900MHz微波辐射对雄性大鼠血浆激素水平和睾丸组织的时间毒性

发布时间：2020-02-29 01:45

【摘要】：目的：以具有昼夜节律的大鼠为生物模型，研究不同时点900MHz微波辐射对大鼠生殖系统的影响，包括：（1）不同时点900MHz微波辐射对血浆激素水平昼夜节律变化的影响；（2）不同时点900MHz微波辐射对睾丸组织活性氧水平、抗氧化酶活性和组织形态的影响。通过分析不同时点微波辐射对血浆激素昼夜节律及睾丸组织形态和功能的不同影响，研究机体对微波辐射的敏感时间窗，初步探讨其可能的机理，为进一步了解移动通讯微波辐射的生物效应和健康影响提供实验资料。方法：（1）动物的筛选和分组：清洁级SD雄性大鼠，在光暗周期为12h:12h的光制（光照时间为9AM到9PM）下饲养30d培养昼夜节律，光照强度为250~350Lux，随后利用自发活动视频分析系统对动物进行24h自发活动观测，以平均速度为观测指标。数据经余弦分析软件获取节律性参数并拟合为相位响应曲线（phase response curves, PRCs)，对振幅作F检验，确定是否存在昼夜节律性。再将有自发活动昼夜节律的大鼠每隔4h采血一次，共6次。ELISA法测血浆褪黑素水平，利用单余弦分析软件对褪黑素水平进行余弦拟合，筛选血浆褪黑素水平具有明显昼夜节律的大鼠，按完全随机设计将动物分为对照组和辐照组2个大组，每个大组又分为2:00AM、6:00AM、10:00AM、2:00PM、6:00PM和10:00PM共6个时点组。（2）微波辐照：辐照各组在相应时点（2:00AM、6:00AM、10:00AM、2:00PM、6:00PM和10:00PM）接受2000μw/cm2900MHz微波辐射，1h/d，连续30d。对照组各组在相应时点（2:00AM、6:00AM、10:00AM、2:00PM、6:00PM和10:00PM）放入GTEM室，但不接受辐射，1h/d，连续30d，即为假暴露。（3）节律参数获取：辐照前采集自发活动的平均速度；辐照后每只大鼠每隔4h尾静脉取血，ELISA法测定血浆褪黑素、睾酮和雌二醇水平；利用余弦节律软件，根据方程式F(t)=M+Acos(ωt+Φ)将各指标数据拟合为相位响应曲线，得出中值（Mesor, M）、振幅（Amplitude,A）以及峰相位时相（period, Φ）三个余弦参数，分析余弦参数的变化。（4）酶活性检测和组织形态观察：辐照后每只大鼠取一侧睾丸均浆，利用试剂盒检测ROS水平和SOD、CAT、GSH-Px酶活性；收集另一侧睾丸组织，切片，进行病理观察。结果：1.血浆激素水平昼夜节律性变化：（1）对照组、辐照组血浆褪黑素和睾酮水平在微波辐照前后均显示出明显的昼夜节律（节律参数振幅A经F检验，P0.05）。（2）与对照组相比，不同时点辐照组血浆褪黑素和睾酮水平昼夜节律发生了改变，但各辐照组依然具有昼夜节律（A作F检验均有P0.05）。（3）与对照组相比，2:00AM微波辐照组褪黑素水平昼夜节律峰值时点延迟9.37h，与其它5个暴露时点相比，其峰值时点变化最大；2:00PM微波辐照组褪黑素水平昼夜节律峰值时点延迟0.93h，与其它5个暴露时点相比，变化最小。（4）与对照组相比，6:00PM辐照组睾酮水平昼夜节律峰值时点延迟11.98h，与其它5个暴露时点相比，变化最大；10:00AM微波辐照组睾酮水平昼夜节律峰值时点延迟3.01h，，与其它5个暴露时点相比，变化最小。 2.微波辐照对睾丸组织酶活力和组织形态的影响（:1）与对照组相比，2:00PM微波辐射后ROS水平差异无统计学意义，10:00AM、6:00PM和10:00PM微波辐照后ROS水平升高（P0.01）；（2）与对照组相比，各时点辐照后SOD活性均明显降低，差异有统计学意义（P0.001）。（3）与对照组相比，各时点辐照后CAT活性均降低，且在6:00AM、10:00AM、6:00PM和10:00PM降低较为明显（P0.001）。（4）不同时点微波辐射引起睾丸组织结构改变不同，10:00AM组和6:00AM组改变明显，出现细胞排列紊乱、部分细胞退化现象，2:00PM组改变最小。结论：(1)2000μw/cm2900MHz微波辐射对大鼠血浆褪黑素和睾酮水平的昼夜节律有影响；(2)2000μw/cm2900MHz微波辐射在黑暗期辐照对大鼠的血浆褪黑素和睾酮水平昼夜节律的影响较光照期辐照大；(3)2000μw/cm2900MHz微波不同时点辐射对大鼠睾丸组织形态和酶的影响不同，黑暗期微波辐射的影响较光照期大。
【图文】：

示意图,微波辐射,自然时间,辐照

7图 1.1 微波辐射系统Figure 1.1 The configuration of microwave radiation system[注]：A:微波辐射系统示意图（Schematic diagram of microwave radiation）B:GTEM 室（Giaga-hertz Transverse Electro-Magnetic chamber）1.4.2 辐射处理辐射环境隔光、隔声，环境温度（25±2）℃、湿度 50-70%。大鼠置于有机辐射盒中，进行全身辐照。以光照起点时间早上 9 点定为 ZT0 点，将自然时间转换为计时时间（zeitge，ZT）。辐照组大鼠在自然时间 10:00AM 连续暴露于 2000μw/cm2900MH辐射中，1h/d，共 30d；对照组同时点放置于有机玻璃盒中，置于微波暗室，1了没有微波辐照，其他条件与辐照组相同（即假辐照）。

响应曲线,血浆,辐照,对照组

图 1.2 大鼠血浆 Mel 水平相位响应曲线图Figure 1.2 PRCs for plasma melatonin concentrations[注]：图中横轴灰色部分代表黑夜，白色部分代表白天，ZT0 点为自然时间 9:00AM。（InPRCs, gray part on the horizontal axis represents night time, the white part represents daytime, andZT0 means natural time 9:00.）对图中相位响应曲线方程 F(t)=M+Acos(ωt+Φ)的参数进行 t 检验，实验前对照组和辐照组昼夜节律参数差异无统计学意义；实验后，与对照组相比，辐照组血浆 Mel 水平相位响应曲线中值、振幅和峰值均有明显差异（P<0.05）。图中，对照组假辐照后血浆 Mel 水平峰值在 ZT16.95 点，谷值在 ZT4.95 点，说明对照组假辐照后在 ZT16.95 点血浆 Mel 浓度最高，ZT4.95 点血浆 Mel 浓度最低。辐照组微波辐照后血浆 Mel 水平峰值在 ZT11.61 点，谷值在 ZT23.61 点。辐照组辐照后与对照组假辐照后相比，相位响应曲线中值增高、振幅降低、时相提前，血浆 Mel 浓度峰值时点由 ZT16.95 点提前到 ZT11.61，提前了 5.34 小时。说明微波辐射对大鼠
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R114

【参考文献】