核輻射對下一代的影響有多大?《科學》切爾諾貝利倖存者最新調查給出答案

隨著日本決定將福島核汙水排入大海,核汙染問題再次引發了大眾的關注。核事故產生的輻射究竟對人體健康有怎樣的影響?是否危及子孫後代的健康?

核輻射對下一代的影響有多大?《科學》切爾諾貝利倖存者最新調查給出答案

撰文 戚譯引

人類歷史上至今發生過兩次最為嚴重的 7 級核事故,就是日本福島和蘇聯切爾諾貝利。而切爾諾貝利事故的發生到今天已經過去了 35 年,較長的時間跨度使得研究者能夠更全面地評估它的影響,也為福島事故的後續處理提供了參考。

4 月 22 日,《科學》(Science)發表兩篇論文,對切爾諾貝利事故倖存者及其後代進行了分析。其中,一項研究分析了甲狀腺癌組織中的 DNA 損傷和輻射劑量的相關性,另一項研究則探討了輻射對生殖細胞系的影響。

核輻射與甲狀腺腫瘤

甲狀腺是對輻射最敏感的器官之一,尤其是對於兒童和青少年。甲狀腺需要碘來合成激素,而核事故中往往會產生具有放射性的碘 131(131I),進入人體後就會在甲狀腺部位富集。以切爾諾貝利為例,事故發生後放射性沉降物落在草地上,131I 就可能透過綠葉菜或啃食這些草的奶牛的奶進入人體,被消化吸收。

流行病學和臨床研究都表明,接觸來自放射性沉降物中的131I 會增加乳頭狀甲狀腺癌(PTC)風險,幼兒所增加的風險更高。而近日發表的兩篇《科學》論文之一證明,在切爾諾貝利事故後,

倖存者甲狀腺癌組織中的雙股 DNA 斷裂呈現出輻射劑量相關性增加

在這項研究中,美國國家癌症研究所(NCI)的 Lindsay Morton 等人對 440 名來自烏克蘭的 PTC 患者進行了分析,包括他們的甲狀腺腫瘤組織、正常甲狀腺組織和血液。這些患者確診 PTC 的年齡平均值為 28 歲,約 76% 為女性;其中 359人 在切爾諾貝利核事故發生時年齡在 18 歲以下(平均年齡 7。3 歲),經歷過事故導致的131I 暴露;另外 81 人均出生於事故發生 9 個月之後(1987 年 3 月 1 日之後),沒有經歷過事故。

一個由測量學專家組成的跨國團隊透過多種方式評估了每個患者當時受到的甲狀腺輻射。一些患者在事故發生後 8 周內留下了甲狀腺放射性測量結果,其他患者接受的輻射劑量則根據其童年居住地及周邊地區的居民的測量結果進行評估。

儘管研究沒有識別出輻射相關的特異性生物標記物,但是研究團隊發現:“與輻射有關的基因組改變在那些在接觸輻射時年齡較小的患者中更為明顯。轉錄和表觀遺傳學特徵與驅動事件(是否受到輻射)強相關,而非輻射劑量。我們的結果表明,

環境輻射暴露之後的 DNA 雙鏈斷裂是一種早期致癌事件,為 PTC 的發展提供了條件

。”具體而言,電離輻射引發的 DNA 雙鏈斷裂對甲狀腺細胞生長和分化相關的關鍵基因造成了影響。

對生殖系細胞無影響

同日發表的另一項研究則帶來了更加樂觀的訊息:

事故倖存者的下一代並未攜帶更多的突變

。《科學》新聞報道評價,這項研究為福島核事故的倖存者“帶來了令人安心的資訊”。

一般而言,每個子代個體會攜帶 50 到 100 個

新生突變

(de novo mutation,DNMs),這種突變不一定是有害的,它是演化過程的關鍵。但是,過多的突變可能影響後代的健康,一些新生突變已經被證明和自閉症譜系障礙或其他的發育障礙相關。目前,唯一被證明會導致新生突變增加的風險因素是父親的年齡,父親年齡越大,精子中新生突變數量越多。

在這項研究中,同樣來自美國 NCI 的 Meredith Yeager 等人對 130 名孩子和父母進行了全基因組測序。這些孩子出生於 1987-2002 年,其父母一方或雙方曾經參與切爾諾貝利事故後的現場清理工作,或者在當時生活在距離事故地點 70 公里範圍內。這些父母都接受過較高劑量的輻射,其中一些人甚至曾患上急性輻射綜合徵。

測序結果表明,研究作者總結:“對曾受到電離輻射暴露、輻射型別和劑量與切爾諾貝利清潔工人及疏散人員受到的輻射相當的父母,其成年子女新生突變的發生率、類別分佈和單核苷酸突變(SNV)型別分佈,與一般人群中所報道的水平相當。”也就是說,

沒有證據表明電離輻射對人類生殖細胞系 DNA 具有代際影響

。未來,研究團隊希望對更多在事故發生不久後出生的清潔工人的子女及孫輩進行追蹤。

核事故的影響仍然複雜

此前一些研究使用小鼠實驗證明,輻射暴露具有跨代影響,而新研究得出了不一致的結論。研究共同通訊作者、NCI 癌症流行病學與遺傳學部門主管 Stephen Chanock 認為,這是因為這類研究中的小鼠通常會接受一次性、大劑量的輻射。但核事故造成的輻射相比之下劑量更低、持續事件更長,這給了 DNA 修復機制足夠的應對時間,機體能夠消除額外的突變,避免將其傳給後代。

這些研究也體現出輻射傷害研究的複雜之處。和其他疾病相比,輻射傷害的案例十分稀少(也沒有人希望看到更多),不同事故中的輻射型別、劑量、暴露時間可能不同,這為系統性研究造成了困難。

並且,核事故造成的傷害並不僅限於大眾所恐懼的“輻射致癌”。福島縣立醫科大學的坪倉正治(Masaharu Tsubokura)自從災難發生後持續追蹤當地居民的健康狀況,得出了一個富有爭議的結論:

疏散對健康的影響遠大於輻射

。和切爾諾貝利相比,福島核事故洩漏的放射性物質劑量要低得多。但是坪倉和同事們發現,在疏散的人群中出現了老年人死亡人數較多、慢性病發病率上升和整體健康狀況下降。事故還破壞了原有的社會關係網路,精神壓力也會改變人們的健康習慣,多種因素的共同作用最終將對當地居民的健康造成長時間的負面影響。

論文資訊:

1。 L。 M。 Mortonet al。,Science10。1126/science。abg2538 (2021)。

2。 M。 Yeageret al。,Science10。1126/science。abg2365 (2021)。

https://science。sciencemag。org/content/early/2021/04/21/science。abg2365

參考來源:

2。https://www。sciencemag。org/news/2021/04/no-excess-mutations-children-chernobyl-survivors-new-study-finds

3。https://www。sciencemag。org/news/2021/03/physician-has-studied-fukushima-disaster-decade-and-found-surprising-health-threat

4。 https://eurekalert。org/pub_releases/2021-04/aaft-tsa041921。php

點個“在看”,分享給更多的小夥伴