Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ gamma suất liều thấp đến chỉ số phân bào nguyên nhiễm
Tế bào lympho tồn tại ở pha Go trong máu ngoại vi người được phân chia khi được kích thích bởi chất gây phân bào (mitogens) thuộc loại glycoprotein có nguồn gốc từ thực vật là Phytohemagglutinin (PHA). Trong nuôi cấy tế bào, chỉ số phân bào nguyên nhiễm (MI) là tham số đánh giá kỹ thuật. Trong nghiên cứu hiệu ứng độc tố, chỉ số phân bào nguyên nhiễm là tham số đánh giá ảnh hưởng của tác nhân. Chỉ số phân bào nguyên nhiễm cũng là tham số được sử dụng để đánh giá hiệu quả liều hấp thụ của bức xạ ion hoá. Khảo sát được tiến hành trên bức xạ gamma từ nguồn Co60, suất liều 125mGy/h, trong giới hạn liều từ 0,1 – 0,5Gy, với 5 điểm chiếu mẫu cho mỗi tập hợp A, B, C, D, E. MI =
% số mitose (∑M) /số tế bào (∑TB), kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm cho các tập hợp được thể hiện ở các bảng 3.1.
Bảng 3.1a. Kết quả phân tích MI đối với tập hợp mẫu A Liều
hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI % MI %
trung bình Đối chứng
(0 Gy)
334 15 4,49
4,37 ± 0,13
402 17 4,23
319 14 4,39
0,099
301 13 4,32
4,36 ± 0,05
321 14 4,36
408 18 4,41
0,201
373 12 3,22
3,97 ± 0,65
340 15 4,41
328 14 4,27
Liều hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI % MI %
trung bình 0,302
341 15 4,40
4,38 ± 0,10
335 15 4,48
351 15 4,27
0,401
371 15 4,04
4,10 ± 0,15
402 16 3,98
422 18 4,27
0,501
408 17 4,17
4,01 ± 0,09
275 11 4,00
314 13 4,14
Xét chỉ số phân bào nguyên nhiễm giữa các liều trong cùng tập hợp A, MI của các mẫu chiếu liều từ 0,1Gy đến 0,5Gy không có sự khác biệt lớn so với nhau và so với mẫu đối chứng (không chiếu xạ). MI không thể hiện chiều hướng biến thiên khi liều bức xạ tăng từ 01Gy đến 0,3Gy và so với đối chứng.
MI giảm ở liều 0,4 và 0,5Gy. Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma từ nguồn Co60, suất liều 125mGy/h, giới hạn liều 0,1Gy đến 0,5Gy đến sự phân bào. Phân tích này dựa trên việc so sánh trung bình MI của các quan sát ở từng mức liều, nếu các trung bình này khác nhau ở mức có ý nghĩa về mặt thống kê thì có nghĩa là ở giới hạn liều 0,1Gy đến 0,5Gy bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu có ảnh hưởng đến chỉ số phân bào. Kiểm định giả thiết H0: Trung bình MI của mỗi điểm liều thuộc tập hợp A bằng nhau; đối thiết H1: Trung bình MI của mỗi điểm liều thuộc tập hợp A không bằng nhau.
QA: Tổng bình phương độ lệch giữa các nhóm với nhau.
QA =
QR: Tổng bình phương các chênh lệch giữa từng quan sát với trung bình của nhóm mà quan sát đó thuộc về (trong nội bộ từng liều).
QR = ( )2
1 1
.
k nj
ij j
j i
x x
= =
ồ ồ - (cụng thức 3.2).
(công thức 3.1).
( )2
1
.
k
j j
j
n x x
=
ồ -
Tỷ số của các phương sai mẫu tuân theo phân phối F (Fisher):
FA=
Với k-1, n-k bậc tự do (k = 6 là số nhóm của tổng thể mẫu; n = 18 là cỡ mẫu của tổng thể).
Tiêu chuẩn kiểm định giả thiết H0: giả thiết H0 bị bác bỏ ở mức α nếu: FA >
fa (k-1, n-k). Sử dụng phần mềm SPSS để xử lý dữ liệu. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA = 0,490; QR = 0,972; FA= 1,210. Với mức ý nghĩa α= 0,05; k – 1 = 5, n – k = 12 bậc tự do, tra bảng phân phối fα (5, 12) = 3,11. Tỷ số FA = 1,210 < fα = 3,11, chấp nhận giả thiết H0. Đến đây có đủ căn cứ để kết luận rằng với độ tin cậy là 95%, các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp A không khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê.
Bảng 3.1b.Kết quả phân tích MI đối với tập hợp mẫu B Liều
hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI %
MI % trung bình Đối chứng
(0 Gy)
301 13 4,32
4,33 ± 0,04
411 18 4,38
396 17 4,29
0,098
299 13 4,35
4,31 ± 0,10
452 19 4,20
365 16 4,38
0,206
353 15 4,25
4,34 ± 0,11
358 16 4,47
394 17 4,31
0,307
385 17 4,42
4,34 ± 0,11
285 12 4,21
411 18 4,38
0,403
320 13 4,06
4,10 ± 0,10
403 17 4,22
/ ( 1)
/ ( )
Q A k Q R n k
-
- (công thức 3.3).
372 15 4,03
Liều hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI %
MI % trung bình
0,501
330 14 4,24
4,15 ± 0,09
458 19 4,15
419 17 4,06
Chỉ số phân bào nguyên nhiễm giữa các liều trong tập hợp B có sự giảm nhẹ ở các liều 0,4Gy và 0,5Gy so với các liều 0,1 đến 0,3Gy và so với mẫu đối chứng. Chỉ số phân bào ở liều 0,2Gy của tập hợp B (4,34) tăng so với MI cùng liều của tập hợp A (3,97). Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào của tập hợp B. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA = 0,171; QR = 0,109; FA= 3,765. Với mức ý nghĩa α = 0,05; k-1 = 5, n- k = 12 bậc tự do, tra bảng phân phối fa (5, 12) = 3,11. Tỷ số FA = 3,765 > fα = 3,11. Với độ tin cậy là 95%, các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp B khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê.
Bảng 3.1c. Kết quả phân tích MI đối với tập hợp mẫu C Liều
hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI %
MI % trung bình Đối chứng
(0 Gy)
425 18 4,24
4,22 ± 0,04
471 20 4,25
407 17 4,18
0,097
348 15 4,31
4,34 ± 0,05
364 16 4,40
418 18 4,31
0,196 312 14 4,49 4,36 ± 0,11
326 14 4,29
371 16 4,31
Liều hấp thụ
(Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM STB MI %
trung bình
0,301
395 17 4,30
4,34 ± 0,10
352 15 4,26
405 18 4,44
0,402
302 13 4,30
4,26 ± 0,10
410 17 4,15
393 17 4,33
0,498
372 15 4,03
4,08 ± 0,04
417 17 4,08
413 17 4,12
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm đối với tập hợp mẫu C được thể hiện ở bảng 3.1c cho thấy MI tăng dần ở các liều 0,1Gy và 0,2Gy so với đối chứng, MI có sự giảm dần ở liều 0,3Gy đến 0,5Gy. MI ở liều 0,4Gy (4,26) tăng so với MI cùng liều của các tập hợp A và B (4,10). Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma thuộc nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào của tập hợp C. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA = 0,175; QR = 0,720; FA= 5,879.
Với mức ý nghĩa α = 0,05;k-1 = 5, n-k = 12 bậc tự do, tra bảng phân phối fα (5, 12) = 3,11. Tỷ số FA = 5,879 > fα = 3,11. Với độ tin cậy là 95%, các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp C khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê. Tỷ số
FA = 5,879 cao hơn so với FA = 3,765 của tập hợp B. Chứng tỏ độ phân biệt giữa các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp C cao hơn so với tập hợp B.
Bảng 3.1d. Kết quả phân tích MI đối với tập hợp mẫu D Liều
hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI %
MI % trung bình
Đối chứng (0 Gy)
415 18 4,34
4,33 ± 0,02
348 15 4,31
299 13 4,35
0,109
412 18 4,37
4,38 ± 0,02
320 14 4,38
341 15 4,40
0,207
307 13 4,23
4,28 ± 0,12
453 20 4,42
358 15 4,19
0,306
381 16 4,20
4,31 ± 0,13
404 18 4,46
421 18 4,28
0,409
363 15 4,13
4,15 ± 0,10
352 15 4,26
394 16 4,06
0,496
379 16 4,22
4,14 ± 0,10
335 14 4,18
422 17 4,03
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm của tập hợp D cho thấy ở các liều 0,1Gy đến 0,5Gy MI không thể hiện chiều hướng hướng biến thiên cụ thể. MI ở các liều 0,4Gy và 0,5Gy giảm so với các liều 0,1Gy đến 0,3Gy và so với đối chứng, sự giảm MI ở các điểm chiếu này giống với các tập hợp mẫu A;
B; C. Yếu tố tác động đến MI cần nghiên cứu là bức xạ gamma từ nguồn Co60,
suất liều 125mGy/h. Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào của tập hợp D. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA
= 0,144; QR = 0,105; FA= 3,270. Ở mức ý nghĩa α= 0,05; k-1 =5, n-k=12 bậc tự do; fα (5, 12) = 3,11 nhận được từ bảng giá trị của phân phối Fisher. Tỷ số FA = 3,207 > fα = 3,11, có nghĩa là: với độ tin cậy là 95%, các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp D khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê. So với các tập hợp B và C thì tỷ số FA của tập hợp D là thấp nhất, do tổng các chênh lệch giữa các nhóm thấp nhất, về mặt ý nghĩa thống kê thì các trung bình MI của tập hợp D vẫn khác nhau.
Bảng 3.1e. Kết quả phân tích MI đối với tập hợp mẫu E Liều
hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM MI % MI % trung
bình Đối chứng
(0 Gy)
438 19 4,34
4,31 ± 0,10
429 18 4,20
433 19 4,39
0,098
282 12 4,26
4,32 ± 0,10
406 18 4,43
420 18 4,29
0,201
352 15 4,26
4,32 ± 0,10
451 20 4,43
398 17 4,27
0,296
438 19 4,34
4,31 ± 0,10
429 18 4,20
433 19 4,39
0,398
339 15 4,42
4,33 ± 0,09
401 17 4,24
417 18 4,32
Liều hấp thụ (Gy)
Kết quả phân tích chỉ số phân bào nguyên nhiễm
STB SM STB MI % trung
bình
0,500
340 18 5,29
4,43 ± 0,76
385 16 4,16
390 15 3,85
Chỉ số phân bào MI giữa các liều trong tập hợp E không có sự khác biệt nhiều từ liều 0,1Gy đến 0,5Gy và so với mẫu đối chứng. Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào của tập hợp E. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA = 0,033; QR = 1,250; FA= 0,063. Ở mức ý nghĩa α = 0,05; k-1 = 5, n-k=12 bậc tự do; fα (5, 12)= 3,11 nhận được từ bảng giá trị của phân phối Fisher. Tỷ số FA = 0,063 < fα = 3,11, có nghĩa là: Với độ tin cậy là 95%, các trung bình MI của 5 liều thuộc tập hợp E không khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê. So với tập hợp A (FA = 1,210) thì tỷ số FA của tập hợp E thấp hơn nhiều. Cả hai tập hợp A và E đều có chung kết quả kiểm định: khẳng định ở giới hạn liều 0,1Gy đến 0,5Gy bức xạ gamma từ nguồn Co60, suất liều 125 mGy/h không ảnh hưởng đến chỉ số phân bào.
Chỉ số phân bào nguyên nhiễm trung bình của cả 5 tập hợp A, B, C, D, E được thể hiện ở bảng 3.1f.
Bảng 3.1f. Chỉ số phân bào nguyên nhiễm trung bình của 5 tập hợp A, B, C, D, E
0 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
A
4,49 4,32 3,22 4,40 4,04 4,17
4,23 4,36 4,41 4,48 3,98 4,00
4.39 4,41 4,27 4,27 4,27 4,14
B
4,32 4,35 4,25 4,42 4,06 4,24
4,38 4,20 4,47 4,21 4,22 4,15
4,29 4,38 4,31 4,38 4,03 4,06
Dải liều Tập hợp
0 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
C
4,24 4,31 4,49 4,30 4,30 4,03
4,25 4,40 4,29 4,26 4,15 4,08
4,18 4,31 4,31 4,44 4,33 4,12
D
4,34 4,37 4,23 4,20 4,13 4,22
4,31 4,38 4,42 4,46 4,26 4,18
4,35 4,40 4,19 4,28 4,06 4,03
E
4,34 4,26 4,26 4,34 4,42 5,29
4,20 4,43 4,43 4,20 4,24 4,16
4,39 4,29 4,27 4,39 4,32 3,85
TB 4,31 ± 0,08 4,34 ± 0,06 4,26 ± 0,30 4,33 ± 0,10 4,19 ± 0,13 4,18 ± 0,32
Hình 3.1. Biểu đồ so sánh
MI trung bình của 5 tập hợp A; B; C; D; E với mẫu đối chứng Dải liều
Tập hợp
Xét chỉ số MI trong cùng một liều của các tập hợp khác nhau, sự sai khác về MI giữa các mẫu chiếu xạ không đáng kể, độ lệch chuẩn của trung bình MI của 5 tập hợp ở liều 0,5 lớn nhất là 0,32 các liều còn lại đều có độ lệch chuẩn của trung bình MI nhỏ hơn 0,31. MI trung bình của cả 5 tập hợp ở các liều từ 0,1Gy đến 0,5Gy có sự khác biệt rất ít, không thể hiện xu hướng biến thiên khi so sánh giữa các liều chiếu xạ với nhau và với mẫu đối chứng. Có sự tăng, giảm xen kẽ trung bình MI của 5 tập hợp giữa mẫu đối chứng và các liều 0,1; 0,2;
0,3; 0,4 và 0,5Gy. Sử dụng phân tích phương sai theo một yếu tố tác động để khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào của trung bình MI tại các điểm liều 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 và 0,5Gy của cả 5 tập hợp. Kiểm định giả thiết H0: Trung bình MI của mỗi điểm liều của cả 5 tập hợp bằng nhau, đối thiết H1: trung bình MI của mỗi điểm liều của cả 5 tập hợp không bằng nhau. Tổng bình phương độ lệch giữa các nhóm với nhau QA được tính theo công thức 3.1, tổng bình phương các chênh lệch giữa từng quan sát với trung bình của nhóm mà quan sát đó thuộc về (trong nội bộ từng liều) QR được tính theo công thức 3.2. Tỷ số của các phương sai mẫu FA được tính theo công thức 3.3 tuân theo phân phối F (Fisher) với k-1, n-k bậc tự do (k = 6 là số nhóm của tổng thể mẫu; n = 90 là cỡ mẫu của tổng thể). Tiêu chuẩn kiểm định giả thiết H0: giả thiết H0 bị bác bỏ ở mức α nếu: FA > fa (k-1, n-k). Sử dụng phần mềm SPSS để xử lý dữ liệu. Kết quả phân tích phương sai một yếu tố xác định: QA =0,396; QR = 3,263; FA= 2,037. Với mức ý nghĩa α = 0,05; k – 1 = 5, n – k = 84 bậc tự do, tra bảng phân phối fα (5, 84) = 2,32. Tỷ số FA = 2,037 < fα
= 2,32, chấp nhận giả thiết H0. Đến đây có đủ căn cứ để kết luận rằng với độ tin cậy là 95%, trung bình MI của mỗi điểm liều của cả 5 tập hợp không khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê. Như vậy với phép phân tích phương sai theo một yếu tố tác động bằng cách so sánh trung bình MI ở các điểm chiếu trong từng tập hợp, kết quả cho thấy ở tập hợp A và E có tỷ số Tỷ số FA < fα, giả thiết H0: Trung bình MI ở từng điểm chiếu của các tập hợp A và E không có sự khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê được chấp nhận. Ở các tập hợp còn lại B, C và D tỷ số FA > fα, tức là có sự bác bỏ giả thiết H0, tuy nhiên các giá trị FA của 3 tập hợp B; C và D lớn hơn fα không đáng kể (giá trị FA của 3 tập hợp lần lượt là: 3,765; 5,879; 3,207 trong khi fα từ bảng phân phối Fisher cho cả 3 tập hợp có giá trị 3,11), do đó có thể nói rằng trung bình MI ở từng điểm chiếu của các tập hợp B; C và D có sự khác nhau không lớn. Xét sự ảnh hưởng của bức xạ gamma của nguồn nghiên cứu đến chỉ số phân bào MI chung cho cả 5 tập hợp cũng bằng cách so sánh trung bình MI tại mỗi điểm chiếu của cả 5 tập hợp cho kết quả kiểm định: Chấp nhận đối thiết H0, đồng nghĩa với sự khẳng định ở giới hạn liều 0,1 đến 0,5Gy bức xạ gamma từ nguồn Co60, suất liều 125mGy/h không ảnh hưởng đến chỉ số phân bào, không gây ảnh hưởng đến các enzyme tham gia vào quá trình sinh tổng hợp ADN và thúc đẩy phân bào. Kết quả bảng 3.1f cũng đồng thuận với các số liệu nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ ion hóa
lên chỉ số phân bào nguyên nhiễm. Quá trình sinh tổng hợp phân tử DNA để thúc đẩy phân bào được xúc tác bởi các enzyme nội bào, sự bất hoạt các enzyme đó chỉ xảy ra với liều bức xạ cao hơn 0,5Gy. Sử dụng giới hạn liều 0,1 Gy đến 0,5Gy hoàn toàn phù hợp về mặt sinh học với khái niệm liều thấp, giới hạn mà tại đó các enzyme tham gia vào hoạt động phân bào nói riêng và hoạt động sinh học nói chung chưa bị ảnh hưởng. Giới hạn này đồng nghĩa với liều dưới ngưỡng của các chỉ thị lâm sàng hiện đang được sử dụng để đánh giá tác động của phóng xạ lên cơ thể trong các trường hợp rủi ro, sự cố phóng xạ. Đo liều sinh học dựa trên các loại hiệu ứng sinh học có ngưỡng đã chỉ ra ở liều nhỏ hơn 0,15 Gy cho LET thấp tuy không làm xuất hiện các triệu chứng lâm sàng nhưng vẫn làm xuất hiện sai hình NST [21], [36], [39].