電磁場對人類健康及腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響綜述,腫瘤學(xué)論文

電磁場對人類健康及腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響綜述,腫瘤學(xué)論文電磁場由互相依存的電磁和磁場的總和構(gòu)成的一種物理場。電場隨時(shí)間變化時(shí)產(chǎn)生磁場，磁場隨時(shí)間變化時(shí)又產(chǎn)生電場，兩者互為因果，構(gòu)成電磁場。電磁場可分為長波、中波、短波、射頻、微波、極低頻率電磁場。作為一種有效的物理因子治療，電磁治療已廣泛運(yùn)用于各類疾病的康復(fù)治療中。但是傳統(tǒng)的物理治療學(xué)觀點(diǎn)以為，腫瘤是電磁治療的禁忌證，限制了電磁場治療的臨床應(yīng)用。近年來，關(guān)于電磁場對人類健康及腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響已有一些研究，但尚未達(dá)成共鳴，現(xiàn)將有關(guān)文獻(xiàn)作一綜述。1流行病學(xué)研究早在20世紀(jì)70年代后期，Wertheimer和Leeper就曾著手調(diào)查電磁場對人體健康所能構(gòu)成的潛在危害。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兒童白血病與經(jīng)常接近供電線路或變壓器設(shè)備有一定關(guān)系。假如兒童經(jīng)常接觸1～2mG強(qiáng)度的電磁場，其白血病發(fā)生率就會比其他兒童高兩倍；若接觸到4～5mG強(qiáng)度的電磁場，則患病率會增大6倍。之后，很多國家的流行病學(xué)調(diào)查表示清楚，極低頻磁場可增加健康危險(xiǎn)性，尤其是兒童白血病。2002年，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)通過對大量靜場和極低頻電磁場對健康效應(yīng)資料的文獻(xiàn)分析后得出極低頻磁場是人類可疑致癌物。Coggon等對美國3個(gè)縣29名急性髓細(xì)胞白血病(AML)患者與2913名其他癌癥患者進(jìn)行了病例對照研究，發(fā)如今這29名AML患者中有5人是電作業(yè)工人?？梢?，電磁場對人類健康及腫瘤發(fā)生發(fā)展有較大的影響。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果是電磁場健康危險(xiǎn)的最直接證據(jù)，但令人遺憾的是迄今為止尚不能對此作出明確的結(jié)論。其原因一方面是采用的對照組樣本收集困難，樣本量小，并且電磁場暴露人群分類界線模糊，協(xié)同因素復(fù)雜；另一方面是電磁場產(chǎn)生的生物效應(yīng)作用機(jī)制不明，無法確定專一的與健康危害發(fā)生相關(guān)的電磁場暴露參數(shù)。而在實(shí)驗(yàn)室水平的研究中，由于電磁場的參數(shù)及研究對象都具有良好的可控性，近年來，已有部分學(xué)者對電磁場作用下腫瘤的生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究。2基礎(chǔ)研究電磁場可分為長波、中波、短波、射頻、微波、極低頻率電磁場。在一定范圍內(nèi)，微波對較小極性分子作用明顯，而波長較長的射頻電磁場則對極性大分子有較強(qiáng)影響。由于電磁場的物理生物學(xué)機(jī)制尚未清楚，因而，它究竟對生物體產(chǎn)生何種影響當(dāng)前仍不明確。但就其作用的環(huán)節(jié)而言，現(xiàn)有的基礎(chǔ)研究主要是圍繞改變細(xì)胞內(nèi)分子三維構(gòu)造、影響蛋白質(zhì)的表示出、干擾RNA轉(zhuǎn)錄進(jìn)行闡述。2.1對DNA的影響電磁場對DNA的合成、表示出以及修復(fù)均能產(chǎn)生影響，并可進(jìn)一步影響至細(xì)胞生物學(xué)行為。陳平等采用繪制細(xì)胞生長曲線及單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)分別檢測經(jīng)不同頻率電磁場作用后，膽囊癌細(xì)胞的增殖及DNA損傷情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示清楚電磁場能抑制膽囊癌細(xì)胞增殖，0.1～40MHz范圍低功率電磁場對膽囊癌細(xì)胞增殖及DNA損傷產(chǎn)生明顯影響，主要表現(xiàn)為使DNA鏈產(chǎn)生斷裂損傷，進(jìn)一步抑制細(xì)胞增殖，且這種作用和頻率有關(guān)，但并不是線性關(guān)系。張丹英等采用DNA雙鏈斷裂的早期標(biāo)志性事件H2AX的磷酸化作為檢測指標(biāo)，將細(xì)胞間斷(5min開，10min關(guān))暴露于比吸收率為0或3.0W/kg的1800MHz射頻電磁場1h和24h后，用4％多聚甲醛固定后進(jìn)行免疫熒光分析，結(jié)果顯示1800MHz比吸收率為3.0W/kg的射頻電磁場輻照24h對典型霍奇金淋巴瘤(CHL)細(xì)胞具有DNA損傷作用。武建毅等研究顯示低功率射頻對DNA無明顯直接作用；40MHz和20MHz射頻可使細(xì)胞內(nèi)氧自由基代謝經(jīng)過的降解產(chǎn)物丙二醛(AML)的水平明顯升高，并顯著抑制超氧化物歧化酶(SOD)的活性，1MHz、0.1MHz頻率電磁場作用未見顯著影響；40MHz射頻抑制ERCC-2基因的表示出，對ERCC-1基因無明顯影響。低功率射頻電磁場可加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過氧化反響，抑制DNA修復(fù)基因表示出，間接損傷細(xì)胞DNA分子。2.2免疫調(diào)節(jié)作用胡大為等通過小鼠實(shí)驗(yàn)用電磁場對60只接種H22肝癌的昆明小鼠作殺傷實(shí)驗(yàn)，對組織形態(tài)學(xué)、抑瘤率及免疫學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測，證實(shí)電磁場具有直接殺傷癌細(xì)胞、抑制腫瘤組織生長的作用，并且對荷瘤小鼠的免疫功能有調(diào)節(jié)作用。高昱等研究發(fā)現(xiàn)，10～40mT極低頻磁場具有加強(qiáng)荷瘤小鼠腫瘤壞死因子(TNF)的活性和促進(jìn)腫瘤壞死因子受體(TNFR)表示出的作用。當(dāng)極低頻磁場作用于瘤區(qū)時(shí)，可改變細(xì)胞膜的電特性，細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄酶活性加強(qiáng)，TNF及TNFR基因活化，使TNF和TNFR表示出增加，通過TNF介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用，激活溶酶體酶使腫瘤細(xì)胞自溶毀壞。丁翠蘭等的實(shí)驗(yàn)也顯示了磁療能提高T細(xì)胞功能和血清IgG含量，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體的免疫功能。2.3對腫瘤細(xì)胞株的影響部分研究結(jié)果以為，電磁場對腫瘤的發(fā)生具有促進(jìn)作用。DiCarlo等的研究結(jié)果表示清楚，電磁場可降低HSP70的水平，這將導(dǎo)致細(xì)胞保衛(wèi)作用下降，課題組以為，在日常生活中頻繁暴露于移動等產(chǎn)生的電磁場中，可能會提高癌癥或其他疾病的患病率。李昌敏等觀察了50Hz磁場對CHL細(xì)胞間隙連接通訊功能的影響，發(fā)現(xiàn)一定強(qiáng)度的磁場能夠抑制或與其他已經(jīng)知道的致癌物協(xié)同抑制細(xì)胞間隙連接通訊功能，提示其可能存在促癌和協(xié)同促癌作用。更多的研究以為，特定參數(shù)的電磁場對腫瘤細(xì)胞有抑制作用，電磁場可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。孫成群等將人成骨肉瘤細(xì)胞(MG63)，乳腺癌細(xì)胞(MCF7)和肝癌細(xì)胞(HepG2)接種到96孔板中，并置于磁場強(qiáng)度分別為10mT，20mT，40mT，60mT的磁場中進(jìn)行干涉，天天刺激2次，1h/次，作用3d，結(jié)果顯示，磁場組的OD值較正常組低；流式細(xì)胞技術(shù)結(jié)果顯示，磁場組腫瘤細(xì)胞凋亡的陽性比例高于正常組，以為極低頻率電磁場對腫瘤細(xì)胞有明顯抑制作用，在一定程度上誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。劉曼等用MTT和ELISA等方式方法研究了低頻弱電磁場對骨髓瘤6B1細(xì)胞株代謝的影響，結(jié)果表示清楚0.8mT，30Hz的弱磁場對6B1細(xì)胞的增殖有明顯的抑制作用，其他頻率下則效應(yīng)不明顯，提示骨髓瘤6B1細(xì)胞在電磁場作用下的生物學(xué)改變具有頻率選擇性。2.4電磁場對血管生長的影響血管的發(fā)生經(jīng)過受很多因子及信號通路的調(diào)節(jié)，了解其調(diào)節(jié)機(jī)制將有助于找出抑制腫瘤血管生成的方式方法。王恩彤等將血管內(nèi)皮細(xì)胞分別暴露于場強(qiáng)為50mV/mm、100mV/mm和200mV/mm的電場72h，結(jié)果顯示電場暴露通過誘發(fā)細(xì)胞周期停滯而非細(xì)胞凋亡抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。3小結(jié)與瞻望電磁場對人類健康影響的意義可從兩個(gè)方面來認(rèn)識，一方面，電磁運(yùn)動是自然界的基本運(yùn)動之一，電磁場能夠作為一種工具對某些細(xì)胞(如骨質(zhì))合成有促進(jìn)作用，同時(shí)在生物遺傳、育種等方面存在很大的發(fā)展?jié)摿?；另一方面，隨著人類文明的進(jìn)步，人類用電及電信業(yè)的不斷擴(kuò)大，各種頻率和各種強(qiáng)度的電磁場存在于人們的生活和工作環(huán)境中，電磁場對于一些疾病的發(fā)生發(fā)展怎樣產(chǎn)生作用，作用多大，值得我們?nèi)パ芯?。電磁場對?xì)胞的作用機(jī)制及其生物效應(yīng)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱門，這方面的研究固然獲得了一定進(jìn)展，但仍需進(jìn)一步的深切進(jìn)入。電磁場對腫瘤細(xì)胞生物學(xué)作用的可能機(jī)制之一是磁場可能與某些電子鍵的斷裂、結(jié)合、轉(zhuǎn)移有關(guān)。電磁場對腫瘤細(xì)胞的作用取決于強(qiáng)度、頻率以及作用時(shí)間等，參數(shù)的不同可能得到相反的結(jié)果。怎樣利用好這柄雙刃劍，開發(fā)其優(yōu)點(diǎn)，用于抗腫瘤治療有待進(jìn)一步研究。另外，人們亦希望找到電磁場生物效應(yīng)確切的機(jī)制以及對腫瘤治療的新途徑，電磁場對生命活動的影響到底有多大，值得人類去研究。以下為參考文獻(xiàn)：[1]WertheimerN，LeeperE.Electricalwiringconfigurationsandchildhoodcancers[J].AmJEpidemiol，1979，109(3)：273-284.[2]AhlbomIC，CardisE，GreenA，etal.Reviewoftheepi-demiologicliteratureonEMFandHealth[J].EnvironHealthPerspect，2001，109(suppl6)：91l-933.[3]BrainJD，KavetR，McCormickDL，etal.Childhoodleukemia：electricandmagneticfieldsaspossibleriskfactors[J].Envi-ronHealthPerspect，2003，111(7)：962-970.[4]CoggonD，PannettB，OsmonDC，etal.Asurveyofcancerandoccupationinyoungandmiddleagedmen.II.Non-respi-ratorycancers[J].BirtJandMed，1986，43(6)：381-386.[5]陳平，楊耀琴，陶惠紅，等.不同頻率電磁場對膽囊癌細(xì)胞增殖及DNA損傷作用[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)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