115年:醫物幅安(2)

當病人經由直線加速器進行腫瘤放射治療,則下列人體組織何者對輻射敏感度最低?

A紅血球母細胞
B肝臟
C上皮生殖細胞
D肌肉細胞

詳細解析

本題觀念:

放射敏感度是指細胞或組織在相同輻射條件下,發生失活、死亡或永久性損傷的傾向。判斷組織敏感度時,最有用的第一個線索不是器官名稱,而是細胞是否正在分裂、分化程度高不高,以及細胞是否具有持續更新的功能。Bergonie–Tribondeau principle指出,分裂越活躍、分化越不完全的細胞通常越敏感;高度分化、成熟且長期停留在非分裂狀態的細胞則相對耐受。

本題的直線加速器只是治療時產生高能光子或電子束的設備背景,真正要比較的是四種人體細胞的放射生物學特性。紅血球母細胞與上皮生殖細胞都需要增殖,肝臟雖以分化細胞為主但仍保有再生能力;成熟肌肉細胞高度分化,平時很少進行有絲分裂,所以四項中敏感度最低的是肌肉細胞。

選項分析

A 紅血球母細胞:不正確。紅血球母細胞是骨髓中的未成熟造血細胞,必須經過多次分裂與分化才能形成成熟紅血球。其細胞週期活動旺盛,DNA複製與染色體分離會增加電離輻射造成致命損傷的機會。造血系統也常是全身照射時較早出現急性反應的組織,因此不可能是本題四項中最低敏感度者。

B 肝臟:不正確。肝臟細胞多屬高度分化細胞,平常增殖速度比造血細胞低,故敏感度可低於紅血球母細胞。不過肝細胞在受傷後具有再進入細胞週期、進行修復與再生的能力,肝臟也不是典型的最耐輻射組織。題目採用組織放射敏感度的經典排序時,肝臟仍高於成熟肌肉細胞。

C 上皮生殖細胞:不正確。生殖系細胞要維持生殖細胞的產生,包含可持續分裂的精原細胞或相應的生殖上皮前驅細胞。這類細胞的增殖與染色體遺傳功能,使DNA損傷可能造成細胞死亡或生殖功能受損;早期精原細胞尤其被列為對電離輻射敏感的細胞。因此它不是最低敏感度選項。

D 肌肉細胞:正確。成熟骨骼肌細胞高度分化,成人時多數不在活躍的細胞週期中,DNA複製與有絲分裂次數少,受到輻射後較不容易以「分裂失敗」的方式立即表現出細胞群損失。肌肉組織並非完全不會受輻射影響,高劑量仍可造成細胞與微血管損傷;但和快速分裂的造血、生殖細胞相比,成熟肌肉細胞在經典比較中屬於低放射敏感度,故為本題答案。

答案解析

解題時先把選項依增殖活動分組。紅血球母細胞和生殖上皮細胞需要頻繁更新,屬於高敏感度方向;肝細胞的平時分裂較少,但具有再生能力,放射耐受度不是四者最低;成熟肌肉細胞則高度分化且通常不進行有絲分裂,符合「分裂少、分化高、敏感度低」的典型描述。

因此答案選 D。這個判斷不是因為肌肉有特殊的屏蔽效果,也不是因為直線加速器只照射腫瘤;它是細胞週期與分化程度所造成的組織反應差異。臨床放射治療仍須考慮肌肉、血管、結締組織及周邊器官的晚期反應,不能把「相對耐受」誤解成「不會受傷」。

核心知識點

  1. 放射敏感度與細胞增殖速率、細胞分化程度及細胞週期分布密切相關。
  2. 未成熟造血細胞與生殖系前驅細胞通常分裂活躍,屬較敏感的細胞群。
  3. 成熟肌肉細胞高度分化,通常不頻繁進入有絲分裂,在經典組織比較中相對放射耐受。
  4. 肝細胞雖平時分裂不快,仍具有再生能力,不能直接視為最耐受組織。
  5. 放射耐受是相對概念;高劑量、重複照射、缺氧、血管損傷與組織修復能力都會影響實際反應。
  6. 直線加速器是輻射治療工具,設備名稱不會改變基本的細胞放射敏感度排序。

參考資料

  1. ATSDR Toxicological Profile for Ionizing Radiation, radiosensitivity table
  2. Stanford Radiation Safety Manual: Biological Effects of Radiation
  3. IAEA Basic Professional Training Course: Radiation Biology
  4. NCBI Bookshelf: Radiation Biology and Tissue Effects