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日本核污水排海对健康影响有多大?解读干细胞在核辐射急救中应用发布日期:2023-09-19 15:15:40 浏览次数:

2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。首次排海每天将排放约460吨,持续17天,合计排放约7800立方米核污染水。根据东电计算,用海水稀释过的核污染水将缓慢流过约1公里的隧道,约1000秒之后抵达大海。日本核污染水排海至少要持续30年,将会影响全球海域。


人体受到核辐射后会发生什么变化?

专家表明,核污水不等于核废水。核污水危害更大,含包括氚在内的64种核放射性物质,其中一些具有较长的半衰期,如铀238的半衰期为45亿年,钚239的半衰期为2.4万年。人体受到核辐射后,可能会出现不同的变化和影响,这主要取决于接受的辐射剂量、时间和种类等因素。以下是一些可能出现的变化和举例说明:

急性辐射综合征:高剂量的核辐射可以导致急性辐射综合征,表现为恶心、呕吐、腹泻、发热、虚弱、头痛、晕厥等症状。例如,1986年乌克兰切尔诺贝利核事故中的工作人员和消防队员就因为暴露在大量辐射下引发了急性辐射综合征。

癌症:长期低剂量的核辐射可能会增加癌症的风险,特别是甲状腺癌、肺癌和白血病等。例如,在日本广岛和长崎原子弹爆炸后的幸存者中,许多人在数十年后因癌症而死亡。

遗传突变:辐射还可能导致遗传突变,影响后代的健康。例如,苏联切尔诺贝利事故中,受辐射影响的妇女在怀孕期间生下的婴儿出现了畸形或智力障碍。

免疫系统损伤:核辐射还可能导致免疫系统损伤,增加感染的风险。例如,在福岛核事故后,一些人因为辐射而导致免疫系统受损,易于感染细菌和病毒。


发展细胞疗法,建立辐射急救再生医学

核辐射对健康带来的影响是当下最为关心的话题。近年来,在核辐射产生的损伤治疗研究中,基于干细胞修复及再生医学的技术备受瞩目。

2021年,日本广岛大学放射生物学与医学研究所的学者在《辐射研究杂志》上发表了文章,综述了建立辐射急救的再生医学体系。作者认为,发展细胞疗法、细胞修复技术和再生生物技术作为辐射紧急情况的再生医学体系是必要的。可以利用现有的再生医疗系统,开发应对辐射紧急情况的再生医疗系统,这篇综述强调了通过开发现有细胞处理中心,建立一个安全可靠的放射医学细胞库,开展辐射急诊医学教育项目,构建辐射急诊医学的再生医学网络。

研究阐释,使用干细胞,包括间充质干细胞和脂肪组织源性基质细胞进行细胞干预是临床治疗急性辐射综合征的一种很有前途的策略。能够修复局部辐射引起的损伤,包括皮肤、软组织、骨骼肌和神经的损伤。近年来,细胞疗法已被用于血管生成、软骨再生和抗癌复发,并已被证明是安全、可行和有效的。

这篇综述还专注于探究间充质干细胞的潜力。相比于胚胎干细胞,自体间充质干细胞有以下优点:

①间充质干细胞可以很容易地从多个组织中分离出来,并且可以在体外快速扩增;

②间充质干细胞可以在细胞培养后储存,并且可以重复进行细胞移植;

③不涉及伦理问题;

④间充质干细胞本身具有免疫调节作用;

⑤间充质干细胞免疫原性低。


干细胞在核辐射相关疾病中的实际应用

1.烧伤的修复

首先要面对的就是因射线-电离辐射引起的放射性烧灼伤。临床研究和试验均证实,间充质干细胞能促进烧伤创面的修复。

2005年1月,Rasulov等第一次报道相关治疗,一位深度皮肤灼伤的女性患者接受了骨髓间充质干细胞临床治疗。干细胞移植到烧伤创面后,加快了创伤愈合速度。

蔡德南等人将82名II度烧伤患者随机分为2组,分别进行脐带间充质干细胞和常规烧伤治疗。结果发现,干细胞组的新生肉芽组织表生长因子及血管内皮生长因子的表达均优于常规疗法。


2.放射病的治疗

急性放射综合征(ARS)也被称为放射病,是一种患者在24小时内暴露于大剂量的游离辐射下导致的综合征。

在较大剂量射线照射后,造血系统损伤出现最早,程度最严重,如果造血功能难以恢复,就需要进行造血干细胞移植,重建机体造血功能,对ARS的预后有重要意义。

1999年,日本东海村核事故中,大内久成了第一个接受外周血造血干细胞移植的人。虽然最终由于病情太重未能挽回他的生命,但移植技术在ARS中的应用开始受到关注。

间充质干细胞能促进造血干细胞植入,并预防移植物抗宿主病(GvHD)发生,提高患者生存率。此外,大量研究表明,间充质干细胞对辐射导致的胃肠道、肺损伤及放烧复合伤等都有良好的组织修复作用。

2004年山东济宁、2008年山西太原辐射事故中,患者在造血干细胞移植后,都临床输注了供者的间充质干细胞,显示出良好的抗GvHD作用。


3.核辐射后遗症的治疗

癌症

以广岛核爆炸为例,病故于医院的核爆幸存者中,2/3死于恶性肿瘤,主要类型有:肺癌(20%)、胃癌(18%)、肝癌(14%)、白血病(8%)、肠癌(7%)和恶性淋巴瘤(6%)。同时,核爆幸存者的白血病发病率是对照组的4-5倍,这个差距直到10-15年后才逐渐缩小。

造血干细胞移植可用于多种血液病的治疗,如急性白血病、慢性粒细胞白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等。


白内障

白内障也是经历核辐射之后,常见的一种疾病。在切尔诺贝利核事故的50万清理人中,白内障的发病率明显增高。

2016年,中山大学眼科医院刘奕志教授领衔的国际化团队取得重大突破。他们利用内源性干细胞原位再生出新的晶状体,成功让先天性白内障患儿恢复完整视力。到2018年,有100多例小于2岁的白内障患儿因此获益,目前正在评估长期疗效。


心理健康

核事故造成的心理疾病也是最大的危险。福岛健康管理调查报告也显示,成人心理疾病患病率从3%升高到14.6%。

抑郁症的发病机理尚未明确,目前最受关注的是「炎性免疫假说」。该假说认为机体的免疫系统在抑郁症中有重要作用,抑郁症实质上是一种心理-神经-免疫紊乱性疾病。

而间充质干细胞在免疫调节中作用突出,因此也被用于抑郁症等疾病的研究。有俄罗斯科学家使用脐带血临床干预13名复发难治性抑郁症患者,结果发现其有助于难治性抑郁症的治疗,特别是认知-情感亚量表的改善。


福岛第一核电站核污染水排海成为了世界的焦点。利用干细胞修复损伤细胞,是临床治疗核辐射损伤的一个重要途径。未来,干细胞的相关研究和储备,将造福更多人类。而上文提到的日本学者所发表的研究中,研究人员表示,如果在遭遇辐射灾害时不能使用自体细胞进行再生医学,则应考虑使用同种异体细胞。在这种情况下,有必要在细胞库中储存同种异体细胞和自体细胞。细胞库系统的建设,对于建立辐射紧急情况下的再生医学也至关重要。