电离辐射可以在哺乳动物细胞中诱发直接的生物效应，包括基因突变、染色体畸变、细胞恶性转化和死亡，这些效应的产生可以归咎于辐射在细胞中形成的不可逆损伤。然而，越来越多的证据表明，辐射还可诱发基因组不稳定性，从而使子代细胞中的突变频率增加，表现出滞后的遗传变化。本实验利用人正常肝细胞7702来研究⁶⁰Co-γ射线诱发产生的基因组不稳定性。首先，对辐射诱发产生的直接损伤进行了检测。采用⁶⁰Co-γ射线照射7702细胞，检测克隆存活率和微核发生率，并利用单细胞凝胶电泳（SCGE）技术检测DNA链损伤情况。其次，对受照细胞的克隆子代进行传代，然后在细胞水平、染色体水平上对基因组不稳定性进行了研究。并利用二次事件的扩大作用对滞后效应进行了检测。受照后存活细胞子代在传至40代后，各剂量组再次统一照射2 Gy，然后进行辐射损伤的检测。最后，应用基因芯片技术对4 Gy和8 Gy ⁶⁰Co-γ射线照射后的子代细胞和对照细胞中的mRNA表达水平进行对比分析，探索差异表达基因，并利用RT-PCR进一步验证部分差异表达基因。结果显示：辐射诱发产生的直接损伤具有明显的剂量效应特征；二次照射后滞后损伤程度与初始受照剂量相关；辐射诱发产生了7702细胞的基因组不稳定性，且产生的滞后效应持续存在于子代细胞中。另外，利用基因芯片技术，在所分析的14112条目的基因中，4Gy照射存活子代中的差异表达显著的基因（2倍以上差异）中有58条，其中表达上调的有8条，表达下调的有50条；8Gy照射存活子代中有882条，其中表达上调的有322条，表达下调的有560条。这些基因表达产物涉及到信号转导、细胞周期调节、免疫相关蛋白、细胞骨架与运动、细胞复制与修复等功能基因。RT-PCR结果与基因芯片结果相一致。以上结果表明：辐射诱发的基因组不稳定性是机体内一种全新的损伤机制，不同于传统意义上的辐射损伤及恶性转化，它可能是多级致癌理论中至关重要的一步，对其不断深入的研究将为揭示细胞凋亡和癌症形成起到重要的作用；基因组不稳定性主要以潜在的方式存在于受照细胞的子代中，并使子代细胞的基因突变频率增加，并且在细胞复制多代后，仍可传递给受照细胞的后代，从而表现出滞后的遗传学改变；虽然辐射诱发的基因组不稳定性的多种表型已经得到证实，但起始和维持基因组不稳定性的机制至今仍不清楚，它可能是多种基因调控共同作用的结果；二次事件的放大作用在研究基因组不稳定性的过程中起到了很重要的作用，它放大了处于基因组不稳定状态的细胞损伤，使其更容易检测。因此，二次损伤可以作为间接研究基因组不稳定性的一种较好的方法。