X章 放射線生物作用の分子機構

 X‐1放射線生物作用の連鎖修復過程

 放射線は、生体を構成している分子を傷つける。この分子を傷つける作用は主として、生体内で、放射線により生じたラジカルによる化学反応である。生体分子に生じた傷は、ざらに大きな傷になったり、あるいは逆に生物固有の修復作用により、修復される。
また、修復の誤りによって、本来存在しないはずの情報を遺伝情報の中に作り出すこともある。放射線の標的として、最も重要なものは、遺伝子(DNA)である。遺伝子は生物にとって必要なすべての情報の集まりであるから、この遣伝子が傷ついたり、その情報が狂うと放射線を受けた生物個体やその子孫の生命に大きな影響を与えることになる。
放射線の生物作用は、空問的時問的な広がりを持っており、生体内で放射線が最初に引き起こす現象は、生体構成分子や水を電離したり(電離作用)、エネルギー的に高い状態にすること(励起作用)である。このような、非常に早い時間に起こる放射線作用は物理的初期過程とよばれる。これらの電離作用や励起作用によって、生物の細胞内には、化学的にきわめて反応性の高い原子や分子の伸間(ラジカル)を作り出す。放射線は、直接に生体分子に傷を付けたり(直接効果)、あるいは間接的にラジカルが生体分子と反応して、これらに傷をつけるl)。
このような、放射線の作用は、アルファ線であろうが、ベータ線であろうが、ガンマ線であろうが、基本的には、変わらない。トリチウムだからといって特別扱いするべき理由はなにもない。
放射線によって生まれたラジカルが分子に傷を付けたり、別の分子に変化させる過程は放射線の化学作用と呼ばれている。化学的に変化した生体分子は、生体にとって異物であり、生物はこれを取り除いたり、あるいは正常な分子に戻す(修復)能力を持っている。また、個体レベルになると、積極的に異常な細胞を自ら取り除く能力や、体内の異物に対する抵抗能力を高めて、生命を守る。これら、個体レベルでの防御メカニズムについては、現在盛んに研究されており、従来の放射線生物影響にたいする理解は大きく変わりつつある。
この章では、以上のような放射線生物作用の連鎖修復過程の始まりである、物理的・化学的初期過程についての概説を行う。表V‐lに放射線生物影響に関わる現象とそのタイムスケールをまとめてある1)。

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