放射 - 輻射生物分子技術考古題解析 - 民國115年

本題觀念：

放射生物學中，游離輻射會導致細胞發生 DNA 損傷與染色體變異。不同的分子生物學與細胞學分析技術，適用於偵測不同型態的 DNA 破壞（如單股斷裂、雙股斷裂）或染色體結構變異（如易位、缺失、雙中節染色體等）。本題測驗對於偵測特定染色體結構重排（易位）最適當之技術。

選項分析

(A) γH2AX免疫螢光染色：錯誤。當輻射或其他因素引起 DNA 雙股斷裂（Double-strand break, DSB）時，組蛋白 H2AX 的第139個絲胺酸會迅速發生磷酸化，形成 γH2AX。利用免疫螢光染色可以觀察到細胞核內的螢光斑點（foci），其數量與 DSB 的數量呈高度正相關。此技術是早期偵測 DNA 雙股斷裂的極佳指標，但無法分辨斷裂修復後是否發生染色體易位。
(B) 彗星分析（comet assay）：錯誤。又稱為單細胞凝膠電泳分析法（single cell gel electrophoresis）。其原理是將細胞裂解後進行電泳，受損斷裂的 DNA 片段游走速度較快，會形成類似彗星的尾巴。尾巴的長度與螢光強度代表 DNA 損傷的程度，主要用於評估整體 DNA 斷裂情況（包含單股與雙股斷裂），無法提供染色體結構變異（如易位）的精確資訊。
(C) 螢光原位雜交法（fluorescent in situ hybridization, FISH）：正確。FISH 利用帶有螢光標記的特定核酸探針，與細胞內互補的染色體 DNA 序列結合。透過螢光顯微鏡，可以直觀地觀察到特定基因或染色體片段的空間位置。若發生染色體易位，可利用融合探針（fusion probe）或全染色體塗繪（whole chromosome painting）技術，清楚看見不同染色體片段的異常結合，是臨床與生物劑量評估中偵測「染色體易位」最直接且最適合的技術。
(D) 脈衝場凝膠電泳（pulsed-field gel electrophoresis, PFGE）：錯誤。傳統電泳難以分離巨大的 DNA 分子，PFGE 藉由不斷改變電場方向，可將極大分子量的 DNA 片段分離。臨床與實驗室中常應用於細菌分型（流行病學調查）或大範圍的 DNA 斷裂評估，無法用於標定或觀察特定的染色體結構易位變異。

答案解析

輻射造成的染色體變異中，「染色體易位（translocation）」屬於穩定性變異（stable aberration），即使細胞歷經多次分裂仍會保留。螢光原位雜交法（FISH）可使用特定探針將不同染色體標示為不同顏色，當發生易位時，即可在顯微鏡下清楚觀察到顏色交錯的異常染色體結構。其他選項如 γH2AX 與彗星分析僅能偵測 DNA 的「斷裂程度」，無法得知斷裂修復後產生的「結構錯置」。因此，FISH 是最適合偵測染色體易位的分析技術。

核心知識點

醫事放射師國考常考之「輻射生物學－DNA與染色體損傷偵測技術」總整理：

DNA 斷裂偵測：
- γH2AX 免疫螢光染色：專一性偵測 DNA 雙股斷裂（DSB）。
- 彗星分析（Comet assay）：測量單一細胞的總體 DNA 損傷（斷裂片段會游離形成彗星尾巴）。
染色體變異與生物劑量評估（Biodosimetry）：
- 不穩定變異（Unstable aberrations）：如雙中節染色體（Dicentric chromosome）、環狀染色體（Ring chromosome）。會隨細胞分裂而致死，是評估近期/急性輻射曝露的黃金標準（通常使用 Giemsa 染色觀察）。
- 穩定變異（Stable aberrations）：如染色體易位（Translocation）。細胞仍可分裂存活，適用於評估遠期/歷史輻射曝露（回溯性劑量評估），必須仰賴 螢光原位雜交法（FISH） 來偵測。

臨床重要性

在輻射災難醫學與職業曝露監測中，若人員遭受意外輻射曝露經過數年後才進行評估，血液中的淋巴球若帶有不穩定染色體變異（如雙中節）大多已在細胞分裂中凋亡；此時，帶有「染色體易位」的淋巴球仍會存活。因此，利用 FISH 技術偵測周邊血液的染色體易位發生率，是回溯性推算長遠期輻射吸收劑量的重要方法。

下列何種分析技術最適合用於偵測染色體易位（translocation ）變異？

詳細解析

本題觀念：

選項分析

答案解析

核心知識點

臨床重要性

參考資料