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　　在太空飛行期間，宇航員不可避免的暴露于較高劑量和各種形式的輻射中。如何降低空間環(huán)境對(duì)宇航員健康的影響一直是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。鐵離子作為宇宙空間的主要輻射源受到研究者們的重視。研究發(fā)現(xiàn)與低LET輻射相比，高LET重離子可能導(dǎo)致更復(fù)雜的DNA損傷，當(dāng)DNA損傷不能正確修復(fù)時(shí)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。考慮到對(duì)深空探索的興趣越來越大，將來長(zhǎng)期太空飛行和地球外居住的情況將越來越多，更好地了解空間環(huán)境對(duì)胚胎發(fā)育的潛在危害以及所涉及的分子機(jī)制是完全必要的。研究表明，高劑量的電離輻射會(huì)對(duì)胚胎發(fā)育產(chǎn)生不利影響，會(huì)增加各種先天性異常，精神發(fā)育遲滯和兒童期癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。但對(duì)于鐵離子誘導(dǎo)胚胎發(fā)育損傷方面的研究仍處在初步研究階段。 

　　近代物理研究所科研人員利用蘭州重離子研究裝置（HIRFL）深層治療及高能生物醫(yī)學(xué)輻照終端提供的鐵離子束研究高LET的鐵離子誘導(dǎo)胚胎發(fā)育損傷的分子機(jī)理，獲得新發(fā)現(xiàn)。 

　　研究采用斑馬魚動(dòng)物模型，受精后4小時(shí)的斑馬魚胚胎分別接受不同劑量0.5Gy、1Gy、2Gy和4Gy的鐵離子輻照，結(jié)果顯示鐵離子輻照可以引起斑馬魚胚胎的發(fā)育毒性，死亡率和畸形率升高，胎動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)能力的下降；為了探究其中的作用機(jī)理，檢測(cè)了胚胎細(xì)胞凋亡情況，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡隨劑量率上升而上升；進(jìn)一步通過對(duì)凋亡通路和DNA雙鏈損傷相關(guān)基因mRNA水平和蛋白水平的分析表明鐵離子輻照引起DNA損傷，從而引起P53以及線粒體凋亡通路的活化，誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡以及胚胎發(fā)育異常(如圖所示)。 

　　這些發(fā)現(xiàn)第一次揭示了鐵離子輻射對(duì)斑馬魚胚胎發(fā)育毒性作用的分子機(jī)理，結(jié)果表明鐵離子輻射造成DNA損傷和線粒體凋亡通路的活化，誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡以及胚胎發(fā)育異常。本研究首次對(duì)高LET鐵離子輻射引起斑馬魚胚胎發(fā)育毒性作用的分子機(jī)理進(jìn)行了闡述，為空間旅行和地球外居住中的輻射防護(hù)指出了可能的方向，提供了一定的科學(xué)依據(jù)。 

　　研究成果發(fā)表在Aquatic Toxicology 186 (2017) 87–95。 

　　文章鏈接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0166-445X(17)30059-0 

　　圖 鐵離子輻射誘導(dǎo)的死亡率和畸形率、細(xì)胞凋亡、基因表達(dá)水平和蛋白表達(dá)水平的改變