射频电磁辐射对雄性SD大鼠和TM3细胞睾酮分泌的影响研究

发布时间：2018-02-22 23:24

本文关键词： 射频电磁辐射 SD大鼠小鼠睾丸间质细胞系睾酮细胞增殖能量代谢酶细胞活性氧 Real-Time PCR　出处：《第四军医大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景随着通讯事业的快速发展,移动电话等通讯设备在全世界范围内普及,人类暴露于移动电话产生的射频电磁场(Radiofrequency Field,RF)中的时间和强度也随之增加,因此射频电磁辐射是否会对人类健康产生负面影响备受世界关注。以往研究显示,射频电磁辐射可能对生殖系统、中枢神经系统和免疫系统等产生不良效应,其中生殖系统具有产生生殖细胞、分泌性激素和维持第二性征等重要功能,也是射频电磁辐射的重要靶器官,因此射频电磁辐射与生殖损伤的关系成为近年来人们研究的热点问题。但由于这些研究报道所选择的实验对象及辐照参数的不同,得到的实验结果并不相同,且缺乏对作用机制的研究探讨。因此,本文选择我国目前最常用的手机射频辐射频率1840MHz和1950MHz,分别以成年雄性SD大鼠和小鼠睾丸间质细胞系TM3细胞为研究对象,从组织形态结构、性激素分泌、抗氧化系统和能量代谢酶等方面入手,全面分析射频电磁辐射对雄性睾酮分泌的影响,并对其可能的作用机理作初步探讨。目的探讨射频电磁辐射对雄性SD大鼠和TM3细胞睾酮分泌的影响及相关作用机制,为进一步了解射频电磁辐射对生殖系统产生的生物效应,提供新的理论依据和数据支持。方法一、动物实验:成年雄性SD大鼠24只,按体重随机分为辐照组和假辐照组,选用频率为1840兆赫兹(MHz)、输出功率170瓦(W)、睾丸比吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)为3W/kg的射频电磁辐射,对辐照组SD大鼠进行全身照射,每天照射30min,连续照射5d,分别于照后即刻和照后第7d处死大鼠,采集心脏血和取睾丸组织,用于观察以下指标:1.组织形态结构:用HE染色法观察SD大鼠睾丸组织形态结构的变化;2.性激素分泌:应用放射免疫法分析SD大鼠血清睾酮(T)、促性腺激素释放激素(Gn RH)、黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)的水平;3.抗氧化能力:采用比色法检测SD大鼠睾丸组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)的变化;4.能量代谢酶:采用比色法检测睾丸组织中乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)和Ca-Mg-ATPase酶的活性变化。二、细胞实验采用频率为1950 MHz,SAR值为3W/kg、GSM talk信号的射频电磁辐射,对小鼠睾丸间质细胞系(TM3)连续辐照24h,分别于照射后0d、1d、2d、3d、4d、5d,收取假辐照组、辐照组细胞上清液和细胞,观察以下指标:1.细胞增殖:分别采用CCK-8法和克隆形成法检测细胞增殖能力;2.细胞周期和凋亡:采用流式细胞仪检测TM3细胞周期和细胞凋亡的变化;3.睾酮含量:应用ELISA法检测TM3细胞睾酮分泌功能;4.细胞活性氧:分别应用流式细胞仪和分光光度计检测TM3细胞内活性氧水平;5.抗氧化能力:用ELISA方法检测TM3细胞上清液中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量变化;6.睾酮分泌相关因子mRNA表达:运用Real-time PCR方法检测细胞中类固醇合成快速调节蛋白(St AR)、细胞色数P450侧链裂解酶(P450scc)和雄激素受体(AR)的mRNA表达水平。结果一、动物实验:1.1840MHz电磁辐射对雄性SD大鼠睾丸形态结构的影响:1840MHz电磁辐射连续照射5d后,辐照组大鼠体重、睾丸重量和睾丸指数在照后即刻和照后第7d与假辐照组相比均没有明显差异;辐照组大鼠生精小管直径与假辐照组相比,在照后即刻和照后第7d均有缩短趋势,但差异没有统计学意义。2.1840MHz电磁辐射对雄性SD大鼠性激素分泌的影响:辐照组大鼠血清T含量在照后即刻和照后第7d时均比假辐照组降低,且在照后第7d时明显低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05);但是辐照组FSH、Gn RH和LH含量在照后即刻和照后第7d时与假辐照组相比,差异没有统计学意义。3.1840MHz电磁辐射对雄性SD大鼠睾丸抗氧化能力的影响:辐照组SD大鼠睾丸组织中T-AOC的活性,于照后即刻明显比假辐照组上升,差异具有统计学意义(P㩳0.05),照后第7d时辐照组T-AOC活性与假辐照组相比,差异无统计学意义;SOD的活性和MDA的含量在辐照组与假辐照组之间没有统计学差异。4.1840MHz电磁辐射对雄性SD大鼠睾丸能量代谢酶的影响:辐照组SD大鼠睾丸组织中LDH的活性与假辐照组相比,于照后即刻和照后第7d,均没有明显差异;辐照组SDH活力于照后即刻和照后第7d时均比假辐照组升高,且照后第7d时辐照组SDH活力明显高于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05);辐照组Ca-Mg-ATPase酶的活力于照后即刻和照后第7d,与假辐照组相比没有统计学差异。二、细胞实验1.1950MHz电磁辐射对TM3细胞增殖能力的影响:1950MHz电磁辐射连续照射TM3细胞24h后,CCK-8法检测结果显示,辐照组TM3细胞于照射后第2-9d细胞增殖能力明显比假辐照组降低(P0.05),克隆形成实验结果也同样证明辐照组细胞增殖能力低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05)。2.1950MHz电磁辐射对TM3细胞周期和细胞凋亡的影响:流式细胞仪分析细胞周期和细胞凋亡,结果显示:辐照组细胞周期S期于照后1d、2d、3d、4d和5d时均比假辐照组延长,差异具有统计学意义(P0.05),而且在照射后第3d和第5d时辐照组细胞周期G1期比假辐照组明显缩短,差异也具有统计学意义(P0.05);但辐照组与假辐照组之间细胞凋亡在照后第1d至照后第5d时差异不明显。3.1950MHz电磁辐射对TM3细胞睾酮分泌功能的影响:ELISA方法检测TM3细胞上清液和细胞裂解液中的睾酮含量的变化,发现辐照组细胞上清液中睾酮含量于照后第1d、2d、3d、4d和5d时均比假辐照组降低,且于照后第1d、2d和4d时明显低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05)。辐照组细胞裂解液中睾酮含量于照后第1d、2d、3d、4d和5d时也均比假辐照比降低,并且在照后第1d和第2d时明显低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05)。4.1950MHz电磁辐射对TM3细胞活性氧水平的影响:流式细胞仪检测射频电磁辐射照射后,TM3细胞活性氧含量的变化,结果发现:辐照组于照射后第1d、2d、3d、4d和5d时,细胞活性氧含量与假辐照组相比无明显差异。使用分光光度计检测TM3细胞活性氧结果显示:辐照组于照后第1d、2d、3d、4d和5d时细胞内活性氧含量均比假辐照组降低,且在照后第2d、3d、4d和5d时差异具有统计学意义(P0.05)。5.1950MHz电磁辐射对TM3细胞抗氧化能力的影响:ELISA检测结果显示,辐照组TM3细胞SOD活力于照后第1d明显比假辐照组升高(P0.05),而照后第2d、3d、4d和5d时辐照组与假辐照组之间差异不明显;辐照组GSH含量于照后第1d至照后第5d时与假辐照组相比均没有明显差异;辐照组MDA含量于照后第1d、2d、3d、4d和5d时均比假辐照组降低,且在照后第4d和第5d时明显低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05)。6.1950MHz电磁辐射对TM3细胞睾酮分泌相关因子mRNA表达的影响:Real-time PCR结果显示,辐照组TM3细胞AR m RNA表达水平于照射后第1d、2d、3d时与假辐照组相比无明确的变化趋势,但照后第4d和第5d时与假辐照组相比明显降低(P0.05)。辐照组St AR m RNA的表达水平于辐照后第1d、2d、3d、4d和5d时均比假辐照组降低,且照后第5d时明显低于假辐照组,差异具有统计学意义(P0.05)。辐照组P450scc m RNA于照后第1d至照后第5d时均比假辐照组表达降低,且在照后第2d、3d、4d和5d时表达水平明显低于假辐照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论本研究结果表明:1、频率1840MHz、睾丸比吸收率3W/kg电磁辐射连续辐照5d(30min/d),可以造成成年雄性SD大鼠睾酮激素水平降低和睾丸某些能量代谢酶活性的改变,但抗氧化物酶含量并未发生明显变化。2、频率1950MHz、比吸收率3W/kg电磁辐射连续照射24h后,TM3细胞增殖受到抑制、睾酮含量降低,且与睾酮合成相关的P450scc m RNA表达水平也随之降低。且发现在此照射条件下TM3细胞自由基代谢产物MDA含量降低,细胞活性氧含量并没有增高,说明此照射条件下1950MHz电磁辐射可能没有引起TM3细胞发生明显的氧化应激反应,具体的作用机理还有待于进一步探讨。
[Abstract]:The effects of radio - frequency electromagnetic radiation on the secretion of testosterone in male SD rats and mice were studied . The changes of activity of superoxide dismutase ( SOD ) , malondialdehyde ( MDA ) and total oxidation resistance ( T - AOC ) in the testis of SD rats were detected by colorimetry . The effects of electromagnetic radiation on cell cycle and apoptosis in male SD rats were observed at the 7th day after irradiation . The results showed that the activity of SOD and MDA in the irradiated group were significantly higher than those in sham irradiation group ( P0.05 ) . The effects of electromagnetic radiation on the anti - oxidation ability of TM3 cells were observed at day 1d , 2d , 3d , 4d and 5d after irradiation . The results showed that the level of free radical metabolism of TM3 cells was lower than that of sham irradiation group at day 2 , 3 d , 4 d and 5 d after irradiation . The results showed that the content of MDA of TM3 cells was lower than that of sham irradiation group at day 2d , 3d , 4d and 5d after irradiation .

【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R594.8

【参考文献】