随着核科学与核技术在医药卫生、工农业以及生命科学等领域的广泛应用,辐射不仅给人类带来了便利,同时也增加了人们暴露于辐射产生的风险。电离辐射可对机体造成放射性损伤,尤其是心脑血管系统的损伤。因此,加深对因辐射引起的机体损伤机制的了解,更有助于寻求合理的防护措施以及安全有效的辐射防护剂提供理论依据。本文采用斑马鱼这一新型模式生物为研究对象,探讨不同电离辐射对胚胎发育的影响,同时对辐射损伤的分子机制进行了探讨,并选用苯乙双胍进行干预,评价了其对辐射引起的斑马鱼胚胎神经发育毒性的保护作用及可能机制。本文研究发现:（1）斑马鱼胚胎对不同剂量的X射线辐照应答效应不同,低剂量的射线辐照对胚胎的发育影响不大,但高剂量（4 Gy以上）辐照导致胚胎死亡率、畸形率明显升高,自主运动能力和心率下降,对胚胎的发育造成明显影响。辐照导致胚胎细胞内ROS含量显著升高,细胞凋亡明显增加,且细胞凋亡数随着照射剂量的增大而增加。随后,我们采用RT-qPCR对凋亡相关信号通路上的重要基因（bax,bcl-2,caspase-9,caspase-3,p53,puma,Apaf-1,mdm2）的表达量进行了检测,初步探讨了辐射引起细胞凋亡的可能途径。结果显示,高剂量X射线照射导致促凋亡基因bax,caspase-9,caspase-3,p53以及puma的表达量显著升高,而抗凋亡基因bcl-2,mdm2的表达量显著下降。（2）不同的辐射类型可以诱导基因表达模式的明显差异。接下来,我们利用相同的2 Gy物理剂量照射,探讨碳离子和质子诱导的发育毒性的分子机制。此外,我们聚焦于与发育密切相关的Wnt信号通路并采用Wnt信号通路激动剂HLY78进行干预,评价Wnt信号通路在辐射引起的发育毒性中的可能作用。结果显示,碳离子辐射后,Wnt信号显著下调,而使用HLY78重新激活的Wnt信号能够缓解辐射诱导的发育毒性。然而,质子辐射后,Wnt信号并未显著下调,而HLY78对质子辐射诱导的发育毒性影响很小。这些结果说明HLY78对碳离子辐射诱导的斑马鱼胚胎发育毒性具有显著的保护作用,但对质子辐射诱导的发育毒性没有明显的作用。因此,Wnt信号可能是参与碳离子诱导的发育毒性而不是质子诱导的发育毒性的初始分子途径。（3）电离辐射引起的神经系统毒性是放射性损伤中最为严重的后果,基于前期的研究基础,我们从一系列的化合物中选取了对胚胎发育无毒性的苯乙双胍进行干预,以评价其对辐射引起的斑马鱼胚胎神经发育毒性的保护作用。结果显示,苯乙双胍能有效降低因X射线辐照引起的胚胎死亡率和畸形率的升高,同时增加辐照后胚胎及幼鱼的自主运动和游泳的能力。辐照引起胚胎细胞内氧化还原状态失衡,抗氧化酶（SOD,CAT）活性降低,MDA含量增加,同时,脑内重要的神经递质乙酰胆碱酯酶（AChE）活性降低,苯乙双胍预处理可以明显逆转这些变化的发生。我们又对与神经发育和凋亡相关的多个基因（sod2,bdnf,ache,p53,bax和bcl-2）的表达水平进行了评价,辐照引起抗凋亡基因sod2,bdnf,ache和bcl-2的表达显著下降,促凋亡基因p53和bax的表达显著升高。在蛋白水平,辐照显著上调了P53、Bax和γ-H2AX（DNA损伤的生物标志物）的表达,下调了Bcl-2和BDNF的表达,苯乙双胍预处理后明显改变了上述现象对胚胎发育起到了保护作用。说明苯乙双胍可通过抑制辐照引起的氧化应激和随后发生的细胞凋亡起到保护胚胎免受辐射引起的发育毒性。