGy范围的低剂量电离辐射诱导作用下,NPB以及MN的发生率随照射剂量的增加而增多,两者呈线性关系,并可以分别拟合出直线模型,NPB:y= 0.0059x+0.0001(R2=0.963,p<0.01),其中x为照射剂量,y表示NPB率(NPB数目/细胞数)。MN:y=0.0620x+0.0073 (R2=0.972,p<0.01),其中x为照射剂量,y表示MN率(MN数目/细胞数)。因此,NPB有可能成为新的低剂量电离辐射生物标志物。2、当剂量率为25 mGy/min,对志愿者A和B,提前6h受到75～100 mGy时可以减少随后大剂量照射产生的NPB(MN)数目,实验组与对照组间的差异具有统计学意义(p<0.05)。对志愿者C,100 mGy可减少攻击剂量照射产生的MN数目(p<0.05)。对三位志愿者,100 mGy的诱导剂量均表现出最佳减少效果,可将NPB(MN)数目减少最多。3、与未受照射的对照组相比,最佳诱导剂量(100 mGy)照射后6h诱导的AKT在翻译水平表达增强、AKT在Ser473位点的磷酸化活性增强。结论：1、0～200 mGy剂量范围内诱导的NPB和MN与照射剂量均成良好的线性关系,NPB有望成为新的低剂量电离辐射生物标志物。2、低剂量电离辐射(75～100 mGy,剂量率为25 mGy/min)可诱导人外周血淋巴细胞以NPB为观察指标的适应性反应,最佳诱导剂量为100 mGy。3、AR的发生可能与AKT蛋白水平及其磷酸化活性相关。