111年:放射治療(2)

標幟指數( labeling index, LI )可藉閃爍標幟( flash-labeled )獲得,並可藉此推算細胞週期長短;在對數生長期的細胞,其 Ts為 12 小時,且 LI 為 7.2 %,則此細胞的細胞週期約為幾小時?

A116
B167
C83
D36

詳細解析

本題觀念:

本題測驗放射生物學中的細胞動力學(cell kinetics)概念,特別是標幟指數(Labeling index, LI)與細胞週期(Cell cycle time, TcT_c)之間的數學關係。

標幟指數(LI)是指在給定時間內,處於 DNA 合成期(S phase)的細胞佔整個增殖細胞群體的比例。臨床或實驗室中,透過給予短暫的放射性胸腺嘧啶(如 3^3H-thymidine)或 BrdU 等核苷酸類似物進行「閃爍標幟」(flash-labeled),只有正在合成 DNA 的細胞會將其攝入並被標幟。

對於不同生長狀態的細胞群,計算 LI 的公式有所不同:

  1. 理想均勻分佈(Uniform distribution):若細胞群體處於穩態,細胞在週期各階段的分佈是均勻的,公式為 LI=TsTcLI = \frac{T_s}{T_c}
  2. 對數生長期(Exponential growth phase):在持續分裂增殖的細胞群中,每次有絲分裂(M phase)都會產生兩個子代細胞進入 G1 期。因此,處於細胞週期早期的細胞數量絕對會多於晚期,這形成了一種指數型的不對稱分佈。計算時必須加入一個修正係數 λ\lambda(在對數生長期的理想狀態下,λ=ln20.693\lambda = \ln 2 \approx 0.693)。 對數生長期的公式為:$LI = \la

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