高功率微波辐射对大鼠血脑屏障的影响

目的：研究高功率微波辐射对大鼠血脑屏障结构和功能的影响。方法：以10、30和100mW／cm^2高功率微波源辐射66只二级雄性Wistar大鼠。于辐射后6h、1d、3d和7d灌注2％亚铁氰化钾和4．2％硫酸铁后取材，通过HE染色、组织化学、免疫组化和图像分析等技术，研究毛细血管形态、血脑屏障通透性及GFAP改变。结果：10mW／cm^2组大鼠血脑屏障无明显改变。30和100mW／cm^2组辐射后1～3d血管间隙增宽，组织水肿，指示剂通透性增加。上述改变于辐射后3d达高峰，7d基本恢复。皮质血管较海马血管改变明显，100mW／cm^2组重于30mW／cm^2组。30和100mW／cm^2组大鼠皮质和海马组织中GFAP表达增强，3d达高峰，7d仍高于假辐射组。结论：一定剂量高功率微波辐射可损伤大鼠血脑屏障结构和功能。     

微波辐射对培养的hTERT-RPE1细胞的应激损伤

目的：观察2450MHz微波辐射对培养的hTERT—BPEl细胞的应激损伤。方法：体外培养的人视网膜色素上皮细胞系细胞，分别在强度为10、20、30mW／cm2的微波下辐射1h，辐射后，用光学显微镜和透射电镜观察各组细胞的形态及变化；台盼蓝染色检测细胞存活率；测定细胞内抗氧化物酶SOD和GSH—Px的活性和脂质过氧化产物MDA的含量；另外，继续培养各组细胞，观察微波辐射对细胞增殖的影响。结果：微波辐射后，细胞存活率、细胞内抗氧化物酶SOD、GSH—Px活性与对照组相比显著降低；而过氧化产物MDA含量与对照组相比显著升高，其降低或升高的幅度与微波辐射的强度的大小有关。结论：2450MHz微波辐射可引起培养的hERT—BPEl细胞的应激损伤。     

微波辐射对家兔小脑运动性学习记忆和GluR2蛋白质磷酸化的影响

目的观察微波辐射对家兔小脑运动性学习记忆功能的损伤效应，检测微波辐射对谷氨酸受体2（GluR2）磷酸化的影响。方法选择建立牢固瞬膜条件反射的家兔，随机分为对照组和微波辐射组（辐射后0、3、24和72h等4个时相点），辐射组给予平均功率密度90mW/cm^2的微波辐射30min，测定辐射后家兔的即刻肛温并计算比吸收率（SAR）值；检测辐射后即刻家兔瞬膜条件反射的变化；蛋白质免疫印迹法检测家兔小脑GluR2及其磷酸化蛋白质的表达变化。结果90mW/cm^2微波辐射后即刻家兔肛温显著升高3．02℃，SAR值为8．74W／kg；瞬膜条件反射在辐射后0h显著降低，3h后基本恢复至正常水平；小脑GluR2的蛋白表达水平无显著变化但GluR2的磷酸化水平在微波辐射后即刻显著降低。结论90mW／cm^2的微波辐射30min能使家兔产生明显热效应，并影响小脑GluR2的磷酸化，最终导致小脑运动性学习记忆功能障碍。     

微波辐射对大鼠海马线粒体形态及能量代谢的影响

目的探讨微波辐射对大鼠海马线粒体形态及能量代谢的影响。方法采用30mW／cm^2微波辐射30只雄性Wiser大鼠，于辐射后6h、1d、3d和7d活杀取海马，采用电镜观察线粒体超微结构改变，酶活性染色显示线粒体ATP酶活性改变，分光光度计测定线粒体琥珀酸脱氢酶（succino denhydrogenase,SDH）、单胺氧化酶（monoamine oxidase，MAO）活性，高效液相色谱测量线粒体腺苷酸含量的变化。结果30mW／cm^2微波辐射后6h，海马线粒体大小、形状不规则，辐射后1和3d线粒体损伤加重，出现肿胀、空化、嵴紊乱、短小、数量减少等改变。SDH活性和ATP含量在辐射后6h降低，3d降至最低（P〈0．01），7d呈恢复趋势。ATP酶和MAO活性变化一致，于辐射后1和3d活性升高最为显著（P〈0．01）。结论微波辐射可损伤大鼠海马线粒体结构与功能，使线粒体能量代谢酶异常。     

微波辐照对小鼠肾皮质与睾丸中MDA含量和SOD活性的影响

目的：研究微波辐照对小鼠肾皮质和睾丸中脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。方法：选用频率2450MHz、功率密度10mW/cm^2的微波照射小鼠,用TBA比色法和NBT羟胺法,检测组织中MDA含量和SOD活性。结果：微波辐照后1,6,12,24d,小鼠的肾皮质和睾丸中MDA含量升高,24d达到最高量（P＜0．01）;SOD活性均降低,24d降到最低点（P＜0．01）。结论：该辐照条件下,微波辐照可致肾皮质和睾丸中自由基产量过多,SOD活性降低。     

茶碱可改善微波诱发的小鼠记忆障碍

目的 研究茶碱对微波所致小鼠记忆障碍的影响. 方法 ①将小鼠按0,5,10,25,50 mW/cm2微波辐射剂量分组后分别接受辐射20 min,并记录动物辐射前后的肛温.采用被动回避避暗实验,记录小鼠完成训练所需次数以及24 h后测试潜伏期作为评价其学习记忆的指标.②在假微波辐射或50 mW/cm2微波辐射前30 min腹腔注射生理盐水或茶碱,再测试小鼠的学习记忆能力. 结果 ①与对照组比较,50 mW/cm^2微波辐射小鼠可引起动物记忆获得以及记忆保持障碍,同时也引起小鼠体温升高（P〈0.01或P〈0.05）.②茶碱＋50 mW/cm^2微波辐射组的小鼠其学习记忆能力明显好于生理盐水＋50 mW/cm2组（P〈0.01）. 结论 实验结果提示：①微波热效应是引起认知障碍的主要因素.②茶碱可改善微波诱发的小鼠记忆障碍,提示内源性腺苷介导微波的损伤效应.     

高功率微波辐照对大鼠卵巢显微和亚显微结构的影响

目的：研究高功率微波(high power microwave，HPM)对大鼠卵巢组织显微和亚显微结构的影响。方法：健康成年雄性SD大鼠65只，随机分为实验组和对照组(5只)。以S波段平均功率密度分别为20，40和80mW／cm^2的HPM辐照实验组大鼠，辐照时间分别为1，5，10和20min。于辐照后6h取材，应用光镜和透射电镜观察其病理形态变化。结果：光镜下，与对照组相比，从40mW／cm^2 5min亚组开始出现组织水肿、充血和炎细胞浸润，10min亚组开始见卵泡细胞分离明显，20min亚组及80mW／cm^2 1min亚组，5min亚组和10min亚组出现卵泡内层细胞变性，发育不同阶段的卵泡发生卵泡闭锁。黄体细胞发生凋亡。20min亚组则出现组织出血和部分内层细胞坏死崩解。随照射功率密度增加照射时间延长上述病理变化更明显。透射电镜下超微结构发生轻度线粒体水肿、内质网扩张，间质内炎细胞浸润是从40mW／cm^2 5min亚组开始，随照射时间延长，功率密度增加，各组均可见生殖细胞发生变性、凋亡改变；80mW／cm^2 20min亚组可见卵母细胞内次级溶酶体增多，微绒毛发生肿胀。间质细胞凋亡、裂解。20mW／cm^2各亚组，40mW／cm^2 1min亚组及对照组无改变。结论：HPM可导致大鼠卵巢发生明显的病理性改变，当达到80mW／cm^2辐照20min对大鼠卵巢组织有致死效应。     

微波辐射对大鼠学习记忆与海马组织中神经递质的影响研究

目的探讨微波辐射对大鼠学习记忆能力及大鼠海马组织中神经递质含量的影响。方法采用30 mW/cm2微波辐射40只Wistar雄性大鼠15 min,运用Morris水迷宫方法、高效液相色谱法、碱性羟胺比色法分别检测大鼠平均逃避潜伏期、海马组织中氨基酸类神经递质含量及乙酰胆碱酯酶（acetylcholine esterase,AchE）活性变化。结果 30 mW/cm2微波辐射后14 d,大鼠平均逃避潜伏期增加（P〈0.05）,海马组织中谷氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸和天冬氨酸含量均显著升高（P〈0.01）,AchE活性显著升高（P〈0.01）;辐射后21 d,除谷氨酸含量外上述各项指标与假辐射组相比均未见明显变化。结论一定剂量微波辐射,可影响大鼠学习记忆功能并引起大鼠海马组织中氨基酸类、胆碱类神经递质代谢紊乱。     

微波照射对小鼠海马细胞膜ATPase活性和离子通道的影响

目的从电生理、酶学角度探讨微波照射对海马细胞的影响机理。方法用 2 4 5 0MHz连续波照射理疗机为照射源 ,以小白鼠为对象 ,观察微波照射强度为 1 0mW /cm2 时小鼠海马细胞膜Na+,K+ AT Pase、Ca2 +,Mg2 + ATPase活性、电压门控型Na+、K+、Ca2 +通道的变化情况 ,分别用组织化学染色法和膜片钳方法测定ATPase活性和离子通道功能。结果 1 )照射组海马Na+,K+ ATPase活性与对照组无显著差别 ,Ca2 +,Mg2 + ATPase活性比对照组显著降低 (P <0 .0 5 ) ;2 )照射组静息电位未发生显著变化 ,电压门控型Na+、K+、Ca2 +电流的诱导发生率显著地低于对照组 ,Na+电流峰值所在膜电位向去极化方向偏移 ,Na+电流衰减速率减慢 ,A电流的发生率显著低于对照。结论 2 4 5 0MHz微波照射小鼠 ,在 1 0mW /cm2 时 ,细胞的生存不会受影响 ,但海马细胞膜Ca2 +,Mg2 + ATPase活性受到抑制 ,电压门控型Na+、K+、Ca2 +离子通道受到损害 ,有可能影响学习记忆功能     

高功率微波对大鼠下丘脑和垂体中糖皮质激素受体影响

目的探讨高功率微波（high power microwave，HPM）辐照后下匠脑与垂体中糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）的变化及其意义。方法采用2～90mW／cm^2的HPM辐照130只二级雄性Wistar大鼠，分别于照后6h、1、3、7、14d、28d与3月活杀动物，取下丘脑与垂体，采用免疫组化和图像分析技术研究GR在辐照后大鼠下丘脑与垂体中的表达。结果辐照后下丘脑神经元中GR表达减弱。10mW／cm^2组在6h与1d时较对照组有显著下降（P〈0．05），7d后呈恢复趋势；50mW／cm^2绀在1d时有显著下降（P〈0．05）。辐照后垂体远侧部内分泌细胞GR表达增强。10mW／cm^2组在6h时有显著升高（P〈0．01），7d后呈恢复趋势；50mW／cm^2组在1、3d时均有显著升高（P〈0．01）。结论一定功率密度的HPM辐照后，下丘脑GR表达下降；垂体GR表达增强；HPA轴负反馈调控紊乩；表明GR参与rHPM辐照后下丘脑．垂体．肾上腺轴病变的病理生理过程。     

不同条件微波辐射致大鼠学习和记忆能力及脑组织结构改变的影响研究

目的探讨微波单次和累积辐射对大鼠学习和记忆能力以及脑组织结构的影响。方法对80只二级SD大鼠采用单次和累积辐射,单次辐射平均功率密度分别为2 mW/cm2和11 mW/cm2,累积辐射组每天辐射,平均功率密度为4.68μW/cm2,连续辐射30 d。采用Morris水迷宫观察大鼠学习与记忆能力的改变,于辐射后1,7,14,30,60 d采用光镜和电镜观察大鼠脑组织学和超微结构的改变。结果 （1）单次辐射后,与正常对照组相比,各辐射组大鼠逃避潜伏期均在辐射后有不同程度延长。2 mW/cm2组辐射后1 d和2 d,大鼠逃避潜伏期差异有显著性,11 mW/cm2组辐射后1 d和3 d,逃避潜伏期有显著性差异。累积辐射后大鼠逃避潜伏期无显著性差异。（2）11 mW/cm2组辐射后7~14 d,大鼠海马和大脑皮质神经元皱缩,核固缩,线粒体肿胀,局部空化,内质网扩张,突触间隙不清、囊泡减少,血管内皮连接增宽;累积辐射后14 d,大鼠海马及大脑皮质神经元固缩,线粒体肿胀空化,内质网扩张,突触间隙不清。结论 2和11 mW/cm2微波单次辐射可使大鼠学习和记忆能力下降,大鼠脑组织结构损伤;4.68μW/cm230 d微波累积辐射可引起大鼠脑组织结构损伤。     

不同强度微波辐射对小鼠脑组织钙、镁ATP酶活性的影响

目的　探讨微波对机体中枢神经系统作用的机理。　方法　用 2 45 0 MHz连续波微波理疗机为辐射源 ,以昆明小鼠为对象 ,观察在 1m W/ cm2、5 m W/ cm2和 10 m W/ cm2三种照射强度下 ,小鼠脑皮层、海马及丘脑细胞膜 Ca2 、Mg2 - ATP酶活性的变化情况 ,用组织化学方法测定其活性。　结果　 1m W/ cm2时 ,皮层、海马及丘脑 Ca2 、Mg2 - ATP酶活性均比对照组高 (P<0 .0 5 ) ,5 m W/ cm2 时 ,酶活性与对照组差别均无显著性的意义 ,10 m W/ cm2 时 ,皮层、海马酶活性比对照组显著降低 ,而丘脑则无明显变化。　结论　 2 45 0 MHz微波照射小鼠时 ,脑组织细胞膜上 Ca2 、Mg2 -ATP酶活性随照射强度不同而有不同变化。受高强度照射时 ,参与学习记忆功能的皮层、海马先于参与体温调节功能的丘脑受到影响     

Impairment of long-term potentiation induction is essential for the disruption of spatial memory after microwave exposure

Abstract

Purpose: To assess the impact of microwave exposure on learning and memory and to explore the underlying mechanisms.

Materials and methods: 100 Wistar rats were exposed to a 2.856 GHz pulsed microwave field at average power densities of 0 mW/cm², 5 mW/cm², 10 mW/cm² and 50 mW/cm² for 6 min. The spatial memory was assessed by the Morris Water Maze (MWM) task. An in vivo study was conducted soon after microwave exposure to evaluate the changes of population spike (PS) amplitudes of long-term potentiation (LTP) in the medial perforant path (MPP)-dentate gyrus (DG) pathway. The structure of the hippocampus was observed by the light microscopy and the transmission electron microscopy (TEM) at 7 d after microwave exposure.

Results: Our results showed that the rats exposed in 10 mW/cm² and 50 mW/cm² microwave displayed significant deficits in spatial learning and memory at 6 h, 1 d and 3 d after exposure. Decreased PS amplitudes were also found after 10 mW/cm² and 50 mW/cm² microwave exposure. In addition, varying degrees of degeneration of hippocampal neurons, decreased synaptic vesicles and blurred synaptic clefts were observed in the rats exposed in 10 mW/cm² and 50 mW/cm² microwave. Compared with the sham group, the rats exposed in 5 mW/cm² microwave showed no difference in the above experiments.

Conclusions: This study suggested that impairment of LTP induction and the damages of hippocampal structure, especially changes of synapses, might contribute to cognitive impairment after microwave exposure.     

不同频率及功率密度毫米波辐射对子代学习记忆功能及脑胆碱能-M受体的影响

为阐明毫米波对胚胎产生损伤效应的阈值及导致成年子鼠学习记忆功能降低的机理，验证毫米波有无频率特异性。用３７．４～６０ＧＨｚ，功率密度１ｍＷ／ｃｍ２～８ｍＷ／ｃｍ２毫米波，在小鼠怀孕６ｄ～１５ｄ时进行２ｈ／ｄ辐射，用电迷宫对成年子鼠进行学习记忆功能测试，用受体放射配基结合分析（ＲＢＡ）对子鼠脑胆碱能－Ｍ受体（Ｍ－Ｒ）进行测定。结果显示：３７．４，４２．２ＧＨｚ毫米波，≥５ｍＷ／ｃｍ２辐射可导致成年子鼠学习记忆功能降低，成年子鼠海马区Ｂｍａｘ明显升高；５３，６０ＧＨｚ毫米波，≥３ｍＷ／ｃｍ２辐射可导致成年子鼠学习记忆功能降低，成年子鼠海马区Ｂｍａｘ明显升高。毫米波辐射未使孕鼠肛温及辐射区皮肤温度明显升高。认为：３７．４，４２．２ＧＨｚ和５３，６０ＧＨｚ毫米波导致胚胎损伤阈值分别在３ｍＷ／ｃｍ２～５ｍＷ／ｃｍ２和１ｍＷ／ｃｍ２～３ｍＷ／ｃｍ２，其导致子鼠学习记忆功能降低与使成年子鼠海马区胆碱能神经活性下降相关，此效应由毫米波非热效应所致，未见毫米波的频率特异性。     

伊文思蓝灌注染色技术在微波辐射致大鼠血脑屏障通透性改变中的应用

目的应用伊文思蓝（EB）灌注法并结合脑组织EB含量测定,检测大鼠血脑屏障（blood-brain barrier,BBB）通透性的变化,为研究微波辐射致大鼠BBB结构与功能的影响提供简便、快速、精确和灵敏的技术方法。方法采用10、30和100 mW/cm2微波辐射55只雄性Wistar大鼠,分别于辐射后1、3和7 d活杀前0.5 h尾静脉注入2%EB,脑组织冰冻切片应用共聚焦激光扫描显微镜下观察EB在大鼠海马BBB通透性变化,并采用化学比色法对脑组织中EB含量进行定量分析。结果共聚焦激光扫描显微镜观察EB在405 nm波长激发状态下呈鲜艳明亮的红色荧光,正常脑组织中,EB仅局限于血管腔内,未见透过血管壁渗出至管腔外。10~100 mW/cm2微波辐射后3~7 d大鼠海马脑组织BBB通透性增加,脑组织中可见大小不一的光斑,边界模糊,呈片状,血管周围可见弥散的红色荧光;与假辐射组相比,辐射组于3~7 d内海马组织EB含量均明显升高。结论应用伊文思蓝灌注后结合共聚焦显微镜观察和脑组织中EB含量的测定可准确检测微波辐射后BBB通透性的改变,值得推广应用。     

毫米波辐照对成年子鼠学习记忆功能影响及机制的探讨

为阐明毫米波辐射是否会导致成年子鼠学习记忆功能改变及其机理。用频率３６．１１ＧＨｚ、功率密度１０．０ｍＷ／ｃｍ２的毫米波，在小鼠怀孕６ｄ～１５ｄ时进行２ｈ／ｄ辐射，用Ｙ型电迷宫对成年子鼠进行学习记忆功能测试，分别用受体的放射配基结合分析（ＲＢＡ）、放射免疫（ＲＩＡ）、高效液相色谱－电化学检测（ＨＰＬＣ－ＥＣＤ）对仔鼠脑胆碱能－Ｍ受体（Ｍ－Ｒ）、精氨酸加压素（ＡＶＰ）和生长抑素（ＳＳ）、单胺类递质的含量进行测定，对仔鼠不同脑区进行光镜和电镜观察。结果显示：毫米波辐射可导致成年子鼠学习记忆成绩降低、足孕胚胎垂体内和成年子鼠下丘脑中ＡＶＰ含量明显降低、足孕胚胎和成年子鼠下丘脑、垂体中ＳＳ含量明显升高、成年子鼠海马区Ｍ－Ｒ数量明显升高、足孕胚胎、成年子鼠及孕鼠脑中多巴胺（ＤＡ）含量明显降低，但未导致仔鼠脑在结构上发生明显改变。认为：毫米波辐射导致成年子鼠学习记忆功能降低与使其脑内Ｍ－Ｒ、ＡＶＰ、ＳＳ及ＤＡ改变相关