實驗動物科學:第四節(jié)　放射生物學研究中實驗動物的選擇和應用

一、實驗動物在放射生物學研究中的作用

進行放射生物學研究是實驗醫(yī)學中最復雜的任務之一。因為在放射生物學實驗研究中，不僅要求工作人員遵守相應的措施，免受超允許劑量的照射或沾染，而且還要得到能客觀反應輻射與生物對象互相作用真實情況的穩(wěn)定結果。這就必須同時滿足許多條件，其中最重的條件之一，就是要選擇適于研究課題需要的動物種類、建立實驗模型。

超過一定劑量的高能輻射作用于機體，可引起體一系列全身性綜合病癥，稱為放射病，或稱為急性放射綜合癥（Acute　Radiation　Syndrome)。這種病在平時極少見到，只有在核戰(zhàn)爭和核事幫情況下才可見到該病。因此研究這種疾病眩要是在實驗室內(nèi)選擇各種實驗動物來進行研究的。今天我們對輻射損傷的大部分知識，不是來自方廣島或長畸，也不是來自幾個出過事故的反應堆，大量的知識是通過選用各種實驗動物進行動物實驗積累起來的。關于輻射的遠期遺傳效應至今只有動物實驗的材料。

由于在實驗室可以隨時選擇各種實驗動物并使其接受不同劑量的照射，可以復制成病變相似、病例多量的不同類型的放射病或輻射損傷，這就為放射生物學研究提供了極為便利的條件，對放射醫(yī)學的發(fā)展起到了極大的推動作用。

二、實驗動物對輻射效應的影響

同樣種類和劑量的輻射以相同的方式作用于機體時，所出現(xiàn)的后果往往用動物的種類、年齡、性別、機體狀況等而異，即有不同的輻射反應。放射生物學研究中常用放射敏感性（Radiosensitivity)的概念來觀察個體組織、細胞的敏感程度。放射敏感性，是指當一切照射條件完全嚴格一致時，機體或其組織成部分在射線作用下發(fā)生的某種變化的程度和速度，若變化大且其發(fā)生迅速，則表明其敏感性高，反之，則相反。一般文獻資料中多以細胞、組織的形態(tài)學損傷或機體的死亡作為判斷放射敏感性的依據(jù)。下面所指的放射敏感性，都是以此為準的。

（一)種系發(fā)生過程中的放射敏感性

不同種系動物的放射敏感差別很大，總的趨勢是：種系發(fā)生的等級愈高，機體結構愈復雜，其放射敏感性也愈高。脊椎動物的放射敏感性高于無脊椎動物；在脊椎動物中，哺乳類比鳥類、魚類、兩棲類和爬蟲類為高。哺乳類中各種實驗動物的放射敏感性差異也較大，豚鼠、狗、山羊、和綿羊、豬對射線比較敏感，猴、小鼠次之，大鼠、田鼠更次之（見表10-10)。

表10-10　各種動物羊致死劑量比較表

家兔對放射的敏感性與其它實驗動物有一定差異。家兔的LD50/30的劑量為750～800倫琴或751拉德，但其受射線照射時初期反應比其它動物要敏感得多，常出現(xiàn)一種應激反應性的變化，我們稱之為放射性休克狀態(tài)，而且隨著照射劑量的不斷增加，休克的發(fā)生率也隨之增加，如不及時采取搶救措施（當動物發(fā)生四肢軟癱并不斷抽搐，瞳孔尚未散大之前，立即由于耳緣靜脈快速注射25%可拉明0.5～1.0毫升，同時配合作人工呼吸)，喪失搶救時機，動物會很快死去，對實驗影響很大。家兔照射初期的放射性休克發(fā)生率與照射劑量呈一定的線性關系（見表10-11)。

表10-11　家兔*照射初期休克發(fā)生率與照射劑量關系

（劑量率24.5倫琴/分)

*雜種兔照射初期休克發(fā)生率要低

同一種動物中的不同品系亦可表現(xiàn)出顯著不同的放射敏感性。例如BALB/cAnN小鼠對X線或r線照射均極為敏感。A系小鼠對X線照射高度敏感。LACA小鼠對射線也較敏感。而C57BR/cdJN對射線不敏感，而具有一定、抗射線的能力。Wistar大鼠在一定劑量范圍內(nèi)，對兩種射線的敏感性應高于雜種大鼠。

（二)個體發(fā)生中的放射敏感性

哺乳動物在個體發(fā)育的不同階段，其放射敏感性有明顯的差別。一般規(guī)律是放射敏感性隨著個體發(fā)生的過程而逐漸降低。在胚胎植入前母體受照射時，放射敏感性很高，較小的劑量即可引起胚胎的大量死亡；此時不死的胚胎可繼續(xù)發(fā)育，畸形發(fā)生率較低。在器官形成期進行照射時，雖胚胎的死亡率降低，卻出現(xiàn)較多的畸形和死胎。有人認為，這一時期是胚胎發(fā)育過程中放射敏感性很高的“危險期”。在器官形成期的后期，胚胎的放射敏感性開始下降，胎兒期的放射敏感性明顯地低于以前各期（圖10-7)。

圖10-7　胚胎發(fā)育不同時期的輻射敏感性

（小鼠200R照射的實驗資料，并外推引伸到人體)

在出生后的個體發(fā)育過程中，幼年動物的放射敏感性比成年的要高，但老年動物的機體由于各種功能的衰退，其耐受輻射（特別是大劑量輻射)的能力低于成年時期。

（三)組織和細胞的輻射敏感性

動物不同組織和細胞對輻射作用的反應有很大的差別。成年動物機體各種細胞的放射敏感性與其功能狀態(tài)有密切的關系。早在1906年Bergonie和Tribndeau在觀察大鼠睪丸的輻射效應時就曾發(fā)現(xiàn)，分裂的細胞（生精細胞)受輻射的影響較不分裂的細胞（間質細胞)要大。根據(jù)這些觀察，他們提出了一條定律，即有絲分裂活動旺盛、正常時進行許多次分裂的細胞以及在形態(tài)結構和功能上未分化的細胞對射線敏感。即一種組織的放射敏感性與其細胞的分裂活動成正比，而與其分化程度成反比。他們提出的這一定律已被其后許多其它的觀察所證實，基本上是符合于客觀實際的。按照細胞動力學特點，可將體內(nèi)的主要細胞組織分為下表中的三在類（表10-12)。表中左側的組織對輻射很不敏感，右側的組織則對輻射非常敏感。中間的各種組織則介手其間。

表10-12　細胞動力學特點不同的各種組織

動物各種組織中，有一類組織是依靠細胞的分裂不斷進行更新的，稱為“增殖性組織”。造血組織，胃腸道上皮組織，生殖腺，皮膚上皮（包括毛囊上皮)組織都是增殖性組織。另一種組織在器官發(fā)育完全之后，細胞不再更新，如中樞神經(jīng)系統(tǒng)，心臟，骨骼骨等。還有一種組織在發(fā)育成熟后繼續(xù)進行緩慢的分裂，當受傷后可加速細胞更新的，如肝、腎及結締組織。各種組織對射線的敏感性與細胞分化程度、細胞增殖能力、代謝狀態(tài)以及細胞的周期環(huán)境有密切關系。一般說，分化程度低的、細胞分裂活躍的、代謝旺盛的（細胞DNA合成旺盛)組織對放射敏感性高，否則相反。根據(jù)這些特點進一步對動物各組織的放射敏感性進行了分類，其排列順序為：

1．高度敏感組織

⑴淋巴組織（淋巴細胞和幼稚的淋巴細胞)；

⑵胸腺（胸腺細胞)；

⑶骨髓組織（幼稚的紅、粒和巨核細胞)；

⑷胃腸上皮，尤其是小腸隱窩上皮細胞；

⑸性腺（睪丸和卵巢的性細胞)；

⑹胚胎細胞。

2．中度敏感組織

⑴感覺器官（角膜、晶狀體、結膜)；

⑵內(nèi)皮細胞（主要是血管、血竇和淋巴管內(nèi)皮細胞)；

⑶皮膚上皮（包括毛囊上皮細胞)；

⑷唾液腺；

⑸腎、肝、肺組織的上皮細胞；

3．輕度敏感組織

⑴中樞神經(jīng)系統(tǒng)；

⑵內(nèi)分泌腺（除性腺外)；

⑶心臟；

4．不敏感組織

⑴肌肉組織；

⑵軟內(nèi)和骨組織；

⑶結締組織

三、放射生物學研究中實驗動物的選擇

（一)實驗動物種系的選擇

放射生物學研究中可選用成年的猴、豬、羊、狗、兔、豚鼠、田鼠、大鼠、小鼠等動物來作實驗。我們認為用猴、狗、大鼠和小鼠復制放射病模型比較理想。BALB/cAnN、A、LACA小鼠和Wistar大鼠對射線敏感，應該首選。

（二)實驗動物性別、年齡、體重的選擇

關于動物性別對放射感染性影響的報導是有爭論的。一些材料證明雌性敏感性較高。而另一些（占多數(shù))材料則認為雄性敏感性高或性別間無明顯差別。性別間無明顯差別在狗的實驗中得到很好的證明。然而，在性周期的不同階段，雌性動物的放射敏感性可能有變化。考慮到這點以及在實驗中可能混入妊娠的雌性動物，所以在絕大多數(shù)情況下為放射生物學實驗選擇動物時，應該優(yōu)先選用雄性動物。

因為動物的體重和年齡增加，可降低放射生物效應。這一點在照射狗時表現(xiàn)得更為明顯。深入研究表明，當改變照射的幾何位置時，在死亡率、放射性綜合征的嚴重程度方面，仍程度不等地存在著這種影響（表10-13)。

表10-13　400倫丙種射線單向和多向照射對不同體重狗^＊損傷作用的綜合材料（AkoeB1971)

*小體重：7.0～11.0公斤，中等體重15.5～22.7公斤，大體重24.0～29.5公斤。

實驗證明兩kg以上家兔比兩kg以下的放射敏感性低，大鼠的體重由180g增加到350g可以引起放射生物效應的降低。當照射小鼠時未見輻射效應與體重之間有密切的關系。因此注射生物學實驗所用的動物體重，小鼠18～22g，大鼠180～220g，豚鼠250～300g，家兔2～2.5g，狗10～15kg。對慢性實驗，考慮到實驗的持續(xù)時間長，可選擇體較小的動物。希望實驗所用的各組動物的體重波動在一定范圍內(nèi)，小鼠1～2g、小鼠5～10g、豚鼠15～20g、家兔200～300g。體重的波動范圍可以容許在±5～7%。

（三)實驗動物輻射損傷病變特點的選擇

在相類似的情況下，不同種系動物的放射病明顯程度和發(fā)生時間是不同的。小鼠和大鼠幾乎完全沒有全身初期反應，豚鼠表現(xiàn)的不大顯著，而狗和猴則非常明顯。在家兔常�？捎^察到對照射所特有的休克樣反應，并有部分動物在照射后立即或不久死亡。

小鼠和大鼠造血系統(tǒng)的損傷出現(xiàn)得最早（表10-14)。豚鼠、狗和豬造血障礙的特點發(fā)展比較緩慢。猴的造血改變與豚鼠、狗和豬相同。

腸放射綜合征在小鼠和大鼠中表現(xiàn)得非常明顯（表10-15)，而家兔、豚鼠、狗和猴則明顯。

表10-14　各種動物急性放射病時的造血障礙

（CeMeHOB　1965)

表10-15　各種哺乳動物急性放射病腸型階段發(fā)展特點（CeMeHOB)

表10-16　各種動物急性放射病時某些感染并發(fā)癥的發(fā)生率（%)

（CeMeHOB)

急性放射病并發(fā)的感染過程在不同種類的動物中各有特點（表10-16)。小鼠和大鼠的特點是發(fā)生肺炎和腸炎。狗的典型感染并發(fā)癥是壞死性咽峽炎和齒齦炎以及發(fā)生率較高的肺炎和發(fā)生率較低的結腸炎。小鼠、大鼠和豚鼠感染的特點是具有播散的傾向，引起全身敗血癥，而狗和猴的感染過程具有局限性特點。

人的放射病就其表現(xiàn)而言，與豚鼠、狗和猴的病理變化相似，其中與豚鼠相差較遠，而和猴最為接近。

（四)實驗動物不同季節(jié)和晝夜過程輻射效應的選擇

在其它條件相同的情況下，動物在不同季節(jié)和晝夜過程的輻射效應有一定差異。因此要求動物預先適應實驗環(huán)境和考慮動物在不同季節(jié)和晝夜的活動規(guī)律。機體內(nèi)環(huán)境功能和季節(jié)性和晝夜性波動通常稱為生物節(jié)律。它們對生物效應的影響是由于機體的許多生理機能活動在一晝夜間和一年四季中發(fā)生極其明顯的變化所致�，F(xiàn)已知實驗動物的體溫、血糖、基礎代謝率、內(nèi)分泌腺激素的分泌等均會發(fā)生晝夜明顯的變化。

實驗證明，不同季節(jié)對輻射效應有影響。家兔的放射敏感性在春夏兩季升高，秋冬兩季降低。在狗的實驗中，這方面的關系雖不象家兔表現(xiàn)得那樣明顯，但狗在春、夏兩季照射后的死亡率比秋、冬為高。小鼠的放射敏感性，在冬季和初夏顯著升高，而初春和夏季則降低。大鼠的放射敏感性則沒有明顯的季節(jié)性波動。

動物對照射的敏感性的晝夜間有不同的變化，這種變化見于不同性別、種系和年齡的小鼠和大鼠。白天放射敏感性降低（死亡較少，LD50/30較高，體重下降較少，肝臟損傷較輕)，夜間升高。同時，在小鼠和大鼠實驗中，除了夜間21～24點的高峰外，還發(fā)現(xiàn)白天（小鼠9～12點，大鼠15點)損傷加重的情況。下午和后半夜放射敏感染性最低。大鼠與小鼠不同，其放射敏感性雖有晝夜間的明顯波動，但不很劇烈。因此，為了得到有可比性的實驗結果，所有實驗組動物應在同一時間內(nèi)進行照射。

因為哺乳動物放射病的急性期于第30天前結束，所以對小動物照射后觀察30天，對狗（如未較早死亡時)則觀察45天。地慢性放射病實驗動物的觀察，建議不少于12個月。

（五)實驗動物對輻射作用條件的選擇

1．輻射種類

不同種類的輻射所產(chǎn)生的生物學效應不同，從射線物理特性來看，電離密度和穿透能力對其生物效應有重要影響。α射線的電離密度較大，但穿透能力很弱，因此，由外照射時，對機體損傷作用小，而發(fā)射α射線的核素進入體內(nèi)時則對機體的損quanxiangyun.cn/shiti/傷作用很大。β射線的電離能力較α射線的小，而穿透力較大，由外照射時可引起皮膚表層的損傷，由內(nèi)照射時亦引起明顯的生物效應。X射線和r射線穿透力很強，與體內(nèi)物質作用時產(chǎn)生次極電子，后者引起電離效應，其電離密度α及β射線的小，但由于能穿透深層的組織，由外照射時易于引起嚴重損傷。一般實驗室常選用⁶⁰Cor射線照射動物進行各輻射損傷研究�？熘凶雍透鞣N高能重粒子也都具很大的穿透力，而且在其射程的未端產(chǎn)生極高的電離密度。外照射時可引起比x和r射線更嚴重的損傷。

2．輻射劑量

輻射劑量與生物學效應之間存在著一定的相依關系�？偟囊�(guī)律是劑量愈大，效應愈顯著，但并不是一個直線關系。

急性放射病動物模型的復制方法，關鍵在于照射劑量的選擇。根據(jù)實驗目的和要求，選擇好合適的照射劑量，以便復制程度適中的急性放射病。

現(xiàn)將常用的狗、大鼠、小鼠、家兔和猴的照射劑量與動物存活情況列于表10－17～表10－21供選擇照射劑量時參考。

表10-17　狗所受劑量與動物存活情況

A表

B表

表10-18　狗所受劑量和死亡動物存活時間的關系

表10-19　大鼠照射劑量與動物存活情況

A表

B表

表10-20　家兔照射劑量與動物存活情況

表10-21　小鼠照射劑量與動物存活情況

A表

B表

注：劑量率：165.5～172拉德/分

3．劑量率

劑量率即單位時間內(nèi)機體所接受的輻射劑量。在一般情況下，總輻射劑量相同時，劑量率愈大，生物效應愈顯著，但有一定的限度。如r-射線劑量率為30倫/分時，小鼠的LD50/30為840倫，而當劑量率為3倫/分時，LD_50/30則需1200倫。

4．分次照射及時間間隔

當輻射的總劑量和劑量率相同時，分次給予輻射的效應要低于一次給予的效應，總的規(guī)律是分次愈多，各次間的時間間隔愈長，則效應愈弱。例如，475倫的輻射一次照射小白鼠。60天內(nèi)引起39%的動物死亡；若將上述照射劑量分成4次照射，每次照射間隔一天，則死亡率下降到23%；若同樣分成4次，但每次間隔4天，則60天內(nèi)全部動物可以存活。這種現(xiàn)象的發(fā)生，顯然與機體的代償和修復功能有關。

表10-22　獼猴照射劑量與動物存活情況^＊

※《昆明醫(yī)學院資料選編》1979年第1期2～3頁

5．照射部位和面積

同樣質和量的輻射對動物不同部位作用的后果是不同的。腹部對照射的敏感性很高，盆腔、頭、胸、四肢輻射敏感性依次下降。如600倫照射動物四肢引起的放射損傷很輕，而600倫照射頭或腹部時則可有嚴重的病理變化。

在輻射總劑量、劑量率和照射部位都相同的條件下，照射面積愈大，則生物效應愈顯著，全身照射的后果最嚴重，如照射狗的四肢可允許1000倫或更大劑量，而全身照射300倫就可使半數(shù)動物死亡，可致典型的造血型放射病。

6．照射方式

照射方式一般可分為外照射和內(nèi)照射；若二者兼有，則稱混合照射。在外照射中，單向和多向照射對生物效應有很大的影響。多向照射引起的死亡率較高。生存時間較短。例如，從4個或12個方向（四聯(lián)或十二聯(lián)X線照射裝置照射狗時，絕對致死量為500倫；而單向照射時，則絕對致死量為800倫，其原因可能是多向照射時組織接受的輻射劑量比較均勻。因此，quanxiangyun.cn/zhicheng/我們用于照射動物的鈷源，是裝有自動旋轉裝置的，這樣照射的劑量均勻。

內(nèi)照射是指放射性核素進入機體后，在其體內(nèi)發(fā)射特有的輻射，作用于不同組織。其損傷效應受許多因素的影響，主要有放射性核素的物理化學特性、侵入途徑、分布和排出特點、物理學和生物半衰期等。例如α放射體的生物學效應大于β和r放射體；由呼吸道侵入機體時，粒子大于1～2μ者多沉積于上呼吸道，小于0.5μ者多進入肺泡；如為可溶性化合物可迅速吸收入血，而難溶性化合物則多沉積于局部組織及相應的淋巴結，小量地、緩慢地轉移至其它部位。

四、放射生物學研究中實驗動物的應用

（一)急性放射綜合征研究中的應用

實驗動物是研究急性放射綜合征的主要對象，常采用⁶⁰Cor-射線照射實驗動物，使其接受不同劑量的照射，復制成各種不同類型的放射綜合征或稱放射病。再來研究它的發(fā)病特點、變化規(guī)律、發(fā)病機理、診斷和防治方法等。

當動物全身一次受到較大劑量照射后，可產(chǎn)生急性放射病。隨著照射劑量增大，可以出現(xiàn)一些典型的綜合征。文獻上對放射病分型和制定標準等問題看法不盡一致。根據(jù)我們的資料，以狗為例，當受到200～700拉德照射后，動物所出現(xiàn)的綜合征主要是以造血系統(tǒng)功能和結構的變化為主，一般稱造血型放射��；2000～8000拉德照射后，動物出現(xiàn)的綜合征除造血系統(tǒng)功能及結構有嚴重損傷外，消化系統(tǒng)（胃腸道特別是小腸)出現(xiàn)明顯變化，引起消化系統(tǒng)改變?yōu)橹鞯木C合征，稱腸（胃腸)型放射病38000～15000拉德照射后可出現(xiàn)以心血管系統(tǒng)癥候為主的放射病，叫心血管型放射病。15000拉德以上照射后，動物主要出現(xiàn)一些以中樞神經(jīng)系統(tǒng)（主要是腦)癥候為主的綜合征稱為腦型放射病。各型放射病之間并不是截然分開的，中間可有過渡型，而且病變也是交錯存在的。照射劑量在800～2000拉德之間，隨動物機狀況不同可產(chǎn)生造血型或腸型放射病。照射劑量在800～15000拉德之間，隨動物情況不同的可產(chǎn)生心血管型或腦型放射病。動物種類不同造成各型放射病所需劑量亦不同。

根據(jù)我們對372條狗、500只大鼠、1000多只小鼠的實驗資料分析，我們認為急性放射病類型的劃分標準應綜合考慮四個方面問題：即⑴照射劑量、劑量率；⑵臨床癥狀；⑶死亡時間；⑷病理檢查。綜合起來判定屬哪種類型的放射病。造血型放射病的動物，造血器官（骨髓、脾、淋巴結)發(fā)生明顯的改變，而消化系統(tǒng)（胃、小腸、結腸)只出現(xiàn)輕微的可恢復的一些變化，臨床上可出現(xiàn)一般放射病的典型分期（初期、假愈期、極期)。病程2～4周。中度以上造血型放射病動物死亡原因是發(fā)生了嚴重的出血和感染的結果。腸型放射病，除造血系統(tǒng)發(fā)生嚴重的病變外，突出的病變在腸道（主要是小腸)，動物照射后即可出現(xiàn)頻繁嘔吐，初期及假愈期短暫或不明顯，很快進入極期，嘔吐更為頑固，狗可吐出膽汁（吐黃)。第一、二天可出現(xiàn)不典型的的柏油便，此后即可出現(xiàn)血水便。吐黃、血小便是腸型放射病的典型臨床癥候，而出血和感染可以不出現(xiàn)。狗在照射800～2000拉德（交叉劑量范圍)時可出現(xiàn)輕微吐黃水和血水便。這是一種過渡型（既有極重度造血癥狀，又有腸型癥狀)。由于腸型放射病動物小腸粘膜損傷、脫落、隱窩受到嚴重破壞，失去增殖更新能力，絨毛?

■［此處缺少一些內(nèi)容］■

急性放射病一般分為造血型、腸型和腦型三型，但是否存在心血管型，目前國內(nèi)外學者尚有爭議，我們通過對203條狗和367只大鼠不同水平超致死劑量⁶⁰Cor射線一次全身照射后的心管功能、形態(tài)和血漿酶活力等變化觀察證實在腸型與腦型之間存在心血管型放射病。此型放射病的造型劑量狗為9000～15000拉德，大鼠為20000～25000拉德，其特點是照射劑量介于腸型和腦型之間；病程較腦型稍長；有明顯的心衰、休克等病癥；出現(xiàn)一系列心血管功能低下的變化如動脈血壓迅速下降、心輸出量和心臟血流量早期即有明顯減少、循環(huán)代償功能喪失、心電圖有明顯反映心肌炎和心肌除極和復極過程障礙的變化，反映心肌損傷的LDH_１顯著升高；病理形態(tài)學上可見到心肌嚴重病變，如心肌炎細胞浸潤、心肌纖維萎縮、變性、壞死、溶解等變化，而此時小腦皮層顆粒細胞基本正常或固縮的還不多，病變嚴重者固縮最多也不超過２５％。心血管型放射病動物模型的復制成功，不僅對我們充分認識心血管系統(tǒng)輻射損傷在放射病發(fā)生、發(fā)展過程中的作用和急性放射病的分型問題上具有一定理論意義，而且在強輻射核武器殺傷效應條件下，傷員的分類、防護和救治方面也有一定實際價值。

狗的三種類型急性放射病鑒別標準可見表10-23。動物四種類型放射病造型所需的選擇劑量見表10-24。

（二)內(nèi)照射效應研究中的應用

放射性核素引起動物急性損傷的病理主要為破壞過程，它與核素分布類型有關。全身均勻性分布的核素急性損傷基本與外照射相同，如¹²⁷Cs、^３H等。那些選擇性分布的核素除有類似全身照射的損傷表現(xiàn)外，同時還出現(xiàn)重要器官的局部嚴重損傷改變，如表10-25所列舉的幾種主要放射性核素的急性損傷中，親骨性核素⁹⁰Sr主要表現(xiàn)為造血組織的損傷，動物死于嚴重的出血和貧血；視網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的核素，如²¹⁰Po、¹⁴⁴Ce、¹⁴⁷Pm，對造血組織、肝、脾的損傷都比較嚴重，使動物死于廣泛的出血、感染與胃腸功能障礙；選擇性分布于甲狀腺的¹³¹I主要造成甲狀腺組織嚴重損傷與功能低下；吸入難溶性²³⁹PuO₂主要沉積于肺，引起肺功能不全，導致心肺功能衰竭死亡，這些都是核素的輻射作用所引起局部嚴重損傷的結果。

表10-23　狗三種類型急性放射病臨床及病理變化的主要點鑒別

表10-24　常用動物四型放射病造型選擇劑量（拉德)

引起急性損傷的劑量，因各種核素的輻射類型、能量、化學性質以及它在體內(nèi)的有效半堿期等因素不同而異。例如²¹⁰Po與³H相比較，²¹⁰Po為α輻射體，能量大，與體內(nèi)蛋白質的硫基結合緊，且選擇性沉積于對輻射敏感的造血組織內(nèi)，有效半減期較長，而³H是一種低能量的β輻射體，有效半減期短，在體內(nèi)呈均勻性分布，因而²¹⁰Po的急性損傷劑量比³H的低千倍。

放射性核素對動物的慢性損傷有兩種情況，即小量多次和一次內(nèi)污染放射性核素對動物的持續(xù)性內(nèi)照射。有人曾觀察了小量多次給家兔注射⁸⁹Sr對造血功能的影響，在三年內(nèi)，每日注射⁸⁹Sr2.68微居里/公斤，它的造血功能損傷大致分三期：第一期⁸⁹Sr作用初期（11～12月)，造血器官的變化不穩(wěn)定，表現(xiàn)為網(wǎng)織紅細胞數(shù)、血小板數(shù)、白細胞總數(shù)波動大。第二期上述血液指標波動小，網(wǎng)織紅細胞數(shù)稍有增加。第三期出現(xiàn)紅白細胞數(shù)、淋巴細胞絕對數(shù)、網(wǎng)織紅細胞數(shù)減少。此外，還表現(xiàn)機體免疫功能減低、早衰、部分動物死亡。表10～26列舉了幾種核素對動物內(nèi)照射遠期引起腫瘤的結果，分析結果可以看出：遠期損傷的部位多為該核素的緊要器官；損傷的性質多為惡性腫瘤和血液�。灰�起損傷的劑量也因核素的理化性質和器官的敏感性因素不同而異，因為親骨性的諸核素，引起狗骨肉瘤的劑量也有差別（表10-27)。²³⁹Pu、²²⁶Ra、²²⁸Th、⁹⁰Sr四種核素相比，以²²⁸Th的相對生物效應最大。近年來有人對²³⁹Pu致動物骨肉瘤效應的研究證實，最低致癌劑量為78拉德。

表10-26　幾種放射性核素對動物遠期損傷的劑量與特點

表10-27　幾種親骨性核素引起狗骨肉瘤的相對生物效應