111年:放射治療(1)
以α粒子微束照射高滿度( confluence )細胞 1% 的區域,而未被照射到的細胞會死亡,其最可能原因為何?
A此粒子微束必須是高劑量率
B造成此效應是仰賴細胞的通訊連結機制
C粒子微束照射的準確度不均
D與二級訊息因子鈣離子釋放的範圍及其數量的差異有關
詳細解析
本題觀念:
本題考查放射生物學中非常重要的**「旁觀者效應」(Radiation-Induced Bystander Effect, RIBE)**。 旁觀者效應是指:當細胞群體中僅有極少數的細胞(如 1%)受到游離輻射照射時,那些「未被輻射直接擊中」的鄰近細胞,也會表現出類似受輻射照射的生物反應(例如:DNA 雙股斷裂、基因突變、染色體異常,甚至走向細胞凋亡或死亡)。
在體外細胞培養實驗中,旁觀者效應的訊息傳遞主要依賴兩種途徑:
- 縫隙接合細胞間通訊(Gap Junction Intercellular Communication, GJIC):當細胞處於「高滿度(confluence)」狀態時,細胞與細胞之間會緊密排列並產生物理接觸,此時受損訊息主要透過細胞膜上的縫隙接合(Gap junctions)傳遞。
- 分泌性水溶性因子(Soluble factors):在細胞密度較低時,受照射細胞會將訊息分子(如活性氧物質 ROS、一氧化氮 NO、細胞激素等)分泌至培養基中,再擴散至其他未照射的細胞。
選項分析
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(A) 此粒子微束必須是高劑量率: 錯誤。旁觀者效應在「低劑量」及「低劑量率」的輻射暴露下即非常顯著,甚至在單一 α 粒子擊中少數細胞時就會誘發。因此,誘發此效應並不依賴高劑量率。
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**(B) 造成此效應
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