輻射對(duì)人體的影響是一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注的問(wèn)題。長(zhǎng)時(shí)間暴露在輻射環(huán)境下可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷、突變和癌癥等健康問(wèn)題。

輻射包括電離輻射（X光機(jī)、CT、伽馬刀、鈷60治療機(jī)、碘-131）和非電離輻射（手機(jī)輻射、微波爐、電熱毯、高壓電塔、基地轉(zhuǎn)播臺(tái)等）。

電離輻射在核能發(fā)電、核醫(yī)學(xué)診療、食品輻照滅菌、高分子材料改性以及環(huán)境治理等多個(gè)方面具有重要的應(yīng)用。隨著電離輻射在研究和技術(shù)中的廣泛應(yīng)用增加，其導(dǎo)致的代謝性疾病、急性造血綜合征、胃腸綜合征和免疫系統(tǒng)疾病也越來(lái)越多。

當(dāng)核輻射暴露超過(guò)安全限度時(shí)，可能導(dǎo)致癌癥、遺傳損傷等健康問(wèn)題。

其他電離輻射的主要來(lái)源包括醫(yī)療診斷、放射治療等，長(zhǎng)期暴露于電離輻射可能導(dǎo)致DNA損傷、細(xì)胞突變、組織損傷、患癌癥、遺傳疾病等健康問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)增加。

來(lái)自醫(yī)療暴露、放射性藥物應(yīng)用、切爾諾貝利災(zāi)難、環(huán)境輻射污染的研究證據(jù)表明，腸道菌群與電離輻射引起的損害之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。

電離輻射不僅僅對(duì)腸道產(chǎn)生直接影響，還對(duì)腸道菌群的組成和功能產(chǎn)生影響，如腸道菌群多樣性下降、有益菌減少、有害菌如變形菌、梭菌屬等富集。

臨床上較常見(jiàn)的，放射性腸炎就是電離輻射對(duì)健康的不良影響之一，普雷沃氏菌屬、巨單胞菌屬等在放射性腸炎中顯著富集，或成為放射性腸炎的特征菌屬。某些重要菌屬的缺失可能與較差的預(yù)后相關(guān)。

特別值得注意的是，《SCIENCE》研究發(fā)現(xiàn)，一些腸道菌群有輻射防護(hù)的潛力，如Lachnospiraceae和Enterococcaceae，這為臨床上放射治療或其他防輻射領(lǐng)域帶來(lái)新的希望。

鑒于近期日本核污水的排放，及人們對(duì)輻射毒性威脅的關(guān)注不斷增加，迫切需要了解關(guān)于核污水排放的一些小知識(shí)，基于此本文向大家介紹一些輻射對(duì)人體健康的影響，腸道菌群在其中發(fā)揮的防輻射作用，以及基于腸道菌群調(diào)節(jié)的輻射防護(hù)及其機(jī)制。充分了解這些信息，應(yīng)用于臨床輔助診斷中，可以幫助確定疾病的類(lèi)型，指導(dǎo)相關(guān)治療策略。

本文主要內(nèi)容

01、核污水及輻射相關(guān)的小知識(shí)

什么是核污水？

核廢水和核污水有什么區(qū)別？

核污水的主要成分及特點(diǎn)

核污水進(jìn)入人體的主要途徑

輻射有哪幾種類(lèi)型？

輻射對(duì)人體健康的影響

02、核輻射對(duì)人體健康的影響

03、電離輻射對(duì)腸道菌群的影響

電離輻射

電離輻射影響小鼠腸道菌群組成

放射性腸炎

“精英菌群”——電離輻射中保命？

電離輻射和腸道菌群有怎樣的機(jī)制關(guān)聯(lián)

(短鏈脂肪酸、芳香氨基酸、吲哚衍生物、膽汁酸等)

04、非電離輻射  

紫外線輻射、紅外線輻射、激光輻射、

微波輻射、極低頻輻射等

05、基于腸道菌群調(diào)節(jié)的輻射防護(hù)及其機(jī)制

益生菌、益生元

糞菌移植

生活中抗輻射的食物

其他

（飲食模式、膳食成分、避免食物、運(yùn)動(dòng)、生活方式等）

01、核污水及輻射相關(guān)的小知識(shí)

什么是核污水？

從2011年3月11日海嘯引發(fā)地震，日本福島第一核電站發(fā)生爆炸。由于爆炸，核電站各種結(jié)構(gòu)破損，輻射過(guò)于強(qiáng)大，人不能靠近，也無(wú)法清理，所以核電站爆炸至今，一直處理不了。

核燃料一直沒(méi)有妥善處理，而其又必須不斷地進(jìn)行冷卻，事發(fā)之后，福島第一核電站的運(yùn)營(yíng)方東京電力公司需要持續(xù)注水為反應(yīng)堆降溫，所以，冷卻水灌進(jìn)去后，每天就會(huì)產(chǎn)生大概140噸的核污染水，現(xiàn)在裝污水的罐子已經(jīng)快容不下了...

這些冷卻過(guò)核燃料的水就是我們說(shuō)的核污水。

核廢水和核污水有什么區(qū)別？

核廢水只是核電站的冷卻水，通過(guò)換熱系統(tǒng)進(jìn)行交叉循環(huán)，不會(huì)與發(fā)過(guò)電的鈾燃料進(jìn)行直接接觸。核廢水里的放射性物質(zhì)，通常只有氫的同位素氚，而氚的半衰期是只有12.43年。

核污水因?yàn)榻?jīng)過(guò)融化堆芯，含有大量放射性核素，比如碳-14、碘-129、銫-137、鍶-90、碘-131、鈷-60、鈾-238等。這些放射性核素會(huì)通過(guò)攝入或吸入進(jìn)入人體，對(duì)人體組織產(chǎn)生輻射，增加患癌癥和其他放射性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

碳-14的半衰期超過(guò)5000年，有些核素目前沒(méi)有公認(rèn)有效的凈化技術(shù)，在國(guó)際上沒(méi)有排放先例。

注：也有人認(rèn)為，假如日方公布的數(shù)據(jù)屬實(shí)，福島的核污水雖然穿過(guò)了堆芯，但是會(huì)經(jīng)過(guò)一系列的后續(xù)處理，過(guò)濾掉絕大多數(shù)放射性同位素，只有一種放射性同位素氚沒(méi)法過(guò)濾，把“核污水”中的氚濃度降低至日本國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的四十分之一、世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)七分之一后，才開(kāi)始正式排放的，才能獲得國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的背書(shū)?；诖四敲磧烧邊^(qū)別不大【這個(gè)結(jié)論有待商榷，此處不作詳細(xì)探討，本文所指的核污水只討論含有大量放射性核素的核污水】。

核污水的主要成分及特點(diǎn)

放射性成分

核污水中含有放射性物質(zhì)，包括碳14、碘131、銫137、鍶90、鈷60、氫3（也稱(chēng)為氚）等。這些放射性成分具有輻射活性，對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生潛在的危害。

污染范圍廣泛

核污水的污染范圍不僅局限于水體，還可能對(duì)大氣、土壤和生物體產(chǎn)生影響。

核污水排放到海洋中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生廣泛的影響。首先，核污水中的放射性物質(zhì)會(huì)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。這些放射性物質(zhì)會(huì)被水中生物攝取，并逐漸富集在食物鏈的不同層次中，進(jìn)而傳遞給更高級(jí)的海洋生物，最終對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這不僅會(huì)破壞海洋生物多樣性，還會(huì)導(dǎo)致生物畸形、生殖問(wèn)題以及其他健康問(wèn)題的出現(xiàn)。

其次，核污水排放到海洋中會(huì)對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成威脅。人類(lèi)可通過(guò)食用海洋生物攝入核污水中的放射性物質(zhì)，進(jìn)而受到輻射的影響。這可能導(dǎo)致健康問(wèn)題，如癌癥、先天性缺陷等。此外，核污水中的放射性物質(zhì)還會(huì)通過(guò)海洋風(fēng)、波浪和潮汐等因素，擴(kuò)散到沿海地區(qū)，進(jìn)一步影響附近居民的健康和安全。

持久性

核污水中的放射性物質(zhì)往往具有持久性，可能在環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間存在。這意味著核污水的影響也是持久的，對(duì)周?chē)h(huán)境和生物體造成的潛在危害可能長(zhǎng)期存在，即使核污水排放停止，其帶來(lái)的影響仍會(huì)持續(xù)存在。

核污水進(jìn)入人體的主要途徑

飲用水

如果核污水進(jìn)入水源并未經(jīng)適當(dāng)處理，人們可能通過(guò)飲用受污染的水源而攝入放射性物質(zhì)。

食物鏈

食物鏈?zhǔn)加诤Ｑ蟾∮沃参?，與陸地植物一樣進(jìn)行光合作用的微型植物。這些生物體從周?chē)暮Ｋ形辗派湫晕廴疚?。由于浮游植物被食物鏈上較大的浮游動(dòng)物、小魚(yú)和較大的動(dòng)物吃掉，一些污染物最終以糞便顆粒或其他碎屑顆粒的形式沉降到海底。這些顆粒積聚在沉積物中，其中包含的一些放射性同位素可能通過(guò)微生物和化學(xué)過(guò)程重新回到上覆水域。

呼吸道

如果核污水中的放射性物質(zhì)以氣溶膠的形式釋放到空氣中，人們可能通過(guò)呼吸受到污染。這種情況通常發(fā)生在核事故或核電站泄漏的情況下。

皮膚接觸

如果人們接觸到受核污水污染的土壤、水體或其他表面，放射性物質(zhì)可能通過(guò)皮膚進(jìn)入人體。

當(dāng)談到排放核污水時(shí)，不可避免地會(huì)涉及到輻射對(duì)人體的影響。我們先來(lái)了解一下輻射。

輻 射

輻射是指能量以電磁波或粒子的形式傳播，它可以對(duì)人體產(chǎn)生不同程度的影響。

輻射有哪幾種類(lèi)型？

一般情況下，輻射分為電離輻射、非電離輻射。它們有什么區(qū)別呢？

電離輻射

波長(zhǎng)短，頻率高、能量強(qiáng)。使物質(zhì)發(fā)生電離，對(duì)健康危害大，有致癌作用。

? 生活中可能接觸到的比如：

X光機(jī)、CT、伽馬刀、鈷60治療機(jī)、碘-131等。

非電離輻射

波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率低，能量小。它對(duì)生物體和物質(zhì)的穿透能力較弱，這些輻射不具備足夠的能量來(lái)從原子或分子中剝離電子，因此不會(huì)引起電離作用。以熱效應(yīng)為主，沒(méi)有明確致癌作用。

? 生活中比較常見(jiàn)的如：

手機(jī)輻射、微波爐、電熱毯、高壓電塔、基地轉(zhuǎn)播臺(tái)、近紫外光、可見(jiàn)光、熱燈中使用的紅外輻射等。

非電離輻射和電離輻射之間的分界線位于電磁波譜的紫外線部分

總的來(lái)說(shuō)：

電離輻射有更高的能量和更強(qiáng)的穿透能力

非電離輻射沒(méi)有足夠的能量來(lái)從原子和分子中除去電子，可以加熱物質(zhì)，例如，微波爐內(nèi)的微波輻射快速加熱食物

輻射對(duì)人體健康的影響

高劑量

在非常高的劑量下（超過(guò)一定閾值），輻射會(huì)損害組織和器官的功能，并產(chǎn)生急性影響，如惡心和嘔吐、皮膚發(fā)紅、脫發(fā)、急性輻射綜合癥、局部輻射損傷（也稱(chēng)為輻射燒傷），甚至死亡。

protein. cell., pwad044, doi.org/10.1093/procel/pwad044

? 頭發(fā)

當(dāng)暴露于高于 200 雷姆的輻射時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)脫發(fā)。

? 心臟和大腦

強(qiáng)烈暴露于 1000 至 5000 雷姆的輻射下會(huì)影響心臟功能。輻射會(huì)殺死神經(jīng)細(xì)胞和心臟小血管，可能導(dǎo)致立即死亡。如果輻射暴露超過(guò) 5000 雷姆，腦細(xì)胞就會(huì)受到影響。

? 甲狀腺

當(dāng)暴露于不同類(lèi)型的輻射源時(shí)，某些身體部位會(huì)受到特別影響。暴露于放射性碘時(shí)，甲狀腺可能會(huì)受到影響。如果暴露于大量放射性碘，整個(gè)或部分甲狀腺可能會(huì)受到影響。

? 血液系統(tǒng)

如果一個(gè)人暴露于 100 雷姆，血液中存在的淋巴細(xì)胞數(shù)量將會(huì)減少。這可能會(huì)導(dǎo)致一些免疫問(wèn)題。這被稱(chēng)為輕度放射病。根據(jù)長(zhǎng)崎和廣島的報(bào)告，癥狀可能會(huì)在接觸后十多年內(nèi)出現(xiàn)。

? 生殖道

由于生殖道細(xì)胞分裂速度很快，即使暴露量不超過(guò) 200 雷姆，這些細(xì)胞也容易受到影響。

低劑量長(zhǎng)期接觸

低劑量電離輻射致癌相關(guān)的流行病學(xué)研究主要集中在輻射敏感部位發(fā)生的癌癥，如白血病、甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌等。

致癌效應(yīng)

10項(xiàng)關(guān)于長(zhǎng)期暴露于低劑量γ射線導(dǎo)致白血病風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)行meta分析，結(jié)果顯示控制發(fā)表偏倚等影響后，暴露于100 mGy時(shí)白血病超額相對(duì)危險(xiǎn)度（ERR）為0.19（95%CI：0.07～0.32），提示長(zhǎng)期暴露于低劑量γ射線（100 mGy）可能與白血病有關(guān)。

9項(xiàng)關(guān)于低劑量輻射接觸兒童甲狀腺癌隊(duì)列進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)在低劑量輻射（< 200 mGy）下，甲狀腺輻射劑量和兒童甲狀腺癌的發(fā)生存在線性相關(guān)關(guān)系。

14 621名馬亞克工人（平均劑量為120 mGy）作為調(diào)查對(duì)象進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)調(diào)整外部輻射劑量和吸煙后，钚引起肺癌的ERR/Gy隨年齡的增長(zhǎng)而降低，且女性高于男性。

長(zhǎng)期暴露于LDIR（乳房平均輻射劑量為1.3 cGy）會(huì)增加乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn),平均暴露劑量為1.86 cGy時(shí)乳腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照組的3倍（95%CI：1.3～7.0）。

非致癌效應(yīng)

長(zhǎng)期接觸低劑量輻射對(duì)放射工作人員眼晶狀體有一定的損傷作用。

長(zhǎng)期接觸低劑量輻射的放射工作人員的谷丙轉(zhuǎn)氨酶、白蛋白等肝功能指標(biāo)會(huì)受到一定影響。

研究顯示，1948—1982年Mayak生產(chǎn)協(xié)會(huì)職工腦血管疾病發(fā)病率與職工受到的γ外照射及沉積于肝臟的內(nèi)照射劑量相關(guān)，其ERR/Gy分別為0.46（95%CI：0.37～0.57）和0.25（95%CI：0.16～0.42）；受到γ外照射劑量 > 100 mSv及肝臟钚沉積內(nèi)照射劑量 > 10 mSv的職工與外照射較低的職工相比，腦血管疾病發(fā)病率明顯升高。

02、核輻射對(duì)健康的影響

這里我們先了解一下電離輻射中的核輻射對(duì)人體健康的影響。

核輻射對(duì)人體健康的影響

美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的《高血壓》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)針對(duì)俄羅斯核電站工人的研究表明，長(zhǎng)期暴露在低劑量的電離輻射下會(huì)增加患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)《英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，接觸低劑量電離輻射與心臟病風(fēng)險(xiǎn)適度增加有關(guān)。

......

我們來(lái)看一些案例。

在廣島和長(zhǎng)崎爆炸事件后的兩三年內(nèi)：

白血病是首個(gè)與輻射暴露相關(guān)的癌癥，從兒童到成年人都有。除了白血病外，乳腺癌、結(jié)腸癌和肺癌是報(bào)告中人數(shù)最多的其他癌癥類(lèi)型，但這些疾病在兒童中暴露的人數(shù)更多。

切爾諾貝利事件的長(zhǎng)期后果：

研究人員普遍得出結(jié)論，由于兒童和青少年時(shí)期的輻射暴露而導(dǎo)致患甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加，這是切爾諾貝利事故對(duì)健康的主要影響。

研究還證實(shí)，在暴露程度最高的人群中，存在以下情況的長(zhǎng)期較高風(fēng)險(xiǎn)：

腦血管疾病，如中風(fēng)

精神障礙，包括抑郁癥

認(rèn)知障礙和癡呆癥

那些在 5 歲以下時(shí)暴露于高輻射水平的人最有可能遭受健康后果，包括生長(zhǎng)發(fā)育不良、牙齒健康狀況不佳、免疫紊亂、患甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn)等。

據(jù)切爾諾貝利兒童國(guó)際組織稱(chēng)，截至 2015 年，1986 年的事件繼續(xù)影響著今天生活在輻射區(qū)的數(shù)百萬(wàn)人。超過(guò)一百萬(wàn)兒童生活在仍然受到污染的地區(qū)。該組織引用的健康風(fēng)險(xiǎn)和影響包括：

在烏克蘭，每年有 6,000 名患有遺傳性心臟缺陷的兒童出生。

自 1986 年以來(lái)，切爾諾貝利輻射區(qū)出生的兒童出生缺陷增加了 200%，先天性出生畸形增加了 250%。

在白俄羅斯，85%的兒童被認(rèn)為是發(fā)生基因改變的切爾諾貝利受害者。

惡性腫瘤增加了 38%，血液循環(huán)疾病增加了 43%，骨骼、肌肉和結(jié)締組織系統(tǒng)疾病增加了 63%。

03、電離輻射對(duì)腸道菌群的影響

電離輻射可以引起造血系統(tǒng)，腸道系統(tǒng)，心腦血管神經(jīng)系統(tǒng)的多器官損傷，這也意味著癌癥放射治療和意外暴露期間發(fā)生的大量未滿(mǎn)足的醫(yī)療需求。研究人員已經(jīng)做出大量努力來(lái)開(kāi)發(fā)用于常規(guī)臨床使用的治療性放射防護(hù)劑，但輻射損傷仍然是一個(gè)長(zhǎng)期存在且未解決的問(wèn)題。

急性放射綜合癥或疾病（ARS）發(fā)生在部分或全身暴露于電離輻射后，死亡通常歸因于造血恢復(fù)不良和/或胃腸道（GI）上皮細(xì)胞死亡。

胃腸道是更新最快的成人組織，因此對(duì)輻射高度敏感。

它還擁有由 10 至 100 萬(wàn)億個(gè)微生物組成的多樣化微生物群落，增加了腸道微生物群參與對(duì)輻射引起的損傷的反應(yīng)的可能性。一些研究表明腸道微生物群與輻射引起的損傷之間存在關(guān)聯(lián)。

電離輻射

電離輻射可以產(chǎn)生離子化的分子和自由基，對(duì)細(xì)胞和遺傳物質(zhì)造成損害，進(jìn)而導(dǎo)致潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。

電離輻射可以是核輻射（如α、β、γ射線）或非核輻射（如X射線、紫外線）。當(dāng)電離輻射與物質(zhì)相互作用時(shí)，它可以剝離或激發(fā)原子或分子中的電子，導(dǎo)致化學(xué)和生物效應(yīng)。不同射線穿透力不一樣。

哪些情況可能暴露于電離輻射？

人們可能在不同的情況下暴露于電離輻射，在家里或在公共場(chǎng)所（公共暴露）、在工作場(chǎng)所（職業(yè)暴露）或在醫(yī)療環(huán)境（醫(yī)療暴露）。暴露于輻射可能通過(guò)內(nèi)部或外部途徑發(fā)生。

當(dāng)放射性核素被吸入、攝入或以其他方式進(jìn)入血流（例如，通過(guò)注射或通過(guò)傷口）時(shí)，就會(huì)發(fā)生電離輻射的內(nèi)部暴露。當(dāng)放射性核素自發(fā)地（例如通過(guò)排泄物）或由于治療而從體內(nèi)消除時(shí)，內(nèi)照射就會(huì)停止。

當(dāng)空氣中的放射性物質(zhì)（例如灰塵、液體或氣溶膠）沉積在皮膚或衣服上時(shí)，可能會(huì)發(fā)生外部暴露。這種類(lèi)型的放射性物質(zhì)通?？梢酝ㄟ^(guò)清洗從體內(nèi)去除。電離輻射的暴露也可能是由外部來(lái)源的輻射引起的，例如 X 射線的醫(yī)療輻射暴露。當(dāng)輻射源被屏蔽或人移出輻射場(chǎng)時(shí)，外部照射就會(huì)停止。

醫(yī)學(xué)上輻射的應(yīng)用占人類(lèi)由人為源頭產(chǎn)生的輻射總劑量的98%，也占總?cè)丝谳椛浔┞兜?0%。全球每年進(jìn)行超過(guò)42億次診斷放射學(xué)檢查，進(jìn)行4000萬(wàn)次核醫(yī)學(xué)檢查，進(jìn)行850萬(wàn)次放射治療。

電離輻射對(duì)身體的損害有哪些？

電離輻射對(duì)機(jī)體的損傷程度受輻射源、劑量率、暴露時(shí)間及機(jī)體敏感性等因素影響。

胃腸道系統(tǒng)對(duì)電離輻射具有高度的敏感性，輻射影響胃腸道的運(yùn)動(dòng)、吸收和分泌功能，常見(jiàn)的胃腸道反應(yīng)為惡心嘔吐、腹瀉，病理檢測(cè)可見(jiàn)小腸絨毛斷裂、隱窩塌陷、黏膜上皮受損等。

長(zhǎng)期低劑量輻射的影響較難衡量。電離輻射引起的DNA損傷可導(dǎo)致突變，導(dǎo)致癌癥，尤其是在細(xì)胞分裂率高的組織中，如胃腸道、生殖細(xì)胞和骨髓。在生殖細(xì)胞中，電離輻射會(huì)損害遺傳物質(zhì)并導(dǎo)致代代相傳的突變。

電離輻射可以破壞細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)，通過(guò)傳輸能量和引起細(xì)胞內(nèi)水輻解和線粒體電子泄漏來(lái)激活促炎信號(hào)通路，釋放自由基損傷DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，從而導(dǎo)致機(jī)體組織損傷。

腸道菌群的特征與電離輻射引起的損傷嚴(yán)重程度有關(guān)。電離輻射對(duì)大腦、食管、心臟和肺部的損傷也與腸道菌群有關(guān)。

電離輻射影響小鼠腸道菌群組成

電離輻射對(duì)腸道菌群的影響

測(cè)量切爾諾貝利核災(zāi)所產(chǎn)生的人為放射性核素顯示，暴露于環(huán)境放射性核素會(huì)顯著影響脊椎動(dòng)物的腸道菌群。

研究表明，電離輻射會(huì)降低小鼠腸道菌群的α和β多樣性。

電離輻射會(huì)降低優(yōu)勢(shì)菌群的豐度，如：

Tenericutes

Roseburia

Firmicutes

Bacteroides

Barnesiella

增加某些菌群的豐度，如：

Proteobacteria

Clostridium

Helicobacter

Oscilibacter

對(duì)于非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，研究發(fā)現(xiàn)，電離輻射會(huì)使Actinobacillus、Bacteroides、Prevotella、Veillonella等屬的豐度增加兩倍以上，而Acinetobacter和Aerococcus等屬的豐度減少十倍以上。

電離輻射誘導(dǎo)腸道微生物群失調(diào)

doi.org/10.1016/j.envres.2023.115947

電離輻射對(duì)人類(lèi)腸道菌群也有著類(lèi)似的影響，其中，放射性腸炎就是其中的影響之一。接下來(lái)，我們來(lái)了解一下放射性腸炎是如何發(fā)生的，腸道菌群在其中發(fā)揮怎樣的作用。

放射性腸炎

放射治療在臨床上被廣泛用于治療多種腫瘤。放射治療可誘導(dǎo)雙鏈 DNA 斷裂，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。腫瘤細(xì)胞增殖迅速，對(duì)放射線敏感，修復(fù)速度比正常細(xì)胞慢，因此對(duì)多種類(lèi)型的腫瘤有良好的治療效果。

放射治療的副作用

但是由于放射射線不僅可以殺死癌細(xì)胞，還會(huì)對(duì)周?chē)恼＜?xì)胞和組織造成損傷。因此放療經(jīng)常會(huì)引起各種副作用，比如疲勞，惡心和腹瀉等。由于放療照射位置的不同，許多副作用也不同。胃腸細(xì)胞對(duì)電離輻射敏感，這限制了腹部和盆腔惡性腫瘤的放射治療。

放射后的腸道損傷很常見(jiàn)

放射治療造成的腸道損傷會(huì)在第一周或第二周導(dǎo)致胃腸道反應(yīng)，少數(shù)發(fā)生在放射后幾個(gè)小時(shí)。低劑量輻射引起的腸道損傷通常是可逆的。40%的患者在10~30 Gy的輻射劑量下可出現(xiàn)明顯病變，而當(dāng)劑量超過(guò)30 Gy時(shí)，這一數(shù)字將急劇增加至90%。

放射性腸炎的癥狀

急性放射性腸炎的臨床表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，大便次數(shù)增多，糞便呈粘液、膿血，嚴(yán)重者甚至死亡。

慢性放射性腸炎的臨床表現(xiàn)包括慢性腸梗阻、腸穿孔、瘺管和膿腫等。

放射治療對(duì)菌群的影響

輻射會(huì)導(dǎo)致腸道菌群失衡，包括有益菌的豐度降低和病原菌的豐度增加。當(dāng)益生菌數(shù)量減少時(shí)，條件性致病菌會(huì)繁殖并占據(jù)生態(tài)位，從而抑制益生菌的生長(zhǎng)并促進(jìn)內(nèi)毒素的釋放。

在接受電離輻射和放射性藥物治療后，人類(lèi)腸道菌群的組成發(fā)生改變。

下列菌群豐度減少：

擬桿菌門(mén)（Bacteroides）

厚壁菌門(mén)（Firmicutes）

腸球菌、乳酸菌和雙歧桿菌等有益菌

α多樣性普遍降低

健康腸道中優(yōu)勢(shì)菌群如厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)的豐度降低已被證明會(huì)削弱腸道對(duì)有害細(xì)菌的抵抗力，進(jìn)而加重放射性腸炎的癥狀，激活促炎信號(hào)通路。

下列菌群豐度增加：

變形菌門(mén)（Proteobacteria）

梭桿菌屬（Fusobacterium）

大腸埃希菌（Escherichia coli）

葡萄球菌屬（Staphylococcus）

梭菌屬（Clostridium IV）、Roseburia屬和Phascolarctobacterium屬的水平升高與放射性腸病相關(guān)。

2019 年發(fā)表的一項(xiàng)關(guān)于微生物群與急性/晚期放射性腸病相關(guān)性的臨床研究，收集了134名受試者的糞便樣本，基于16S rRNA 測(cè)序?qū)Ψ暖熯^(guò)程中腸道菌群的總體情況進(jìn)行了分析。

結(jié)果表明，隨著放療進(jìn)行，患者的腸道菌群多樣性逐漸降低，并且表現(xiàn)出與晚期放射性腸病程度成正相關(guān)的特征。

放射性腸病患者的下列菌群相對(duì)豐度明顯增加：

羅氏菌屬（Roseburia）

梭菌屬Ⅳ

Faecalibacterium

與微生物群調(diào)節(jié)和腸壁維持相關(guān)的穩(wěn)態(tài)腸黏膜細(xì)胞因子（IL-7，IL-12/IL-23p40，IL-16，IL-15）明顯減少，其中IL-15與羅氏菌屬和丙酸桿菌屬（Propionibacterium）的豐度呈負(fù)相關(guān)，表明腸道微生物可能與腹部或盆腔照射引發(fā)的急性和晚期放射性腸病有關(guān)。

反映放射性腸炎的特征菌屬

另一項(xiàng)研究報(bào)道了盆腔放療患者糞便中幾種菌屬的變化與放射性腸炎的發(fā)生密切相關(guān)，并可根據(jù)幾種特定腸道菌屬對(duì)患者放療后可能發(fā)生腸炎的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

在該研究中，放射治療導(dǎo)致糞便中菌群α多樣性降低，β多樣性增加。門(mén)水平上，放射性腸炎患者變形菌門(mén)相對(duì)豐度顯著增加；屬水平上，擬桿菌屬相對(duì)豐度明顯降低。

下列3種菌屬在腸炎患者中顯著富集，或可作為反映放射性腸炎的特征性菌屬：

巨單胞菌屬（Megamonas）

Novosphingobium

普雷沃菌屬（Prevotella）

在放射性腸炎引起的腹瀉中檢測(cè)到革蘭氏陰性桿菌的過(guò)度生長(zhǎng)。

放療前、放療后立即和放療后兩周的微生物群比較表明，腹瀉患者的放線菌門(mén)增加，梭狀芽胞桿菌減少。放射后腸道蠕動(dòng)受損是革蘭氏陰性桿菌在胃腸道定植的主要致病因素。在細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)期間，腸道遷移運(yùn)動(dòng)復(fù)合體（MMC）的缺失與革蘭氏陰性桿菌大規(guī)模定植的存在相關(guān)。因此，異常的腸道蠕動(dòng)和革蘭氏陰性桿菌的大量定植是嚴(yán)重晚期放射性腸病發(fā)生的重要因素。此外，放療后對(duì)腹瀉和其他細(xì)菌變化的易感性和保護(hù)作用也可能與不同的初始微生物群定植有關(guān)。

輻射誘導(dǎo)的腸道菌群失調(diào)助推放射性腸炎的發(fā)展

在放療后發(fā)展為放射性腸炎的患者其照射前糞便樣品中的糞球菌屬（Copro?coccus）和脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）明顯富集，這2種菌屬或可作為特征性菌屬對(duì)患者進(jìn)行放射性腸炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)。

輻射導(dǎo)致部分菌屬的豐度變化與促炎因子的表達(dá)量密切相關(guān)，可作為反映放射性腸炎發(fā)生發(fā)展的特征性菌屬。

放射性腸炎患者糞菌液與上皮細(xì)胞共培養(yǎng)，誘導(dǎo)了上皮細(xì)胞的炎癥和屏障功能障礙，使TNF-α和 IL-1β表達(dá)增加，進(jìn)一步說(shuō)明輻射誘導(dǎo)的腸道菌群失調(diào)可能助推放射性腸炎的發(fā)展進(jìn)程。

輻射損害腸道完整性

輻射效應(yīng)可以直接或間接影響細(xì)胞 DNA。DNA損傷導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡，同時(shí)激活炎癥信號(hào)通路和釋放促炎因子。絨毛細(xì)胞耗竭導(dǎo)致細(xì)胞死亡和腸道感染風(fēng)險(xiǎn)增加。此外，輻射還引發(fā)非靶向效應(yīng)，導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定性。這些過(guò)程共同導(dǎo)致腸道屏障的破壞和菌群遷移。

doi.org/10.3389/fphar.2023.1116558

文獻(xiàn)中采用的輻射源、輻射方式和輻射劑量各不相同，輻射后菌群的變化特點(diǎn)也存在不一致的情況，一些顯著變化的菌的功能及在機(jī)體損傷中發(fā)揮作用的機(jī)制闡述不夠。相信這些復(fù)雜問(wèn)題會(huì)在未來(lái)研究中逐漸解決。

以上是臨床上放射性腸炎面臨的一些困境以及關(guān)于腸道菌群中與放射性腸炎的相關(guān)特征菌屬。

與此同時(shí)，研究人員也發(fā)現(xiàn)了一些好消息，腸道菌群并不是總是受害者，其中一些特殊的“精英腸道菌群”，似乎可以幫助我們抵抗輻射的傷害。

精英菌群——電離輻射中保命？

放射性腸炎的救星？

2020年，來(lái)自美國(guó)北卡羅拉納大學(xué)教堂山分校的研究人員在《SCIENCE》上發(fā)表的一篇文章，揭示了腸道微生物群及其代謝產(chǎn)物在電離輻射中的保護(hù)作用。

該研究一群從高劑量輻射中恢復(fù)并過(guò)著正常壽命的小鼠。這些“精英幸存者”擁有獨(dú)特的腸道微生物群，這些微生物群是在輻射后形成的，可以保護(hù)無(wú)菌和傳統(tǒng)飼養(yǎng)的小鼠免受輻射引起的損傷和死亡。

在該研究中發(fā)現(xiàn)，毛螺菌科Lachnospiraceae和Enterococcaceae可以保護(hù)小鼠抵抗輻射引起的造血系統(tǒng)和腸道系統(tǒng)的損傷，從而在致死劑量的輻射后存活下來(lái)。

注：毛螺菌科一般參與多種碳水化合物的代謝，尤其水果蔬菜中的果膠（一種復(fù)雜的膳食纖維和益生元）的能力很強(qiáng)。

Lachnospiraceae 詳見(jiàn)：腸道核心菌屬——毛螺菌屬（Lachnospira）

這些“有益菌”通過(guò)產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸和色氨酸代謝通路的代謝產(chǎn)物來(lái)促進(jìn)造血發(fā)生以及腸道損傷修復(fù)，從而幫組機(jī)體抵抗輻射引起的損傷和死亡。

丙酸以及兩種色氨酸途徑代謝物 I3A 和 KYNA 在精英幸存者中升高，并提供長(zhǎng)期的輻射保護(hù)。

DOI： 10.1126/science.aay9097

這項(xiàng)研究還在白血病患者中進(jìn)行了臨床研究，在輕度腹瀉病人中，Lachnospiraceae，Enterococcaceae以及Lactobacillaceae這三種在小鼠中可能的“有益菌”數(shù)量明顯高于重度腹瀉的病人。Lachnospiraceae的數(shù)量與病人腹瀉時(shí)間存在顯著地負(fù)相關(guān)性。

因此，作者推斷在人體中，這些可能的“有益菌”也可以幫助病人降低放療引起的副作用。這些發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)針對(duì)放射性腸炎的治療策略提供了新的思路。

電離輻射和腸道菌群有怎樣的機(jī)制關(guān)聯(lián)

DNA雙鏈斷裂與NF-κB通路活性

輻射會(huì)破壞細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致DNA鏈斷裂，并觸發(fā)多個(gè)蛋白激酶和信號(hào)通路的激活。這些激活過(guò)程會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)。然而，腸道菌群和短鏈脂肪酸可以通過(guò)調(diào)節(jié)p53和NK-κB通路來(lái)減輕輻射損傷。

例如，丁酸可以抑制炎癥反應(yīng)的NF-κB通路。

異鼠李素是一種黃酮類(lèi)物質(zhì)，可以促進(jìn)DNA修復(fù)并提高存活率。

腸道菌群代謝產(chǎn)物尿石素A（UroA）也可以抑制炎癥反應(yīng)并保護(hù)DNA免受損傷。

氧化應(yīng)激和炎癥效應(yīng)

水是細(xì)胞的主要組成部分，也是高能光子輻射的主要目標(biāo)。輻射會(huì)導(dǎo)致水的輻解，產(chǎn)生有害的ROS和RNS。內(nèi)源性抗氧化途徑可以減輕ROS的過(guò)度積累，但Nrf-2缺乏會(huì)加重輻射引起的病理變化和炎癥反應(yīng)。腸道菌群產(chǎn)生的代謝物可以緩解輻射的毒性作用。在接受放療或化療的患者中，缺乏抗炎菌群可能促進(jìn)炎癥事件的發(fā)生。

脂質(zhì)損傷和鐵死亡

輻射損傷DNA和其他細(xì)胞分子，引發(fā)鐵死亡。輻射誘導(dǎo)腸損傷與鐵死亡、NF-κB途徑有關(guān)。激活Nrf-2途徑可減輕鐵死亡。辣椒素可保護(hù)免受鐵死亡相關(guān)損傷。

輻射引起的旁觀者效應(yīng)

當(dāng)細(xì)胞受到輻射和其他有害物質(zhì)的影響時(shí)，它們會(huì)釋放一種信號(hào)，影響到周?chē)募?xì)胞。周?chē)募?xì)胞可能會(huì)受到DNA損傷，增加患癌的風(fēng)險(xiǎn)。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為輻射誘導(dǎo)的旁觀者效應(yīng)。

這個(gè)效應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞的基因表達(dá)改變、DNA修復(fù)的激活以及細(xì)胞的增殖、凋亡和死亡。這種效應(yīng)可能是通過(guò)氧化應(yīng)激的影響來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

腸道菌群代謝物功能及對(duì)電離輻射的影響

腸道菌群的改變往往伴隨多種代謝產(chǎn)物的變化，大量的代謝物驅(qū)動(dòng)著宿主和菌群之間的交流，從代謝層面更好地理解宿主與腸道菌群的相互作用可為基于腸道菌群的治療干預(yù)提供啟發(fā)。

目前，短鏈脂肪酸、芳香氨基酸、膽汁酸等已被發(fā)現(xiàn)作為菌群和宿主對(duì)話的信號(hào)分子，參與輻射條件下宿主生理功能的調(diào)節(jié)過(guò)程。

? 短鏈脂肪酸

短鏈脂肪酸通過(guò)與 G 蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）結(jié) 合 或 抑 制 組 蛋 白 去 乙 酰 酶（HDAC）調(diào)節(jié)下游信號(hào)通路發(fā)揮抗炎、免疫調(diào)節(jié)等作用。

DOI：10.3867/j.issn.1000-3002.2020.07.009

最新研究表明，由腸道菌群代謝產(chǎn)生的戊酸灌胃后提高了輻照小鼠的生存率，保護(hù)造血器官損傷和胃腸道功能；高通量測(cè)序、同位素相對(duì)標(biāo)記和絕對(duì)定量（iTRAQ）結(jié)果顯示，戊酸可恢復(fù)小鼠腸道菌群的分類(lèi)比例，重建小腸組織的蛋白表達(dá)譜。

? 芳香氨基酸

芳香氨基酸可由宿主本身和腸道菌群代謝產(chǎn)生。其中腸道菌群分解代謝產(chǎn)生的大量芳香氨基酸代謝物，可能作為宿主生理信號(hào)分子，在局部和遠(yuǎn)處調(diào)節(jié)宿主的免疫、代謝和神經(jīng)元反應(yīng)。大量文獻(xiàn)報(bào)道了色氨酸吲哚類(lèi)代謝物對(duì)腸道功能和遠(yuǎn)處器官的調(diào)節(jié)作用。

色氨酸在胃腸道中有3條主要的代謝途徑：

① 飲食色氨酸可被腸道微生物群直接轉(zhuǎn)化為芳香烴受體（AhR）的配體；

② 免疫細(xì)胞和上皮細(xì)胞中吲哚胺 2，3-雙加氧酶（IDO）的犬尿酸通路；

③ 腸嗜鉻細(xì)胞5-羥色胺（5-HT）合成途徑。

詳見(jiàn)：色氨酸代謝與腸內(nèi)外健康穩(wěn)態(tài)

AhR信號(hào)被認(rèn)為是腸道屏障免疫反應(yīng)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。腸道菌群色氨酸代謝產(chǎn)生的吲哚類(lèi)化合物可激活A(yù)hR，生成 IL-22，維持黏膜表面宿主微生物的穩(wěn)態(tài)。在腸道中，一些吲哚類(lèi)衍生物可通過(guò)AhR/IL-22軸調(diào)節(jié)上皮完整性和黏膜免疫應(yīng)答。吲哚也可通過(guò)芳基烴受體激活上調(diào)固有層淋巴細(xì)胞的IL-22 分泌，加速腸干細(xì)胞（ISC）上皮細(xì)胞的增殖，從而保證組織的穩(wěn)態(tài)。

電離輻射干擾小鼠腸道的微生物代謝。由于與色氨酸相關(guān)的吲哚化合物起源于腸道菌群，隨后進(jìn)入肝，因此吲哚化合物濃度的改變可作為輻射損傷的血漿標(biāo)記。

分析不同輻射劑量的血漿差異性代謝物，證明了電離輻射對(duì)腸道微生物色氨酸代謝的抑制作用，表明或可根據(jù)輻照后特定時(shí)間內(nèi)給定血液樣本中吲哚類(lèi)化合物濃度來(lái)推斷可能的全身輻射劑量，這對(duì)于核事件后快速評(píng)估個(gè)人輻射劑量具有重要意義。

輻射對(duì)腸道菌群代謝產(chǎn)物的毒性調(diào)節(jié)

doi.org/10.1016/j.envres.2023.115947

? 吲哚衍生物

腸道菌群中色氨酸代謝產(chǎn)生的吲哚或吲哚衍生物可以限制輻射誘導(dǎo)的腸道炎癥。

吲哚-3-羧醛（ICA）治療可以通過(guò)1型干擾素（IFN）限制腸道上皮損傷，并且依賴(lài)刺激相關(guān)的1型IFN響應(yīng)促進(jìn)Lgr5+干細(xì)胞再生，減少腸上皮細(xì)胞間細(xì)菌轉(zhuǎn)位和炎癥因子的產(chǎn)生。

ICA治療21天后，輻射小鼠的結(jié)腸中顯示出減少的隱窩喪失和炎性細(xì)胞因子（TNF-α、IFN-γ和IL-6）以及趨化因子（CXCL1、CCL2和CCL3）的表達(dá)，從而降低了輻射引起的腸道炎癥。

吲哚-3-丙酸（IPA）是Clostridium sporogenes的一個(gè)功能代謝產(chǎn)物，在全腹部照射（TAI）輻射小鼠中增加了腸道屏障功能和上皮完整性，提高了Glut1（Slc2a1）、Pgk1和MDR1的表達(dá)，同時(shí)降低了IL-6和TNF-α的表達(dá)。此外，IPA改變了輻射腸道菌群的結(jié)構(gòu)。研究還發(fā)現(xiàn)，PXR/酰基輔酶A結(jié)合蛋白（ACBP）信號(hào)通路支持IPA對(duì)抗輻射的作用。

? 膽汁酸

輻射影響腸道內(nèi)膽汁酸水平。大鼠盆腔照射可誘發(fā)膽汁酸吸收不良引發(fā)腹瀉，主要原因是放射治療影響大鼠膽汁酸穩(wěn)態(tài)和頂膜鈉依賴(lài)性膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（Asbt），回腸 Asbt表達(dá)下調(diào)或Asbt功能降低導(dǎo)致膽汁酸吸收不良，腸道膽汁酸積累導(dǎo)致腹瀉。

在潰瘍性結(jié)腸炎患者體內(nèi)，腸道菌群失調(diào)引發(fā)腸道次級(jí)膽汁酸水平降低，加重腸道炎癥，而放射性腸炎及腸道菌群失調(diào)是腹盆腔腫瘤放射治療的常見(jiàn)不良反應(yīng)，通過(guò)調(diào)節(jié)菌群帶來(lái)膽汁酸水平的變化或直接阻斷膽汁酸受體可能對(duì)減輕輻射損傷有作用。

04、非電離輻射相關(guān)

我們每天都會(huì)受到低水平的非電離輻射。

紫外線輻射

紫外線(UV)輻射是太陽(yáng)輻射的自然組成部分，同時(shí)也會(huì)由黑光、日光浴床和電弧照明釋放。正常的日常紫外線輻射水平對(duì)人體有益，并能產(chǎn)生維生素D。

過(guò)多的紫外線輻射可能導(dǎo)致皮膚灼傷、皮膚過(guò)早老化、眼睛損傷和皮膚癌。大多數(shù)皮膚癌都是由紫外線輻射引起的。

UVR 可通過(guò)光化學(xué)和熱反應(yīng)造成生物損傷。它具有高光子能譜，并且特別有害，因?yàn)橥ǔ２粫?huì)立即出現(xiàn)過(guò)度暴露的跡象。 UV-A 和 UV-B 可能對(duì)皮膚和眼睛產(chǎn)生有害影響。90% 的早期皮膚老化癥狀是由紫外線接觸造成的。

同樣，眼睛的輻射暴露可能是由任何簡(jiǎn)單的原因引起的，例如水面反射陽(yáng)光，甚至是相機(jī)的閃光燈。過(guò)度暴露于紫外線可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)，包括白內(nèi)障和黃斑變性。

紅外線輻射

紅外線位于微波和可見(jiàn)光之間。它有一定的波長(zhǎng)范圍，最接近可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是近紅外線，而“遠(yuǎn)紅外線”則更接近微波區(qū)域。近紅外波較短、不熱且無(wú)法檢測(cè)到，這使得它們對(duì)皮膚和眼睛等敏感組織特別有害。

皮膚對(duì)紅外線照射的反應(yīng)是以疼痛的形式發(fā)出警告信號(hào)。

生產(chǎn)環(huán)境中，加熱金屬、熔融玻璃及強(qiáng)發(fā)光體等可以成為紅外線輻射源。煉鋼工、軋鋼工、鑄造工、鍛鋼工、燒瓷工、焊接工等可受到紅外線輻射。

激光輻射

激光不是天然存在的，是用人工激活某些活性物質(zhì)，在特定條件下受激發(fā)光，在農(nóng)業(yè)中可用于育種、殺蟲(chóng)，也可以用于焊接、打孔、切割等。

長(zhǎng)期接觸過(guò)量會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障并損害視網(wǎng)膜。激光損傷的一個(gè)例子是導(dǎo)致中央凹盲點(diǎn)的視網(wǎng)膜損傷。

當(dāng)存在大量光輻射時(shí)，皮膚可能會(huì)發(fā)生燒傷。

微波輻射

微波輻射（MW）屬于波長(zhǎng)在1毫米和1米之間（或等效頻率范圍從300千兆赫到300兆赫）的電磁頻譜。它們被用于各種領(lǐng)域，從通信到廣播，再到廚房食物的加熱或除霜。頻率范圍從80到800用于電視和調(diào)頻無(wú)線電廣播天線。

微波通常由移動(dòng)電話及其基站和微波鏈路產(chǎn)生。此外，它還來(lái)自無(wú)繩電話、藍(lán)牙設(shè)備、無(wú)線局域網(wǎng)和許多其他應(yīng)用。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)脆弱的區(qū)域，當(dāng)身體暴露在微波輻射下時(shí)，它會(huì)發(fā)生顯著的變化。它會(huì)導(dǎo)致睡眠障礙和記憶障礙，一些研究表明，長(zhǎng)時(shí)間接觸移動(dòng)電話設(shè)備（會(huì)發(fā)射微波）會(huì)增加患腦腫瘤風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)無(wú)線電發(fā)射器和手機(jī)接觸微波意味著它可以通過(guò)皮膚被人體吸收，從而損害組織。

微波可以通過(guò)足夠高強(qiáng)度的加熱來(lái)?yè)p傷組織。微波的傳播深度取決于微波的頻率以及受影響的組織的類(lèi)型。這些影響不會(huì)立即顯現(xiàn)，因?yàn)檩^低的頻率會(huì)深入組織，并且身體較深處區(qū)域的神經(jīng)末梢較少。

睪丸特別容易受到溫度升高的影響，從而更容易受到微波輻射的影響。將懷孕大鼠暴露于 9.417 GHz 微波會(huì)導(dǎo)致其后代（雄性和雌性）表現(xiàn)出與焦慮相關(guān)的行為增加，更令人驚訝的是，雄性表現(xiàn)出記憶和學(xué)習(xí)受損。

極低頻輻射

流行病學(xué)研究表明，暴露于極低頻率的電磁場(chǎng)會(huì)損害人類(lèi)健康。這會(huì)導(dǎo)致在暴露于此類(lèi)磁場(chǎng)的環(huán)境中生活或工作的人們患上某些形式的癌癥、抑郁癥和流產(chǎn)。多項(xiàng)研究報(bào)告稱(chēng)，身體多個(gè)組織暴露于極低頻輻射會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激。

身體免受極低頻輻射暴露的保護(hù)措施包括服用維生素 E、MEL、FA等抗氧化劑，以避免暴露于極低頻輻射可能產(chǎn)生的不利影響。

05、基于腸道菌群調(diào)節(jié)的輻射防護(hù)及其機(jī)制

益生菌、益生元

乳桿菌屬

主要通過(guò)胃腸道與遠(yuǎn)離器官之間的免疫信號(hào)交流來(lái)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

嗜酸乳桿菌Lactobacillus acidophilus（L. acidophilus）對(duì)受到有限輻射（≤15 Gy）損傷的小腸黏膜有縮短恢復(fù)時(shí)間的作用，但對(duì)超過(guò)20 Gy的輻射無(wú)效。Lactobacillus acidophilus通過(guò)改善腸道干細(xì)胞功能和細(xì)胞分化來(lái)增強(qiáng)腸道上皮功能，從而減輕輻射引起的腸道損傷。

植物乳桿菌Lactobacillus plantarum（L. plantarum）可以通過(guò)激活腸上皮細(xì)胞中的FXR-FGF15信號(hào)來(lái)緩解輻射引起的腸道損傷，從而防止小鼠死于輻射。

羅伊氏乳桿菌Lactobacillus reuteri 作為第二代益生菌，通過(guò)產(chǎn)生代謝物和釋放IL-22來(lái)穩(wěn)定Lgr+5腸道隱窩干細(xì)胞的數(shù)量和功能，并保護(hù)腸道微血管內(nèi)皮細(xì)胞免受死亡的影響，從而直接抑制腸道病原菌的生長(zhǎng)。

鼠李糖乳桿菌LGG提高小腸隱窩存活數(shù)量，減少上皮細(xì)胞凋亡。LGG能釋放放射保護(hù)性的LTA（TLR2激動(dòng)劑），通過(guò)觸發(fā)涉及巨噬細(xì)胞和分泌PGE2的MSCs的多細(xì)胞適應(yīng)性免疫信號(hào)級(jí)聯(lián)來(lái)保護(hù)上皮干細(xì)胞。

Lactobacillus royale通過(guò)釋放IL-22來(lái)預(yù)防和減輕輻射毒性。

Akkermansia muciniphila

作為被廣泛認(rèn)可的下一代益生菌，在代謝性疾病和腫瘤免疫治療中發(fā)揮作用。它可以通過(guò)上調(diào)RORγt+ Treg細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)改善結(jié)腸炎，并通過(guò)減少CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞、TNF-α和PD-1來(lái)減輕結(jié)腸炎相關(guān)結(jié)直腸癌。

給輻射小鼠投予Akkermansia muciniphila可以顯著緩解腸道毒性，并在腸道毒性更嚴(yán)重的小鼠消化道中穩(wěn)定定居。然而，在某些特定情況下，A. muciniphila及其相關(guān)成分可能加劇病原體感染和腸道炎癥，盡管在正常情況下有益于宿主腸道穩(wěn)態(tài)的維持。

普拉梭菌

Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii)具有抗炎作用，在治療炎癥性腸?。↖BD）和結(jié)腸炎方面發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，患有IBD的患者中F. prausnitzii的豐度減少。

在局部照射29 Gy后的3天內(nèi)，在大鼠體內(nèi)口服F. prausnitzii A2-165菌株可以減輕隱窩形態(tài)學(xué)變化的嚴(yán)重程度，保護(hù)干/祖細(xì)胞和增殖上皮隱窩細(xì)胞的數(shù)量，并增加結(jié)腸隱窩上皮細(xì)胞產(chǎn)生的IL-18的產(chǎn)量。

益生菌組合

VSL#3的益生菌組合是由八種益生菌混合而成的，廣泛安全地用于治療胃腸疾病。一項(xiàng)雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)證實(shí)，與安慰劑組相比，補(bǔ)充VSL#3的患者較少出現(xiàn)放射性腸炎引起的腹瀉（77/243，31.6% vs. 124/239，51.8%；P < 0.001），且較少出現(xiàn)3級(jí)或4級(jí)腹瀉（1.4% vs. 55.4%；P < 0.001）。

Dixentil是一種益生元和益生菌的混合物（低聚半乳糖、乳酸桿菌和酸酸乳桿菌），在保護(hù)放射性腸炎患者方面顯示出積極效果。

宮頸癌患者盆腔放療前7 d和放療期間每天口服活的嗜酸乳桿菌和雙歧雙歧桿菌降低了輻射引起的腹瀉的發(fā)生率，可減少抗腹瀉藥物的使用，并能改善患者的大便狀態(tài)。

復(fù)合益生菌，包括嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌和乳雙歧桿菌，在小鼠模型的急性放射性腸道損傷中發(fā)揮積極作用。嗜酸乳桿菌加長(zhǎng)雙歧桿菌可以減少RE引起的2-3級(jí)腹瀉，改善糞便稠度，尤其是在外束盆腔放療后的盆腔癌患者中。此外，益生菌組的抗腹瀉藥物使用顯著減少（P?<?0.05）。

魔芋葡甘聚糖是一種天然大分子和可溶性膳食纖維，用于對(duì)抗電離輻射誘導(dǎo)的損傷。口服魔芋葡甘聚糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群和增加短鏈脂肪酸來(lái)預(yù)防電離輻射引起的損傷。魔芋葡甘聚糖作為一種益生元，可以增強(qiáng)腸道微生物群中益生菌數(shù)量和短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，維持腸道穩(wěn)態(tài)。魔芋葡甘聚糖還能抑制輻照后人腸上皮細(xì)胞的凋亡。

糞菌移植

糞菌移植(FMT)已被應(yīng)用于難治性艱難梭菌感染的治療，并在輻射損傷動(dòng)物和放射性腸炎患者中顯示出良好的效果。

研究表明，糞菌移植可以顯著提高輻射小鼠的存活率，減輕體質(zhì)量下降、脾臟萎縮和胃腸道功能異常等輻射損傷癥狀。糞菌移植還可以維持小鼠腸道菌群的組成，并對(duì)小腸中的基因表達(dá)譜產(chǎn)生性別特異性的影響。此外，糞菌移植對(duì)輻射引起的造血系統(tǒng)損傷也有一定的促進(jìn)恢復(fù)作用。

在臨床研究中，F(xiàn)MT被用于治療常規(guī)治療無(wú)效的慢性放射性腸炎患者。研究發(fā)現(xiàn)，在接受糞菌移植治療的患者中，有部分患者的腸道不良反應(yīng)減輕，卡氏評(píng)分降低，并且沒(méi)有糞菌移植相關(guān)的死亡和感染并發(fā)癥。這為糞菌移植作為治療慢性放射性腸炎的可行性提供了證據(jù)。

此外，研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MT可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)腸道細(xì)菌分類(lèi)比例和清除氧化應(yīng)激來(lái)減少胸部局部輻射引起的肺損傷。因此，與抗生素相比，F(xiàn)MT更有效地增強(qiáng)胃腸功能和腸道上皮完整性。

由于缺乏長(zhǎng)期隨訪證據(jù)，F(xiàn)MT的長(zhǎng)期療效尚不確定。對(duì)FMT前特定供體菌群特征的評(píng)估可能使其在治療由輻射相關(guān)腸道菌群失衡引起的疾病時(shí)更安全、更有效。

生活中抗輻射的食物

★ 番茄紅素

番茄紅素在很多紅色水果中都有，以番茄中的含量最高，番茄紅素是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的抗氧化能力最強(qiáng)的類(lèi)胡蘿卜素，它的抗氧化能力是維生素E的100倍，具有極強(qiáng)的清除自由基的能力，有抗輻射、預(yù)防心腦血管疾病、提高免疫力、延緩衰老等功效，有植物黃金之稱(chēng)。

代表：

番茄、西瓜等紅色水果

★ 維生素E、維生素C

各種豆類(lèi)、橄欖油、葵花籽油和十字花科蔬菜富含維生素E，而鮮棗、橘子、獼猴桃等水果富含維生素C，維生素E和維生素C都屬于抗氧化維生素，具有抗氧化活性，可以減輕電腦輻射導(dǎo)致的過(guò)氧化反應(yīng)，就像給我們的皮膚穿上了一層“防輻射衣”，從而減輕皮膚損害。

此外，新鮮的蔬果具有抗輻射作用，還在于它們可使血液呈堿性，溶解沉淀于細(xì)胞內(nèi)的霉素，使之隨尿液排泄掉。

代表：

各種豆類(lèi)、橄欖油、葵花籽油、芥菜、卷心菜、蘿卜等十字花科蔬菜；

鮮棗、橘子、獼猴桃等新鮮水果。

★ 維生素A、β胡蘿卜素

此類(lèi)食品富含維生素A和β胡蘿卜素，能很好的保護(hù)眼睛。天然胡蘿卜素是一種強(qiáng)有力的抗氧化劑，能有效保護(hù)人體細(xì)胞免受損害，從而避免細(xì)胞發(fā)生癌變。長(zhǎng)期食用胡蘿卜素，能使人體少受輻射和超量紫外線照射的損害，目前國(guó)外還將天然胡蘿卜素用于化妝品中，發(fā)揮其防輻射，保護(hù)、滋潤(rùn)皮膚和抗衰老作用。

代表：

魚(yú)肝油、動(dòng)物肝臟、雞肉、蛋黃、西蘭花、胡蘿卜、菠菜等。

★ 硒

微量元素硒具有抗氧化的作用，它是通過(guò)阻斷身體過(guò)氧化反應(yīng)而起到抗輻射、延緩衰老的作用，含硒豐富的食物首選芝麻、麥芽和黃芪。

代表：

芝麻、麥芽和黃芪；

酵母、蛋黃、啤酒、龍蝦、金槍魚(yú)等海產(chǎn)品；

大蒜、蘑菇等。

★  脂多糖、維生素A原

如果不習(xí)慣喝綠茶，菊花茶也同樣有效?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí)，綠豆、綠茶中含脂多糖、維生素A原，能幫助排泄體內(nèi)毒物、加速新陳代謝，可有效抵抗各種形式污染。

此外，茶葉中的茶多酚類(lèi)化合物具有抗輻射作用，可以吸收90%的放射性同位素，并且加速代謝，減輕對(duì)人體的傷害。

代表：

綠茶、綠豆。

★ 膠原彈性物質(zhì)

海帶是放射性物質(zhì)的克星，可減輕放射性核素、各種射線對(duì)機(jī)體免疫功能的損害，并抑制免疫細(xì)胞的凋亡而具有抗輻射作用。此外，海帶還是人體內(nèi)“清潔劑”，他是一種堿性食物，有利于保持身體處于弱堿性的環(huán)境。海帶中含有的膠質(zhì)、動(dòng)物皮膚、脊髓中的膠原物質(zhì)都有一種黏附作用，它可以把體內(nèi)的腐蝕性物質(zhì)黏附出來(lái)排出體外，而且其中動(dòng)物皮膚所蘊(yùn)含的彈性物質(zhì)還具有修復(fù)受損肌膚的功能。

代表：

海帶、紫菜；動(dòng)物皮、骨髓。

合理飲食

選擇可靠的食品來(lái)源

購(gòu)買(mǎi)來(lái)自可靠供應(yīng)商的食品，特別是海產(chǎn)品。選擇經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)和認(rèn)證的產(chǎn)品，以確保其安全性。

查看食品標(biāo)簽上的信息，特別是有關(guān)產(chǎn)地和檢測(cè)的信息。優(yōu)先選擇標(biāo)明非受污染區(qū)域產(chǎn)地的食品。

飲食方式

保持飲食多樣化，不要過(guò)度依賴(lài)某一種食品。通過(guò)攝入多種食物，可以減少單一食品對(duì)輻射的潛在影響。

含有ω-3多不飽和脂肪酸（n-3PUFAs）的飲食可以通過(guò)增加有益細(xì)菌（如乳酸菌、雙歧桿菌和產(chǎn)丁酸細(xì)菌）來(lái)逆轉(zhuǎn)腸道菌群失調(diào)。n-3PUFAs通過(guò)減少LPS合成和胃中粘液溶解菌的數(shù)量來(lái)減少炎癥和氧化應(yīng)激，預(yù)防和減輕輻射引起的損傷。

以下是一些可能含有較高輻射的食物：

海產(chǎn)品：如海藻、貝類(lèi)和魚(yú)類(lèi)，可能吸收海水中的放射性物質(zhì)，尤其是碘和銫。

野生蘑菇：野生蘑菇可能吸收土壤中的放射性物質(zhì)，如鈾和釷。

某些土壤栽培的農(nóng)作物：某些農(nóng)作物，特別是種植在放射性土壤中的農(nóng)作物，可能含有較高的放射性物質(zhì)。

食品添加劑中的聚山梨酸酯80和富含蛋氨酸的高蛋白飲食可以破壞腸道菌群的生態(tài)平衡，降低微生物多樣性，并增加致炎細(xì)菌的豐度，這可能會(huì)加劇輻射引起的腸道損傷。

膳食成分

藻青蛋白（phyco?cyanin）可調(diào)節(jié)小鼠腸道微生物群組成，增加有益菌，減少有害細(xì)菌，進(jìn)而降低 LPS 水平和抑制TLR4/Myd88/NF-κB通路的激活，下調(diào)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，使小鼠免受高劑量輻射損傷。

DIM是一種天然的小分子化合物，可減輕全腹部輻照引起的小鼠死亡或體質(zhì)量減輕狀況，提高輻照小鼠 Lgr5 +小腸干細(xì)胞的存活率及抗氧化酶 Nrf2 的表達(dá)，清除 ROS，緩解小腸內(nèi)DNA損傷和細(xì)胞凋亡；DIM也可恢復(fù)輻射引起的腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，并表現(xiàn)出了通過(guò)調(diào)節(jié)菌群減輕輻射損傷的作用。

戊酸補(bǔ)充顯著提高了輻照小鼠的存活率，保護(hù)了造血器官，改善了輻照小鼠的胃腸道功能和腸上皮完整性；戊酸對(duì)于腸炎的保護(hù)作用也不局限于放射性腸炎，還可用于DSS等化學(xué)物誘導(dǎo)的其他類(lèi)型腸炎的保護(hù)。

中藥復(fù)方?jīng)鲅淘獪苡行д{(diào)節(jié) 11 Gy 60Co-γ 全身照射引起的大鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)失調(diào)，改善大鼠生存質(zhì)量。

黃芩素通過(guò)重新平衡腸道微生物群和抑制細(xì)胞凋亡來(lái)改善電離輻射引起的損傷。黃芩素改善了小鼠暴露于紅外線后的腸道結(jié)構(gòu)以及增殖和再生的能力，其中腸道微生物組成的重新平衡發(fā)揮了重要作用。黃芩素抑制p53的激活以及p53介導(dǎo)的腸道線粒體凋亡和死亡受體凋亡。黃芩素還改善電離輻射引起的造血系統(tǒng)損傷。

當(dāng)歸多糖對(duì)SD大鼠電離輻射誘發(fā)腸道屏障損傷具有一定的預(yù)防作用。當(dāng)歸多糖各組大鼠骨髓有核細(xì)胞計(jì)數(shù)，白細(xì)胞計(jì)數(shù)，Occludin蛋白高于模型組(P<0.05)，Nrf2蛋白低于模型組(P＜0.05)，HE染色可見(jiàn)腸絨毛損傷輕于模型組(P＜0.05)，腸道菌群失調(diào)輕于模型組。

枸杞果實(shí)提取物（LBE）重建了輻射小鼠的腸道菌群，提高了潛在有益屬的相對(duì)豐度，如Turicibacter和Akkermansia，并降低了潛在有害屬的相對(duì)豐度，如Rikenellaceae。

槲皮素可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群和降低炎癥細(xì)胞因子水平來(lái)減少輻射性腸道疾病。

小球藻是一種單細(xì)胞綠藻，葉綠素含量非常高，已被證明可以中和體內(nèi)的毒素，通常在汞中毒時(shí)使用。暴露于輻射時(shí)服用推薦劑量的小球藻是加速排毒的好方法。

水果中各種植物化學(xué)物質(zhì)的輻射防護(hù)作用研究

Raghu SV, et al., Food Funct. 2023

其 他 

低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)

與跑步相比，步行是一種更舒適、更可行的運(yùn)動(dòng)方式，對(duì)于接受放療的虛弱患者來(lái)說(shuō)可以接受。步行可減輕小鼠輻射引起的胃腸道損傷，受短期步行治療的小鼠在屬水平上表現(xiàn)出Dubosiella、擬桿菌屬、A. muciniphila和乳桿菌屬的優(yōu)勢(shì)，A. muciniphila可能是步行輻射防護(hù)的關(guān)鍵，增強(qiáng)步行治療的輻射防護(hù)作用。

減少直接接觸時(shí)長(zhǎng)

避免在受污染區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間游泳、潛水、捕魚(yú)等活動(dòng)。如果必須在這些區(qū)域活動(dòng)，應(yīng)盡量縮短接觸時(shí)間，減少潛水深度。

避免直接沾染雨水

放射性的粉塵和水蒸氣在大氣中隨著氣流傳播，可傳播到很遠(yuǎn)的地方，尤其是進(jìn)入平流層，通過(guò)雨水落到地面。因此，在下雨天，盡量避免直接沾染雨水。

關(guān)注官方信息

密切關(guān)注官方相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布的關(guān)于核污水排放的最新信息和指導(dǎo)方針。這些機(jī)構(gòu)會(huì)提供有關(guān)食品安全和輻射風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)信息。

注意，以上信息是基于引用的研究論文，僅供參考。具體的治療方案和應(yīng)用建議應(yīng)由專(zhuān)業(yè)醫(yī)生或研究人員進(jìn)行評(píng)估和制定。同時(shí)，日常生活中盡可能避免食用受污染區(qū)域產(chǎn)地的食品。

結(jié) 語(yǔ)

關(guān)于核污水排放：

核污水排放可能對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。然而我們?cè)趽?dān)憂(yōu)的同時(shí)，也不必為此陷入過(guò)度焦慮。聽(tīng)從中國(guó)海洋監(jiān)測(cè)和質(zhì)檢部門(mén)的意見(jiàn)，相信他們會(huì)嚴(yán)密跟蹤中國(guó)沿海水質(zhì)的變化，一旦放射性物質(zhì)超標(biāo)，影響海產(chǎn)品的安全，他們會(huì)發(fā)出警告并采取相應(yīng)的更為專(zhuān)業(yè)的措施。

相信國(guó)家監(jiān)測(cè)部門(mén)的實(shí)時(shí)通報(bào)，關(guān)注相關(guān)的科學(xué)研究和專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)，支持環(huán)境保護(hù)措施的加強(qiáng)。通過(guò)健康的飲食、良好的生活習(xí)慣和積極的心態(tài)來(lái)保護(hù)自己和家人。重要的是保持平衡，不讓擔(dān)憂(yōu)阻礙我們享受生活的美好和追求自己的夢(mèng)想。

關(guān)于輻射：

動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)已經(jīng)用于探索輻射對(duì)腸道菌群的影響。輻射引起的菌群失調(diào)可以進(jìn)一步促進(jìn)宿主的輻射損傷和炎癥。因此，腸道菌群的組成、多樣性和豐度、有害菌富集等可以作為測(cè)量輻射暴露的生物劑量的新潛在生物標(biāo)志物反應(yīng)，并為后續(xù)輻射環(huán)境下的人體健康提供輔助評(píng)估和干預(yù)指導(dǎo)。

隨著腸道菌群研究的深入，未來(lái)益生菌/益生元、菌群藥物以及糞菌移植等產(chǎn)品及治療方法，不僅能助健康人（或患者）建立良好的腸道微生態(tài)，也有可能達(dá)到減輕輻射損傷的目的。這些提示了未來(lái)以腸道菌群為基礎(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)療的必要性。

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