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【独家报道】核辐射致睾丸生殖功能损伤的研究

发布时间:2019-06-26 01:15 来源:未知 编辑:admin

  爆炸产生强烈辐射、冲击波、瞬间核辐射和放射性灰尘污染,持续性照射,会影响生育和子代健康。截止 1998 年 5 月世界各国的核实验达 2057 次,但,至今未见核爆炸辐射对雄性生育能力和生殖细胞影响的相关报道。

  党连凯(我的老友)等自 1975 年参加 6 次核爆炸现场实验。经 20 多年单一核辐射对睾丸损伤坚持研究,前后对 226 条狗、90 隻恒河猴、大鼠 760 只,连续对核辐射动物实验与睾丸病理组织学研究观察证实,可见到对生育和生精功能的损伤效应,如死胎、子代生存时间短、精子发生障碍,可持续数年,在 5 年后可出现睾丸萎缩,生精小管空虚、纤维化,精子数量、活率,再次降低,不能恢复,进入早衰期或永久性不育期。

  已经共识认为:核辐射是造成睾丸损伤生殖功能下降的直接原因,以其损伤效应进行说明睾丸损伤的最短时间,对临床了解患者的睾丸损伤程度与病情发展规律,以及预后的考量都有借鉴意义。特别是环境污染的影响不能忽视。

  显微镜下观察细胞形态是重要检查手段,给物理性环境污染提供了非常好的借鉴,值得临床医生与实验室的检查者读一读,可有启发。

  (一)狗照射后光镜观察其精子畸形率:核固缩、卷尾、双头、多尾、颈中段粗、轴丝裸露、顶体溶解等各种类型表现,并与受照射剂量相关。

  (二)照射后电镜观察:膜结构破坏,膜蛋白脱落,前头区、中头区和后头区界限模糊,核膜孔不规则,核内出现大空洞,染色质断裂,排列紊乱,核畸形;顶体双层膜机构破坏,顶体脱落,核裸露;精子中段肿大,线粒体脱落,排列紊乱,密纤维缺失,不规则,轴丝和密纤维的 9+2 机构破坏等。

  (一)狗照射后光镜观察:生精细胞脱落,生精小管空虚,生精小管直径减小,照射 5 年后可见生精小管纤维化。

  (二)照射后电镜观察:初级精母细胞破坏严重,其次为精原细胞和次级精母细胞,再次为精子细胞和精原干细胞,成熟精子具有抵抗性。照射后的损伤表现是细胞膜破坏、断裂、细胞核模糊,进而死亡,脱落,导致生精小管空化;次级精母细胞分裂障碍,精子细胞变态障碍,出现大量畸形精子,甚至无精子。

  2. 照射后 3 个月内有生育能力,但是生育率低,生仔数目少,后精子数量减少、活力降低、畸形率增高,生育率降低;

  3. 照射 3~9 个月为不育期,精子数量降低甚至无精子、活力 “0”、畸形率增高;

  4.照射 9 个月后生育能力“恢复期”,精子数量增加、畸形率减少、可生育,见核辐射的生育功能的损伤效应,死胎、存活时间短、精子发生障碍,持续数量降低;

  5.照射 5 年后睾丸萎缩,生精小管空化、纤维化,精子数量、活率、再次降低,不能恢复,进早衰期或是永久不育期。

  生殖细胞核辐射的敏感性不同,成熟精子和接近成熟的精子细胞,有抗辐射能力,可见 2~3 月精液中有精子,雌雄交配成功;初级精母细胞对辐射最敏感,其次为精原细胞、次级精母细胞,这些敏感的细胞死亡、脱落导致生精小管层次减少,精子枯竭,丧失生育能力;精原细胞不敏感,如果分裂能力启动后,可以产生精母细胞、精子细胞,最后发育为成熟精子,恢复生育能力。

  代谢旺盛的细胞、对外界因素敏感的细胞和结构松散的细胞易受攻击;依剂量学,细胞损伤程度取决于接收到的剂量,而所吸收的剂量与体积成正比。不同生精细胞的敏感性差异与细胞的结构特点、功能状态密切相关。

  以最敏感的初级精母细胞和最不敏感的成熟精子为例:初级精母细胞由于细胞体积大,接受能量最多,且细胞结构松散,无规则,细胞核为 4 倍体,核膜孔、线粒体数量最多;而成熟的精子体积小,细胞核致密、为单倍体,核内染色质为螺旋结构有规则排列,线粒体的数量少。因此认为:细胞核辐射的敏感性差异是由各种因素叠加形成的。

  (1)照射后 3 个月以内最适宜,因为这阶段的精子是成熟精子或是接近成熟精子,辐射敏感性最低,受影响小,容易受精,且对后代伤害较小,可早期预先冷冻保存精子。

  (2)照射后 1~5 年这时段,精子来源于生精干细胞,其对辐射的敏感性较低,干细胞分裂能力启动以后,可产生具有生育能力的精子。但是,随着核辐射后时间的延长,精子数量逐渐减少,质量差。受精能力降低,不适合生育。

  如此连续时间观察、如此大量动物实验、如此投入人力、如此巨大的实验观察,取得的结论,实在是难能可贵的时效性资料,对睾丸生精功能障碍的有现实考量作用,在临床诊疗中对有害因素等睾丸损伤的时效性和迁延性的考量都是有意义的参考。结论:短期为5年,超过后危险率增加,随着年龄增长,危险率提高。为临床慢性睾丸功能损伤,如对治疗精索静脉曲张有着重要参考价值。

  党连凯(1937-),吉林省双辽县人。1964 年于沈阳医学院(今中国医科大学)医疗系毕业,分配到中国科学院生物物理研究所,1986 年为副研究员,1993 年起享受政府特殊津贴。1964 年 11 月至1965 年 5 月从事宇宙生物学研究,1965 年 5 月至 1986 年从事核武器试验核辐射对动物效应研究(代号“21 号任务”),任组长,“21-44”核试验任中国科学院分队队长;核试验下风向地区调查组组长。1988 年获中国科学院科学技术进步奖一等奖。为我国两弹一星事业和和平利用原子能事业作出了贡献。

  曹学午、徐晨、李宏军、白文俊等主编精液脱落细胞学与睾丸病理学一书。北京大学医学出版社,第二版。2017 年,149 页。

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