高功率脉冲微波辐射对大鼠脑结构及功能影响

目的 研究高功率脉冲微波辐射对大鼠垂体功能和海马神经元超微结构的影响及其意义.方法 采用100,200 mW/cm2强度辐照54只雄性Wistar大鼠,辐照后6,24和48 h活杀大鼠取材.采用放免、电镜等方法,研究微波辐射对大鼠垂体、血浆前阿黑皮素原(POMC)衍生肽含量的影响和海马神经元结构损伤特点.结果 高功率脉冲微波照射后6 h,大鼠垂体β-内啡呔(β-Ep)含量显著降低(P<0.01),血浆β-Ep含量显著升高(P<0.05),血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)含量显著升高(P<0.01).海马超微结构观察,100 mW/cm2辐射后48 h组表现为核变形,胞浆空化,线粒体肿胀.200 mW/cm2 辐射后6 h组,表现为核变形,核膜粗糙,线粒体空化;48 h组表现为核膜破裂,染色质溶解,线粒体嵴缺失.结论 高功率脉冲微波辐射可引起大鼠海马神经元超微结构损伤,下丘脑-垂体神经内分泌功能紊乱.热应激大鼠可通过影响下丘脑-垂体-肾上腺素轴的功能,提高对热应激刺激的耐受能力.     

电离辐射对大鼠血中元素含量和雄性激素水平的影响

目的 探讨电离辐射对体内常量元素、微量元素以及性激素水平的影响。方法 Wistar大鼠接受5Gy照射0.5h、4h和24h后测定全血和血浆中Ca、P、K、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn的含量和血浆中睾酮以及双氢睾酮的水平。结果 照射0.5 h后全血中Mg的含量显著下降,Cu显著上升(P<0.05)。照射24 h后全血中Fe的含量显著高于对照组,而血浆中则低于对照组(P<0.05)。照射0.5 h和4 h后大鼠血浆睾酮水平显著低于对照组(P<0.05)。结论 辐照引起血中某些元素和性激素水平的变化,但这些变化的作用机制和应用价值有待进一步的研究。     

电磁辐射对家兔运动性学习记忆能力及小脑组织形态结构的影响

目的 观察电磁辐射对家兔运动性学习记忆功能及小脑组织形态结构的影响。方法 选择建立牢固瞬膜条件反射的家兔,随机分为对照组和电磁辐射组(包括辐射后0、3、24和72h等四个时相点),辐射组给予平均功率密度90mW/cm²的电磁辐射30min,测定辐射后家兔的即刻肛温并计算比吸收率(SAR)值;检测辐射后各时相点家兔瞬膜条件反射和小脑组织形态结构的变化。结果 90mW/cm²电磁辐射后即刻家兔肛温升高2.98℃,SAR值为5.75kcal/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;小脑组织形态结构损伤以蒲肯野细胞萎缩变形和颗粒细胞排列紊乱为主。结论 90mW/cm²电磁辐射30min能使家兔机体产生明显热效应,并损害小脑的组织形态结构和运动性学习记忆功能。     

电磁辐射对PC12细胞GluR2蛋白质表达及磷酸化的影响

目的 探讨电磁辐射对PC12细胞GluR2蛋白质表达及蛋白质磷酸化水平的影响。方法 对离体培养的PC12细胞给予平均功率密度为90mW/cm²的电磁波持续辐照20min,采用western blot方法检测辐照后0h、3h、12h、24h四个时相点GluR2蛋白质表达及蛋白质磷酸化水平的变化。结果 电磁波辐照后0h和3hGluR2的蛋白质表达水平降低(P<0.05),其余各时相点无显著变化;辐照后0hGluR2的蛋白质磷酸化水平显著降低(P<0.01),3h后逐渐恢复至正常水平。结论 平均功率密度为90mW/cm²的电磁波持续辐照20min能够降低PC12细胞GluR2的蛋白质表达和蛋白质磷酸化水平。     

微波辐射对家兔小脑蛋白激酶C转位和激活的影响

目的 探讨微波辐射对家兔小脑神经元蛋白激酶C转位和激活的影响。方法 30只二级日本大耳白家兔随机分为对照组和微波辐射组(包括辐射后0、3、24和72 h等四个时相组)。辐射组给予平均功率密度为90mW/cm²的S波段微波持续辐射30 min,测定辐射前和辐射后即刻家兔的肛温并计算比吸收率值;改良的TaKai法分别检测小脑神经元胞膜和胞浆中PKC的活性变化。结果 微波辐射后0 h家兔肛温升高2.41℃,SAR值为4.65kcal/kg;小脑神经元胞浆中的PKC活性没有明显变化,而胞膜中的PKC活性在微波辐射后0 h显著降低。结论 90 mW/cm²微波辐射30 min可导致家兔机体产生明显热效应,并抑制小脑神经元中PKC的转位和激活。     

三七多糖对微波辐射大鼠血清氧化指标的影响研究

目的 探讨三七多糖对辐射大鼠血清SOD(超氧化物歧化酶)活性、MDA(丙二醛)含量及抑制羟自由基能力的影响。方法 建立大鼠高强度微波辐射模型,用三七粗多糖药液进行预防性干预,检测各组大鼠血清中SOD活性、MDA含量及抑制羟自由基能力。结果 200mW/cm²微波辐射对两组大鼠血清SOD活性影响差异无统计学意义(P>0.05);辐射给药组大鼠血清内产生MDA量显著低于辐射对照组(P<0.05);辐射给药组大鼠血清抑制羟自由基能力显著高于辐射对照组(P<0.05)。结论 本实验结果提示三七多糖具有良好的抗微波辐射的效应。     

低剂量率裂变中子长期照射对大鼠外周血细胞的影响

目的 探讨低剂量率裂变中子长期照射对大鼠外周血细胞的影响。方法 96只雄性大鼠均分成对照组和照射组,照射组每天用低剂量率裂变中子(²⁵²Cf,吸收剂量率为0.35mGy/h)照射20.5h,在照射的第14d,28d,42d,56d,70d及停止照射后35d各取8只大鼠,用血细胞计数仪测定大鼠外周血WBC、RBC、PLT、HGB、MCV及HCT。结果 低剂量率中子累积照射可使大鼠外周血WBC明显下降,在累积剂量为0.3Gy和0.4Gy时白细胞数明显低于对照组(P<0.05),在累积剂量0.5Gy及停止照射后35d,照射组的WBC非常显著低于对照组(P<0.01);低剂量率中子照射在累积剂量为0.2Gy时,RBC反而显著高于对照组(P<0.01),同时红细胞压积(HCT)、血红蛋白(HGB)含量明显高于对照组,提示有血液浓缩现象。在其他剂量处,RBC则表现为下降趋势,但仅0.5Gy时RBC下降有统计差异(P<0.05);累积剂量为0.3Gy,0.4Gy及0.5Gy时,照射组HGB低于对照组(P<0.05);在停止照射后35d,照射组MCV明显高于对照组。仅发现在累积剂量为0.2Gy时,照射组PLT显著低于对照组(PLT)。结论 累积剂量0~0.5Gy的低剂量率裂变中子照射对大鼠外周血RBC及PLT的影响相对较少,但可造成大鼠外周血WBC减少,且在停止照射后一段时间,白细胞总数仍难以恢复至正常水平。     

吡咯喹啉醌对γ辐射小鼠防护作用的初步研究

目的 研究吡咯喹啉醌(PQQ)对γ辐射小鼠的防护作用。方法 将40只昆明小鼠随机分四组,即未照射组、单纯照射组、照射前给药组、照射后给药组。给药组小鼠口服PQQ剂量按体重计每天2mg/kg,连续给药7天。采用⁶⁰Coγ射线单次全身照射,剂量5Gy。于照射后第8天,颈椎脱臼处死小鼠,收集血清、制备肝匀浆,进行各项生化指标测定。制作肝HE染色切片。结果 照射后小鼠血清及肝脏中SOD、T-AOC显著下降(P<0.05),MDA显著升高(P<0.05)。照射给药组小鼠血清SOD、T-AOC含量显著升高(P<0.05),MDA含量显著减低(P<0.05);肝脏中SOD含量显著升高(P<0.05)。所有照射组小鼠肝组织都有肝板排列紊乱,出现肝细胞水肿,变性、坏死现象。结论 γ辐射引发小鼠全身性的氧化应激,肝脏是重要的辐射敏感器官。PQQ对γ辐射小鼠的防护作用机制是:PQQ能直接清除自由基,同时能调动照射小鼠的全身自由基清除系统,尤其是SOD的活性,降低自由基含量。     

低剂量率裂变中子照射对雄性大鼠生殖系统的影响

目的 探讨低剂量率裂变中子长期照射对雄性大鼠生殖系统的影响。方法 96只雄性大鼠随机均分成对照组和照射组,照射组每天用低剂量率裂变中子(²⁵²Cf,吸收剂量率为0.35mGy/h)照射20.5h,在照射的14d,28d,42d,56d,70d及停止照射后35d各取8只大鼠,测定睾丸及附睾脏器指数,用用鲍氏记数板记数精子数、畸形精子数,放免法测量血清睾酮。结果 与同一天的对照组相比,在累积剂量为0.3Gy时精子畸形率明显增加,而睾丸及附睾脏器指数明显低于同一天的对照组(P<0.05),血清睾酮则在0.2Gy和0.3Gy时,差异均有显著性,但其他剂量点与同一天的对照组相比差异无显著性。结论 低剂量率中子累积照射在0.2Gy~0.3Gy时对大鼠生殖系统有一定影响,但是由于大鼠的适应性反应,没有出现照射的累积效应。     

低剂量电离辐射诱导小鼠睾丸NO含量、NOS活性及AIF基因的变化

目的 研究低剂量电离辐射诱导小鼠睾丸一氧化氮(NO)含量、一氧化氮合酶(NOS)活性及凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)基因的变化。方法 酶法检测不同剂量(0、0.025、0.05、0.075、0.1及0.2Gy)及0.075Gy照射后不同时间(0、3、6、12、18和24h)小鼠睾丸组织中NO含量及NOS活性的变化;Real-time PCR和Western blot法检测不同剂量(0、0.05、0.075、0.1及0.2Gy)及0.075Gy照射后不同时间(0、6、12和24h)小鼠睾丸组织中AIF mRNA表达及蛋白的表达。结果 不同剂量X射线照射后12h,小鼠睾丸组织中NO含量及NOS活性随照射剂量增加而增加,0.075Gy增至最大(P<0.05),0.1~0.2Gy一直维持较高水平(P<0.05);AIF mRNA随剂量增加而增加,0.1Gy时达到最大(P<0.05);而AIF蛋白在0.075Gy时达到最大。0.075Gy X射线照射后,NO含量与NOS活性随时间延长而增加,NO含量在24h时增到峰值(P<0.05),而NOS活性在12h时达到峰值(P<0.05);AIFmRNA随时间延长而增加,在24h时达到峰值(P<0.05);其蛋白表达在12h时达到峰值。结论 低剂量电离辐射照射后,小鼠睾丸生精细胞中NO含量、NOS活性及AIF基因表达增加,具有时程和剂量效应规律性。     

微波辐射后大鼠海马组织中水通道蛋白4的表达

目的 探讨微波辐射后大鼠海马组织中水通道蛋白4(AQP4)的表达.方法 采用0、10、30和100mW/cm2微波辐射70只雄性Wistar大鼠,于辐射后6 h及1、3、7、14 d活杀大鼠取海马,采用免疫组化和Western blot方法 检测大鼠海马组织中AQP4蛋白表达的变化,原位杂交、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)观察AQP4基因水平的改变.结果 10、30、100 mW/cm2微波辐射后大鼠海马组织中AQP4表达异常,其蛋白水平于10、30mW/cm2组呈先增加后恢复的过程,100mW/cm2组则呈进行性增加改变,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0.01).10 mW/cm2组于辐射后6 h AQP4 mRNA即升高(0.51±0.02),与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01);30、100 mW/cm2组均在7 d时达最大值(分别为0.46±0.02、0.43±0.08),与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01,P<0.05).结论 微波辐射可导致大鼠海马组织中AQP4表达增加,此改变有可能参与了微波辐射致血脑屏障通透性升高的过程及脑水肿的发生.     

微波诱导小胶质细胞的促炎症反应

目的 探讨微波与小胶质细胞促炎症反应之间的关系,揭示小胶质细胞在微波致中枢神经损伤中的作用.方法 离体培养的N9小胶质细胞接受90 mW/cm2微波辐照,在辐照后0、1、3、6、12、24 h采用细胞流式计数的方法观察CD11b的表达情况,用酶联免疫吸附(EUSA)方法检测N9细胞培养上清液中TNF-α的浓度,采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测N9小胶质细胞一氧化氮合酶(iNOS)mRNA表达,采用硝酸还原酶法检测培养上清液中NO含量.结果 微波辐照后3 h阳性表达CD11b的小胶质细胞明显增加,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01),一直持续到辐照后24 h,并在辐照后6 h达到高峰.TNF-α含量在辐射后1 h明显升高[(657.8±25.9)pg/ml],并一直持续到24 h,在辐照后3 h达到峰值[(762.1±61.5)pg/ml],与对照组[(258.9±81.7)pg/ml]比较,差异有统计学意义(P<0.01.NO的含量在辐照后1 h开始升高(4.48±0.59) μmol/L].与对照组[(2.65±0.14) μmol/L]的差异有统计学意义(P<0.05),并随时间的延长逐渐增加.iNOS mRNA表达在辐照后1 h开始明显升高,6 h升高约2倍,此后表达有所下降,但24 h内均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01).结论 微波辐照可明显诱导小胶质细胞活化,活化的小胶质细胞可通过分泌大量TNF-α,释放NO等产生促炎症反应.     

Effects of microwave radiation on lens hydration and expression of PKC-alpha and transcription factors in lens epithelial cells]

OBJECTIVE: To observe the effects of low power microwave radiation on lens hydration and lens epithelial cells in vitro, and detect the expression of PKC-alpha, c-fos and c-jun in lens epithelial cells. METHODS: Rabbit lens were exposed to microwave radiation with frequency of 2450 MHz and power density of 0.5, 2.0 and 5.0 mW/cm(2) in vitro. The hydration of lens was measured after 8 hours. Morphological changes of lens epithelial cells were observed using a phase-contrast microscope and Hoechst 33258 staining. Expression of PKC-alpha, c-fos and c-jun were analyzed using gel electrophoresis and western blot analysis. RESULTS: After 2.0 and 5.0 mW/cm(2) microwave radiation, the hydration of lens was increased compared to control groups (P<0.05), the shape of lens epithelial cells showed shrinking and disorder and cells nuclei appeared chromatin condensation. There was no change of lens and lens epithelial cells after 0.5 mW/cm(2) microwave radiation. The expression of PKC-alpha was significantly increased in cell membrane, however, decreased in cell cytoplasm after 2.0 mW/cm(2) microwave radiation for 2, 4, 6 and 8 hours. There was significantly increased expression of c-fos and c-jun protein compared with control groups (P<0.05, P<0.01). CONCLUSION: Low power microwave radiation higher than 2.0 mW/cm(2) can activate PKC-alpha by increasing its expression in cell membrane, then induce high expression of c-fos and c-jun, which may relate to cellular signaling pathway of microwave radiation injury to lens and lens epithelial cells.     

微波辐射对原代培养睾丸支持细胞的影响

目的 探讨微波辐射是否对原代培养睾丸支持细胞具有损伤效应.方法 建立原代培养睾丸支持细胞模型,经平均功率密度为30、100 mW/cm2微波辐射5 min,于辐射后6 h采用Annexin和V-PO双标、Fluo-3-AM荧光标记结合流式细胞术(FCM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)检测支持细胞细胞周期、细胞凋亡坏死及胞内Ca2+含量的变化. 结果 30 mW/cm2微波辐射后6 h G0-G1和G2-M期细胞数明显减少(分别为62.57%±3.22%、8.25%±1.75%),S期细胞数明显增加(29.17%±4.87%),与对照组(分别为79.18%±0.24%、11.17%±0.50%、9.64%±0.62%)比较,差异有统汁学意义(P<0.05或P<0.01),但细胞凋亡和坏死率及胞内Ca2+含量无明显改变;而100 mW/cm2微波辐射后6 h G0-G1期支持细胞数明显增加(87.69%±1.32%),G2-M和S期细胞数明显减少(分别为7.41%±0.60%、4.87%±0.91%),与对照组的差异有统计学意义(P<0.01);胞内Ca2+含量及细胞凋亡坏死率明显增加,差异亦有统计学意义(P<0.05或P<0.01). 结论 100 mW/cm2微波辐射可引起培养支持细胞生长抑制及凋亡与坏死增加,胞内Ca2+升高是其损伤的重要机制.     

微波辐射对大鼠海马突触结构和功能的影响

目的探讨微波辐射对大鼠海马突触结构、突触体特性以及神经递质含量和释放的影响。方法采用30 mW／cm2微波辐射Wistar大鼠,通过电镜观察辐射后6 h海马突触结构改变,并对突触体进行鉴定;采用流式细胞仪和电子自旋共振仪检测辐射后突触体内Ca2 浓度和膜蛋白流动性的改变;于辐射后6 h及1、3、7 d采用高效液相色谱仪和分光光度法检测辐射后海马氨基酸和乙酰胆碱递质含量以及突触体释放的变化。结果30 mW／cm2微波辐射可引起海马突触囊泡堆积、活性区延长、突触后致密物增加、突触穿孔以及突触曲率增加。突触体内Ca2 浓度升高,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．01),膜蛋白旋转相关时间(τc)缩短,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．05)。海马谷氨酸和甘氨酸含量降低,突触体γ-氨基丁酸(GABA)释放减少;乙酰胆碱含量,乙酰胆碱酯酶(AChE)活力以及乙酰胆碱释放均增加,与假辐射组比较,差异有统计学意义(P<0．01)。结论微波辐射可引起海马突触结构和功能损伤,进而可能影响学习记忆功能。     

微波暴露对原代培养大鼠海马神经元热休克蛋白家族表达的影响

目的 研究微波暴露对原代培养大鼠海马神经元中热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)表达调控的影响.方法 采用平均功率密度为90 mW/cm2微波辐照成熟的原代培养大鼠海马神经元10 min,于辐照后0、3、6、12、24 h提取细胞总蛋白,采用免疫印迹(Western blot)法检测HSP27、HSP70、HSP90和热休克转录因子(heat shock factor 1,HSF1)蛋白表达情况;于辐照后0、3、6、12、24 h分别提取细胞总RNA和总蛋白,采用实时定量聚合酶链反应(PCR)检测hsf1的mRNA表达水平;于辐照后20、40 min提取细胞核蛋白,凝胶迁移滞后实验(electrophoretic mobility shift assays,EMSA)法检测HSF1的活性变化.结果 90 mW/cm2微波辐照10 min后,HSP27蛋白表达水平在辐照后3、6、12 h分别明显升高22%、36%、18%,HSP70蛋白表达水平在辐照后3、6、12 h分别明显升高23%、32%、26%,与辐照前比较,差异均有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01).HSP90蛋白表达水平在辐照后6、12 h分别明显升高27%、33%,与辐照前的差异亦有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01).HSF1 mRNA和蛋白表达水平未见明显变化,但微波辐照可激活HSF1的DNA结合活力. 结论微波辐照后大鼠海马神经元发生热休克反应,被活化的HSF1在转录水平上调控HSPs的表达,从而发挥拮抗微波损伤的作用.     

高功率微波辐射后下丘脑神经元凋亡和线粒体膜电位与Ca2+的变化

目的探讨高功率微波辐射后下丘脑神经元凋亡、线粒体膜电位与Ca^2＋的变化。方法以10与30mW／cm^2高功率微波辐射原代培养的下丘脑神经元，于辐射后6h采用倒置显微镜和流式细胞术检测细胞的凋亡、线粒体膜电位与胞浆钙离子的变化。结果辐射后6h，10与30mW／cm^2组凋亡率与假辐射组相比均明显增加；30mW／cm^2组辐射后坏死率与假辐射组比较亦明显升高，差异有统计学意义（P〈0．05）。辐射后6h，30mW／cm^2组Ca^2＋明显升高，膜电位性明显下降，差异均有统计学意义（P〈0．01）。结论细胞凋亡是下丘脑神经元死亡的主要方式之一，胞浆内Ca^2＋超载及线粒体膜电位的下降参与其损伤过程。     

模拟微波职业暴露对大鼠机体免疫功能影响初探

目的 探讨模拟微波职业暴露剂量(平均功率密度值是5W/cm²)对SD大鼠机体免疫功能的影响。方法 健康雄性SD大鼠随机分为:正常对照组、免疫对照组、辐照组、免疫辐照组。辐照组的大鼠用5W/cm²微波每天辐照1h,连续辐照60d。免疫组大鼠腹腔内注射绵羊红细胞抗原,刺激其产生免疫应答。各实验组大鼠测定腹腔巨噬细胞吞噬功能实验、血清中总补体活性、定量溶血分光光度实验、血液中淋巴细胞总计数、血清中抗体IgG、IgM含量。结果 1、先天性免疫系统:辐照组巨噬细胞吞噬功能较其对照组增高,而免疫辐照组巨噬细胞吞噬功能较其对照组下降。长期辐照组和免疫长期辐照组血清中总补体活性都较其对照组升高。2、适应性免疫系统:辐照组和免疫辐照组的抗体生成细胞生成抗体能力较其对照组显著降低。血清抗体IgG、IgM含量显著减少。血液淋巴细胞总数无改变。结论 5W/cm²微波职业暴露可损伤大鼠先天免疫系统和适应性免疫系统功能。     

不同强度微波辐射对体外培养兔晶状体蛋白溶解性的影响

目的检测微波辐射对体外培养兔晶状体蛋白溶解性的影响,探讨晶状体的微波辐射损伤机制。方法以体外培养的兔晶状体为对象,应用频率2450 MHz,辐射强度分别为0．25、0．50、1．00、2．00和5．00 mW／cm^2的微波连续辐射8 h,观察晶状体透明度;分别提取晶状体水溶性蛋白（WSP）、脲溶性蛋白（USP）、碱溶性蛋白（ASP）和超声溶性蛋白（SP）,检测蛋白浓度变化;对晶状体WSP进行电泳分离和考马斯亮蓝染色,分析微波辐射对WSP不同相对分子质量蛋白条带的影响。结果随着微波辐射强度的增加,晶状体的透明度逐渐下降,经过5．00 mW／cm^2微波辐射后的晶状体出现了较明显的片状皮质混浊。微波辐射强度为1．00、2．00和5．00 mW／cm^2时,晶状体WSP占总蛋白的比例明显降低,而USP含量升高,ASP含量不随微波辐射强度的增加而改变,当微波强度达到5．00mW／cm^2时,SP含量较对照组降低。随微波辐射强度增加,晶状体WSP中小相对分子质量蛋白含量减少,大相对分子质量蛋白条带增加。结论当微波辐射强度高于1．00 mW／cm^2时,可导致体外培养晶状体中可溶性蛋白比例降低,ASP比例升高,这种平衡的改变可破坏晶状体的透明性和折光性,导致晶状体混浊。