目前用于辐射损伤诊断的蛋白标志物主要有两种，分别是淀粉酶和fms-样酪氨酸激酶3配基(fms-like tyrosine kinase 3-ligand, Flt3-L)。淀粉酶是腮腺辐射损伤的标志物，Flt3-L则为骨髓损伤的标志蛋白。瓜氨酸虽不是蛋白，但其对上皮细胞辐射损伤介导的小肠损伤有重要诊断价值，因此本文也对其进行简要论述。

淀粉酶是一种水解酶，它大量存在于正常机体的唾液、胰腺中，而在血浆中水平不高。在辐射早期对唾液腺造成损伤时，血浆中淀粉酶含量将显著升高，有时甚至高出正常值的10~100倍。因此，血浆淀粉酶的活性变化已经成为辐射损伤分类诊断的一个重要依据^[3]。Leslie等^[4]在研究放射治疗甲状腺癌以及头颈部肿瘤所致的辐射损伤中，也得出淀粉酶的活性变化能够判断出唾液腺放射损伤程度的结论，但同时发现淀粉酶的活性变化不足以反映晚期唾液腺的病理变化。因此，临床上对血清淀粉酶活性的测定必须在患者接触辐射后的0.5~2 d内，用以判断其可能存在的病理损伤^[5]。

另一方面，淀粉酶活性的改变也能在一定程度上反映机体接受的辐射剂量，但由于个体间的差异较大，淀粉酶活性的测定还不足以对辐射剂量作出精确判断^[6]。

Flt3-L是一种膜蛋白，它与干细胞因子和集落刺激因子1具有同源性。人Flt3-L含有235个氨基酸残基，由信号肽区、胞外区、跨膜区及胞内区组成^[7]。目前的研究表明，Flt3-L的功能类似于具有很强协同作用的造血生长因子，可以与许多造血生长因子联合，刺激髓系细胞的增殖分化及原始造血祖细胞的扩增。

辐射能够造成成骨髓干细胞和祖细胞死亡，诱发骨髓功能不全。研究发现，在辐射损伤5 d后的灵长动物模型中，血浆Flt3-L水平与辐射剂量水平直接相关，通过检测Flt3-L水平的变化能够判断骨髓的破坏程度^[8]。Huchet等^[9]发现，在对局部组织放射治疗过程中，Flt3-L水平的变化不仅能反映出辐射诱发的骨髓损伤程度，还可监视放射治疗过程中可能引起的重度白细胞以及血小板减少症。目前的研究表明，Flt3-L的免疫方法检测几乎不存在交叉反应现象，具有很好的特异性和敏感性(检测下限浓度为7 pg/ml)。因此，Flt3-L已经作为定量测定骨髓辐射损伤的标志物。

瓜氨酸的形成方式有两种：一是由鸟氨酸和氨基甲酰磷酸盐在尿素循环中产生，二是通过一氧化氮合酶催化精氨酸生成。瓜氨酸主要产生于肠上皮细胞，因此是反映肠上皮细胞结构和功能的重要标志物。

辐射导致的急性胃肠系统损伤，临床症状主要表现为食欲减退、恶心呕吐、腹痛腹泻等。研究表明，辐射的主要作用部位是肠上皮细胞，肠上皮细胞受到辐射后先发生集聚，随之结构和功能遭到破坏，此时瓜氨酸的表达量将会迅速降低^[10]。通过高效液相色谱法能够对瓜氨酸进行快速、准确的测定，瓜氨酸也已作为判断辐射所致消化系统的病理损伤的重要标志物^[11-12]。

除上述辐射损伤标志物外，目前还有一些蛋白质具备潜在的标志能力，这些蛋白质主要是辐射所致DNA损伤的相关蛋白。电离辐射能够引起细胞DNA损伤，对DNA的复制、转录、翻译有一定影响。一般来说，电离辐射后DNA的碱基和糖基都有可能发生一系列的化学变化，从而导致碱基的破坏和脱落、脱氧戊糖的分解、磷酸二酯键的断裂和DNA单链或双链断裂。通常，DNA通过转录将遗传信息传递给mRNA并指导蛋白质的生物合成。由于DNA结构微小，直接检测过于复杂和困难，间接利用蛋白标志物进行DNA损伤修复的检测是灵敏且可行的方法，也是辐射损伤危险性评价的重要手段。但由于这些蛋白目前只是在理论上存在作为辐射损伤标志物的可能，能否成功将其应用于临床实践还有待进一步研究。

p53蛋白是在DNA损伤的修复过程中表达的，它是一种转录因子，其主要功能是在细胞周期的G₁期检查DNA损伤点，维持基因组的完整性。如果DNA受到损伤，p53蛋白将阻止DNA复制，以提供足够的时间使损伤DNA修复。p53蛋白主要集中于细胞核仁区，由于其敏感性较好，因此易于在早期辐射损伤中被检测出^[13]。Cavalcanti等^[14]利用流式细胞术对p53蛋白进行测定，研究个体辐射损伤与p53蛋白表达活性的关系，发现在组织细胞受到辐射损伤后，p53蛋白活性会迅速升高，并伴有构象改变。因此，p53蛋白也可作为一种辐射损伤标志蛋白，用于个体辐射剂量的检测。但由于p53蛋白的提取以及检测手段较为复杂且尚不成熟，故p53蛋白作为辐射损伤蛋白标志物目前尚未应用于临床实践中。

在电离辐射下，DNA发生双链断裂, 致使蛋白质翻译后的修饰作用发生改变, 其中一个重要的方面就是组蛋白H₂AX磷酸化。H₂AX蛋白属组蛋白H₂A家族成员，后者主要参与构成核小体的组蛋白八聚体。在磷脂酰肌醇激酶3催化途经中，H₂AX蛋白在共济失调性毛细血管扩张症突变(ataxia telangiectasia mutated, ATM)蛋白和共济失调性毛细血管扩张症Rad3相关蛋白作用下磷酸化，生成γ-H₂AX。γ-H₂AX是一种DNA修复蛋白，在辐射损伤后的1~3 min，H₂AX蛋白羧基末端丝氨酸残基磷酸化，且其磷酸化的数量与辐射损伤的程度呈明显的正比关系，因此γ-H₂AX水平能够反映DNA双链断裂的程度，它已作为另一种新型的、潜在功能的辐射损伤蛋白标志物成为研究的热点^[15-16]。同时，免疫荧光技术和流式细胞技术等现代的分子生物学方法的应用也促进了γ-H₂AX用于判断辐射损伤的临床实践中。

依据以往体内和体外实验的研究结果，共发现261种对电离辐射所致DNA损伤敏感的蛋白质，其中包括173种人类蛋白质，这些蛋白质大部分在电离辐射后24 h内活性升高。Marchetti等^[17]提出, 共有20余种候选蛋白质可以作为辐射损伤的标志物。在适当时机对它们进行检测，可以判断个体接受辐射的剂量以及损伤程度。其中，ATM蛋白、H₂AX蛋白、周期素依赖性激酶抑制剂1A以及p53蛋白是最具潜在功能的辐射损伤蛋白标志物。这些蛋白标志物既可以应用于辐射损伤的早期诊断(即辐射损伤后的48 h内)，也可以为后期的治疗以及预后评价提供依据。

但是，这些潜在蛋白标志物未能达到理想的要求。理想标志物应当在较短时间内容易测定出来，不会给患者带来额外的损伤，并且具有特异的辐射损伤诊断及治疗价值。另外，如何将这些蛋白标志物从循环系统或是活体组织中成功的分离提取出来，也是目前面临的难题。因此，这些标志物应用于临床实践仍面临较大挑战。

近年来，随着多变量统计学的发展，多个蛋白质联合分析作为辐射损伤标志物已成为一种新的研究手段。这也在很大程度上提高了标志物的敏感性和特异性。

辐射损伤后血液常规项目以及生化指标都将有所改变，其中的一些重要指标包括：淀粉酶、乳酸脱氢酶、谷丙转氨酶以及铁等，这些指标的特异性变化可以在一定程度反映病情的程度，而它们中任何单一性改变都将缺少诊断意义。另一方面，通过统计学方法综合分析淋巴细胞和中性粒细胞计数以及乳酸脱氢酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素水平的测定结果，也能够反映一定的辐射剂量水平^[18]。Wedlake等^[19]通过对骨盆放射治疗中机体瓜氨酸、C反应蛋白、嗜酸细胞阳离子蛋白和钙防卫蛋白(calprotectin)水平的测定，探究电离辐射所致肠黏膜病理改变的蛋白标志物，通过对结果的综合分析显示，这些蛋白间的特异性改变也具有一定的辐射损伤诊断意义。Roy等^[20]在研究电离辐射所致的多器官功能不全综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)时发现，仅通过个体接受照射剂量的多少不能够成功预示MODS的发生，通过相关的一些蛋白标志物才能做出正确的判断。研究发现，Flt3-L可以评价造血系统功能，瓜氨酸可以作为消化系统损伤的标志物，固醇氧化物作为脂质代谢的标志物能间接反映脉管系统功能变化。依据这些标志物活性的改变，建立综合分析系统，能够反映辐射损伤后器官在结构和功能上的改变，并能成功预示MODS的发生。目前，一些学者已经提出对血浆中Flt3-L、瓜氨酸和固醇氧化物的水平进行综合性分析，用于评价辐射损伤的临床实践。这也是第一次指出了综合多种蛋白标志物对辐射损伤进行判定的重要性，尤其是对辐射损伤临床症状不明显的患者^[21-22]。

随着分子生物学技术的发展，Luminex(TM)生物学测定系统作为多通路的荧光标记系统，已被用于对样品的不同成分进行测定，其中包括蛋白质和核苷酸^[23]。基于标记荧光种类不同，Luminex(TM)系统能够同时对100种不同的蛋白进行分析，并可对辐射引起的表达敏感的蛋白进行活性测定，这为蛋白质组标志物用于辐射损伤的诊断提供了重要的帮助^[24]。在进行蛋白质测定时，系统中荧光成分与蛋白质特异性的抗体结合，荧光强度与蛋白含量成正比，因此通过信号转换以及分析处理系统可以对蛋白质进行定量测定。

目前，放射性事故处置措施的制定主要侧重于核事故发生风险较大的地区，患者辐射损伤的诊断和治疗的依据也主要限制于早期(辐射发生48 h内)的临床症状。对于辐射损伤临床症状不明显的患者、一些遭受核恐怖袭击或是在不可预知的场所造成的电离辐射致使诊断超出最佳时期的患者来说，辐射损伤标志蛋白的出现无疑为诊断、治疗提供了重要的帮助。

目前，分子生物学理论和技术发展迅速，蛋白标志物的研究已作为一个崭新的领域逐渐引起了国内外辐射医学界的共同关注。随着研究的日益规范化以及新技术新方法的不断出现，从各个层次寻找出更多灵敏、特异的生物监测指标，建立多种可靠的蛋白标志物综合分析手段，都会极大地促进蛋白标志物多元化研究的迅速发展。