氧效應是指氧對生物體放射敏感性的顯著影響。自威廉·倫琴發現X線以來,人們便發現了氧對放射線效應的顯著影響。無論是在細菌還是高等生物中,都可見到這種現象。研究表明,細胞在低氧環境中接受低LET射線時,放射敏感性會顯著降低。有氧條件下的照射會使細胞的放射敏感性提升至乏氧狀態的三倍。氧被認為是目前已知的最強的放射增敏劑。
影響因素
對于低LET射線如X射線、γ射線,氧效應的主要原因是這些射線的間接作用,其中產生的自由基與機體物質的反應受到氧的影響。然而,對于LET高的放射線(如快中子、α射線、質子),氧效應并不顯著,因為這些射線主要以直接作用為主。
醫學應用
氧效應在放射生物學中具有重要地位。1921年,Holthusen就已經注意到無氧環境對蛔蟲病卵射線的拮抗作用。1953年,英國科學家Gray LH及其同事首次提出了“氧效應”的概念,引發了放射生物學家的廣泛關注。氧效應的確切作用機制尚不完全清楚,但普遍認為氧在自由基水平起作用。臨床放射學家已經開始考慮氧效應對腫瘤輻射敏感性的影響,并在實踐中發現它對放療具有重要作用。目前正在研究的增加組織氧合的方法包括高壓氧艙放射治療、常壓下吸氧、使用氟碳乳劑等傳遞修飾劑以及血色素攜氧能力增強化合物。
氧增強比
氧效應可以用氧增強比(OER)來衡量,它是有氧和無氧條件下照射產生相同生物效應所需劑量的比率。在生物在有氧和無氧的條件下照射后,細胞存活曲線形狀相似,但要達到一定效應水平所需的照射劑量不同,有氧時的劑量要低于無氧時的劑量。
作用機制
氧效應的機制尚未完全明確。早期的解釋主要集中在生理層面,隨著科技發展,物理化學的解釋逐漸占據主導地位。目前廣泛認可的觀點是氧在自由基水平發揮作用。射線吸收后產生的快帶電粒子在穿過生物物質時會產生多個電子對,進而形成自由基。這些自由基能夠破壞有機化合物的化學鍵,引發一系列事件,最終表現為生物損傷。如果存在氧,自由基會與有機物結合形成不可逆的有機過氧基,從而“固定”放射損傷。
參考資料 >
揚州古運河風光帶綠地樹種固碳釋氧效應初步研究.百度學術搜索.2024-11-04
城市綠化植物的固碳釋氧效應.百度學術搜索.2024-11-04
人參總皂甙的耐缺氧效應機理研究.百度學術搜索.2024-11-04