[radiobiology] repopulation 的三個機轉

在輻射生物學basic clinical radiobiology課本裡面, 第十二章有提到repopulation 的三個機轉, 至於提出這個概念的就是這本書的作者 WOLFGANG DORR

以下就來介紹這個重要的概念! 作者認為有以下三個機轉

1. Asymmetry loss:

radiation tolerance 是由兩個部份去做定義, 分別是照射時候的幹細胞數目, 以及幹細胞本身的輻射敏感度

幹細胞在一般情形下, 分裂會產生一個幹細胞以及 一個 differentiated cell, 因為分化出來的兩邊細胞不同, 因此被稱為asymmetrical division.

當組織接受照射時, 有些幹細胞每次分裂會產生兩個幹細胞, 因為不做asymmetrical division, 所以被稱為Asymmetry loss. 目的是為了補足被照射死亡的幹細胞

2. Acceleration of stem cell proliferation

實驗觀察到上述的機轉不足以完全解釋幹細胞的數量, 因此推測除了上述機轉外, 幹細胞也有加速分裂

3. Abortive divisions

除了幹細胞之外,組織內的其他細胞數量可以保持除了依靠Acceleration of stem cell proliferation 之外, 還有一個機轉就是被高劑量輻射sterilize 的細胞, 來可以進行有限次數的分裂, 因此可以維持組織內的總體細胞數量

ref.
1. Basic clinical radiobiology 5th edition
2. Dörr W. Three A's of repopulation during fractionated irradiation of squamous epithelia: Asymmetry loss, Acceleration of stem-cell divisions and Abortive divisions. Int J Radiat Biol. 1997;72(6):635-643.