电离辐射与人体细胞作用产生自由基损伤DNA致细胞死亡，不同细胞周期阶段细胞放射敏感性有差异，人体不同组织器官放射反应不同且受年龄、性别、生活方式、病史等因素影响。
一、电离辐射的作用机制
放射治疗利用电离辐射（如X射线、γ射线、电子线等）与人体细胞相互作用。电离辐射进入人体后，会与细胞内的水分子等物质发生作用，产生自由基（如羟自由基等），这些自由基可损伤细胞的重要生物大分子，其中以DNA双链断裂最为关键。研究显示，约70%-80%的细胞死亡是由DNA双链断裂引起，DNA损伤后细胞无法正常进行增殖、分裂等生命活动，最终导致细胞死亡。
二、细胞周期与放射敏感性
不同细胞周期阶段的细胞对放射敏感性存在差异。处于增殖期的细胞对放疗更敏感，而静止期（G0期）细胞相对耐受。在细胞周期中，S期（DNA合成期）和M期（有丝分裂期）的细胞对辐射敏感性较高，G1期（DNA合成前期）次之，G2期（DNA合成后期）相对较低。这是因为增殖活跃的细胞DNA合成频繁，受辐射损伤后更难修复，而静止期细胞代谢相对缓慢，修复能力相对较强。
三、不同组织器官的放射反应
人体不同组织器官对放射的反应有别。例如，造血组织因细胞增殖活跃，对放疗较为敏感，可引发骨髓抑制，表现为白细胞、血小板减少等；肌肉组织相对耐受。年龄因素会影响放射反应，儿童的造血组织、生殖细胞等对辐射更敏感，可能影响生长发育；老年患者组织修复能力下降，放射反应恢复较慢。性别方面，女性生殖系统对放疗敏感，可能影响生育功能。生活方式中，营养不良会降低机体对放疗的耐受性，健康生活方式有助于提高适应性。病史方面，有基础血液疾病的患者放疗时骨髓抑制风险更高，需密切监测血常规等指标。
