微波輻射對小白鼠脂質(zhì)過氧化作用及神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響

1、    微波輻射對小白鼠脂質(zhì)過氧化作用及神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響曹兆進張洪橋陶勇劉景蘭李雙黎徐培基陳健 摘要：用900MHz微波連續(xù)照射雄性LACA小白鼠，輻射強度分別為0、1、2和5mW/cm2，比吸收率(SAR)分別為0、0.22、0.44和1.10W/kg,每天照射1小時，連續(xù)35天。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在電磁輻射強度為1mW/cm2時能引起小白鼠全血中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性降低，丙二醛(MDA)含量增高，GSH-Px/MDA比值降低，大腦去甲腎上腺素含量增高。輻射強度為2和5mW/cm2時未見上述生物學(xué)指標有顯著性改變。大腦中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)5-羥

2、色胺、5-羥吲哚乙酸和多巴胺的含量在各暴露組均未發(fā)現(xiàn)顯著性變化。 關(guān)鍵詞：微波脂質(zhì)過氧化谷胱甘肽過氧化物酶丙二醛神經(jīng)遞質(zhì) 中圖分類號：X 519Q593.2文獻標識碼：A 文章編號：1000-8020(2000)01-0028-02 Effects of microwave radiation on lipid peroxidation and the content of neurotransmitters in mice Cao Zhaojin,Zhang Hongqiao,Tao Yong,Liu Jinglan，et al. （Institute of Environmental He

3、alth Monitoring,Chinese Academy of Preventive Medicine,Beijing100021,China） Abstract：Male LACA mice were exposed to 900MHz microwaves at the power densities of 0,1,2 and 5mW/cm2.The resulting specific absorption rates(SARs) were 0,0.22，0.44 and 1.10W/kg respectively.Animals were exposed at the dosag

4、e of 1 hour a day for 35 days.The results showed that the activity of glutathione peroxidase(GSH-Px) increased and the concentration of malondialdehyde(MDA) decreased in blood,and the concentration of noradrenaline(NE) increased in brains in the microwave exposed groups at 1mW/cm2 compared with the

5、sham-exposed group.But no significant changes were found in the microwave exposed groups at 2 and 5mW/cm2.No significant changes of the concentrations of 5-hydroxytryptamine(5-HT),5-hydroxyindole acetic acid(5-HIAA) and dopamie(DA) in brains were found. Key words：microwave,lipid peroxidation,glutath

6、ione peroxidase, malondialdehyde, neurotransmitter 射頻微波輻射，特別是高強度的輻射，能引起機體致熱效應(yīng)，造成健康危害1 2。但也有許多研究資料表明，人體在反復(fù)接觸低強度微波照射后，體溫雖無上升，但也能危害健康。為探討移動電話手機電磁輻射對使用者健康影響，我們觀察了900MHz微波電磁輻射對小白鼠腦神經(jīng)遞質(zhì)含量及全血中谷胱甘肽過氧化物酶活性和丙二醛含量的影響。 1材料與方法 1.1動物與分組 純種LACA雄性小白鼠48只，體重2024g，由北京醫(yī)科大學(xué)提供。 環(huán)境適應(yīng)訓(xùn)練2周后，隨機分成4組，每組12只。 1.2動物暴露 輻射源頻率為900MH

7、z，根據(jù)移動電話手機的電磁輻射強度，除假暴露組外，其它3組的輻射強度分別為1、2和5mW/cm2，比吸收率(SAR)分別為0.22、0.44和1.10W/kg，每天暴露1小時，共暴露35天。輻射強度用Narda-8606微波輻射測試儀標定。在大型無反射微波暗室內(nèi)進行暴露2，對照組除無電磁輻射暴露外，其他條件與暴露組完全一致。 1.3采樣及測定 于暴露結(jié)束后第2天處死小白鼠，取腦組織測定神經(jīng)遞質(zhì)含量，心臟取血測定谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量。 GSH-Px活性采用5，5"二硫代對硝苯甲酸(DTNB)比色法，MDA含量測定采用硫代巴比妥(TBA)法，生物胺

8、類神經(jīng)遞質(zhì)采用高效液相色譜電化學(xué)法測定。實驗室測定采用盲法。 1.4統(tǒng)計 應(yīng)用EPI軟件對各暴露組及對照組測量值進行t檢驗。 2結(jié)果 由表1可見，輻射強度為1mW/cm2時，全血GSH-Px活性實驗組顯著低于對照組(P0.01)，全血MDA含量實驗組顯著高于對照組(P0.01)，。GSH-Px/MDA比值實驗組顯著低于對照組(P0.01)，其余各組與對照組比較無顯著性差別。 表1各組小鼠全血GSH-Px、MDA及GSH-Px/MDA比值±s,n=12 輻射強度 (mW/cm2) GSH-Px mol/(min.L) MDA(2) (nmol/L) GSH-Px(2) /MDA 0 4

9、6.90±9.11 6.66±1.16 6.91±1.53 1 33.84±8.82(1) 29.74±3.15(1) 1.11±3.16(1) 2 46.62±4.85 8.83±2.75 5.25±2.60 5 53.38±7.79 5.20±2.38 10.17±2.32 注：(1)與對照組比較(t檢驗)P0.01(2)幾何均值 由表2可見，輻射強度為1mW/cm2時，實驗組腦組織中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)NE含量明顯高于對照組(P0.01)，其余各項指標(5-HT、5-HIAA

10、、DA)與對照組比較無顯著性差別。 表2各組大腦神經(jīng)遞質(zhì)含量(±s,n=12) g/g 輻射強度 (mW/cm2) 5-HT 5-HIAA NE DA 0 264±72.05 335.18±149.92 1.78±0.57 6.39±1.97 1 293±118.36 341.25±212.99 2.57±0.74(1) 6.64±1.68 2 262±115.32 397.08±166.73 1.93±0.75 6.43±3.17 5 295±87.95

11、 369.75±125.18 1.56±0.68 4.82±2.09 注：(1)與對照組比較(t檢驗)P0.01 3討論 有報道認為高強度致熱效應(yīng)微波輻射在劑量高于60mW/cm2時GSH-Px活性下降，而40mW/cm2時卻與對照組無顯著差別3。本次實驗結(jié)果表明低于這一暴露量也能引起血中GSH-Px活性下降。結(jié)果顯示小鼠暴露于功率密度為1mW/cm2的900MHz的電磁輻射時，全血中GSH-Px較對照組低，但暴露強度增加(2和5mW/cm2)時，卻未出現(xiàn)明顯改變。 MDA是脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物，其水平可間接反映組織內(nèi)自由基水平。有研究發(fā)現(xiàn)，915MHz照射小鼠使

12、其腹腔溫度升高3.64，小鼠體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物增加，但在照射11天后增加趨勢趨于穩(wěn)定，說明電磁輻射導(dǎo)致的自由基增加與照射時間有關(guān)，但作者未觀察更長暴露時間下MDA的變化4。本研究表明，小鼠在功率密度為1mW/cm2的900MHz的電磁輻射暴露下，全血中脂質(zhì)過氧化物增加，但暴露的功率密度增加(2和5mW/cm2)時，實驗組與對照組未見明顯異常。 抗氧化酶GSH-Px的活性與MDA的比值，可反映各組小白鼠抵御過氧化物對細胞損害的能力。本次的實驗結(jié)果表明，在功率密度為1mW/cm2的900MHz的電磁輻射暴露下，小白鼠抵御過氧化物對細胞損害的能力降低，但暴露強度增加(2和5mW/cm2)時，卻未出現(xiàn)明

13、顯改變。 急性應(yīng)激狀態(tài)下腎上腺皮質(zhì)功能增強，而在較長時間不利環(huán)境因素作用下則產(chǎn)生抑制效用，表現(xiàn)腎上腺皮質(zhì)功能降低。王少光等對在功率密度為0.074mW/cm2環(huán)境中從事微波作業(yè)的職業(yè)人群進行調(diào)查，結(jié)果表明，微波電磁輻射使人體外周血5-HT含量降低5。Grin等將大鼠暴露于頻率為2375MHz，功率密度為0.05和0.5mW/cm2的微波輻射條件下，發(fā)現(xiàn)在第20天時大腦腎上腺素升高，但第30天時又恢復(fù)到正常水平，在整個暴露過程中，大腦去甲腎上腺素和多巴胺濃度有輕微的升高，而0.5mW/cm2劑量組在暴露第5天時大腦腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺濃度明顯升高，但進一步暴露后濃度反而持續(xù)下降6。雖輻

14、射強度不同，但與本次的實驗結(jié)果非常相似。本次實驗結(jié)果未發(fā)現(xiàn)小鼠腦組織中5-HT含量有變化，而去甲腎上腺素在1mW/cm2劑量組有顯著性增高。 許多研究認為，低強度微波電磁輻射與生物效應(yīng)并不存在劑量-效應(yīng)關(guān)系，其機理尚有待探討。邵斌杰等用3G Hz微波對大鼠和小鼠進行慢性實驗發(fā)現(xiàn)，在強度為0.050.5mW/cm2時，血紅細胞、血紅蛋白含量升高，而1mW/cm2時未見改變，該作者認為這是機體的代償反應(yīng)所致。并經(jīng)過一系列急性、亞急性和慢性免疫實驗證實，短期微波輻射，對機體免疫功能有刺激作用；長期微波作用下，其免疫效應(yīng)可以轉(zhuǎn)向抑制，呈現(xiàn)代償-適應(yīng)-代償不全的動力學(xué)過程7。Dutta等用915MHz微

15、波觀察其對人成神經(jīng)細胞瘤細胞鈣離子通透性的影響，發(fā)現(xiàn)在暴露強度SAR為0.015.0W/kg時，僅有0.05和1.0W/kg兩個劑量組有顯著性影響8，有人將這一現(xiàn)象解釋為"窗口效應(yīng)"(Window Effects)9。本實驗電磁輻射與生物效應(yīng)之間的關(guān)系是否與機體的代償機制有關(guān)，還是由于電磁輻射對機體作用的"窗口效應(yīng)"所致，尚有待進一步研究。 基金項目：衛(wèi)生部科技開發(fā)研究課題 作者簡介：曹兆進，男，學(xué)士，副研究員 曹兆進（中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所，北京100021） 張洪橋（中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所，北京100021） 陶勇（中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科

16、學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所，北京100021） 劉景蘭（中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所，北京100021） 李雙黎（中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所，北京100021） 徐培基（航天醫(yī)學(xué)工程研究所） 陳?。ê教灬t(yī)學(xué)工程研究所） 參考文獻 1，IEEE C95.1-1991. IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields,3kHz to 300GHz,Institute of Electrical and Electronics Engin

17、eers,Inc, New York:1999 2，徐培基.大型無反射微波暗室的設(shè)計.航天醫(yī)學(xué)與工程，1997，10(4)：222224 3，梁維萍，劉文魁.微波輻射對大鼠血中谷胱甘肽過氧化物酶的影響.山西醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1995，26(2)：111112 4，梁明山，張文艷.微波對小白鼠超氧化物歧化酶和脂質(zhì)過氧化物的影響.動物學(xué)雜志，1995，30(6)：2427 5，王少光，楊文娟，周安壽，等.微波輻射對人體健康的影響.鐵道勞動衛(wèi)生通訊，1983，(4)：2023 6，Grin A. Effects of microwaves on catecholamine metabolism in brain,Vrachebnoe Delo,1984,10:129130 7，邵斌杰，汪行華，姜槐，等.微波急性亞急性及慢性輻射對血液和免疫功能的影響.浙江醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，1986，15(5)：193197 8，Dutta SK,Watson.Microwave radiation-induced calcium ion efflux from