切爾諾貝利核輻射受害者后代的遺傳物質與常人并無顯著不同

2021-08-17 06:13
海外星云 2021年5期
關鍵詞:輻射量遺傳物質切爾諾貝利

1986年4月26日凌晨,當時蘇聯統治下位于烏克蘭普里皮亞季鄰近的切爾諾貝利核電廠的第四號反應堆發生了爆炸。核電站連續的爆炸立刻引發了大火,同時隨著爆炸泄露出來的,是大量高能輻射物質,這些核輻射物質擴散到了周圍大量區域,并給周圍居民和后代的身體帶來了巨大的損傷。

這次災難所釋放出的輻射線劑量是第二次世界大戰期間爆炸于廣島的原子彈的400倍以上。據統計,由于核爆炸事故受到超量輻射的人數有320萬多,有31人因巨量輻射當場死亡,而且在事故發生后的十年內,又有17萬人因輻射不幸去世。

切爾諾貝利事故是目前歷史上最嚴重的核電事故,也是首例被國際核事件分級表評為第七級事件的特大事故,而被評為第七級事件的第二例事故,則是2011年3月11日因海嘯而發生的位于日本福島縣的福島第一核電站事故。

因切爾諾貝利事故而泄露出的核輻射給人類帶來的損失至今還在繼續,今年,時值切爾諾貝利災難35周年紀念日附近,來自美國國立衛生所(NCI)的科學家們在《科學》雜志上發表了一項新的調查成果,向人們解答了人們一直以來的疑惑之一:當時的核輻射是否會繼續影響遺傳物質的,甚至是否會通過遺傳物質,繼續威脅當時核輻射受害者的下一代的健康。

有關核輻射對人體的傷害的研究,從廣島和長崎發生的原子彈爆炸事故之后就已經開始。之后發生的切爾諾貝利核電站爆炸事故以及日本2011年海嘯引發的福島核電站事故,也使人們對核輻射對人體健康的傷害這一問題更加關注。

而且隨著科學的進步,尤其是近年來DNA測序技術的進步,使科學家可以通過精心設計并挑選對象人群,并對他們進行完整基因組分析,進而能夠從基因的角度證明核輻射對遺傳物質的影響,而不是僅僅是猜想。

這次美國國立衛生所所進行的研究,也是通過上面所說的方法利用DNA測序技術來進行的。

在美國國立衛生研究院這次進行的一系列調查中,最值得人們關注的有兩項調查結果,其中的一組發現:當時受到切爾諾貝利核輻射受害者的后代們的遺傳物質,與其他常人并沒有顯著的不同,即核輻射的危害似乎并不會通過遺傳物質傳給下一代。

而另一組研究的成果則表明,在自己還是嬰兒甚至是胎兒時就不幸在切爾諾貝利事故中遭遇核輻射的人群,之后罹患甲狀腺癌的概率要遠遠高于其他人群。

在第一組研究的主要的議題是:“放射線照射是否會導致可以遺傳到下一代的遺傳基因的改變?”

在調查中,研究團隊們分析了受到切爾諾貝利輻射危害的105對父母在事故發生后15年內后生出的子女的基因,即1987年至2002年之間生出的130個人的完整基因組,同時也分析了這105對父母的完整基因組。

這105對父母中,有的曾經幫助清理當時的事故現場,有的在事故發生時住在核電廠附近,有的曾經引用過受到核輻射的奶牛產出的牛奶。研究者們還對這些人所受的核輻射量進行了評估排序。

而在這些父母的子女的基因組中,研究人員雖然發現了一些基因變化,但他們也發現,受核輻射危害人群子女中發現的這種基因變化的概率與分布,與其他的普通人群中也會發現的這種突變的概率與分布并沒有顯著差別。

此外,在受核輻射危害人群子女中發現的基因突變的概率,并沒有被發現會因他們父母在事故時受到的輻射量的增加而增加。

聽到以上結論,2011年日本福島核電站事故發生時住在附近的居民,可能會感到放心而欣慰。因為日本福島核電站的輻射劑量比切爾諾貝利核電站的要低。

而第二項調查的結果,可能就不那么令人放心了。當研究人員對359名在自己還是嬰兒甚至是胎兒時,就不幸在切爾諾貝利事故中遭遇核輻射的人員進行了完整基因組檢查。

作為對照,還對81名在切爾諾貝利事故之后至少9個月后才出生的人員也進行了完整基因組檢查。對比分析發現,在嬰兒或胎兒時期曾受輻射的人群患甲狀腺癌的風險,遠比那些沒有受到輻射的人群的風險要高。

研究人員發現,由于核輻射所產生的能量破壞了DNA中的化學鍵,造成了對基因的許多不同類型的破壞。這其中一張特殊的DNA損傷,會導致兩條DNA的鏈的斷裂,正是這種DNA損傷導致了甲狀腺腫瘤。

而且人們發現,尤其是年齡較小的兒童,在受到核輻射時體內這種DNA雙鏈斷裂的損傷發生的概率更高。

此外,在這次研究中,研究人員還發現了核輻射量與基因突變的類型分布之間存在的關系。具體而言,在切爾諾貝利事故中受輻射的人群中,受到較高輻射量的人群中體內發生的基因突變,更可能是由于基因融合突變(當DNA雙鏈斷裂之后有錯誤的片段重新結合在一起時)而導致的。

而受到較低輻射或者沒有受到輻射的人群體內發生的基因突變,則更可能是由于點突變(基因關鍵部分的單個堿基對變化)引起的。

科學家們還說道,在受到核輻射后,體內發生的最早的基因變化可能先是DNA雙鏈斷裂,接著遺傳信息變化進一步導致了甲狀腺腫瘤的生長。

這一項研究發現將為科學家們進一步研究輻射誘發的癌癥提供了基礎,尤其是那些會由于受輻射量和年齡而風險相應變化的癌癥類型。

這項研究的另一個重大意義,是發現了腫瘤的基因組特征與輻射劑量信息之間的關系,即輻射劑量是可能導致癌癥的危險因素,科學家們今后將可以在此基礎上進一步行量化分析,找出某種特定腫瘤的特征與放射劑量之間有怎樣的關系。

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