妊娠期大鼠手机辐射的暴露对其子代的影响及其机理研究

论文摘要

[目的]近年来,随着无线电通讯事业的迅猛发展,手机的使用率不断升高,手机微波辐射问题正日益引起人们的关注。但以前的研究大都集中在高强度电磁波对成年机体的损伤效应,对发育期间的影响尤其是对中枢神经系统发育的影响研究较少。妊娠期是胎儿机体各系统发育的关键时期,也是对外界刺激较为敏感的时期,外界有害因素的刺激往往会造成中枢神经系统的不可逆损伤,从而表现为成年后学习记忆功能下降等。因此,探讨妊娠期低强度连续手机辐射对机体及其子代学习记忆功能的影响及其机制就显得尤为重要。本研究定位于研究妊娠期大鼠较长时间连续接受手机辐射对其新生鼠的影响。观察新生鼠一般体格发育及神经发育等变化,新生鼠脑中乙酰胆碱酯酶（AchE）、一氧化氮合酶（NOS）和铁、锌、铜、锰、硒微量元素含量的变化,新生鼠脑中海马区超微结构的变化和28d子代的学习记忆相关行为学变化,以了解手机辐射暴露对发育中的中枢神经系统的影响。[方法]1.建立动物模型清洁级Wistar大鼠妊娠第Od孕鼠32只,体重250-300g,购自山东大学实验动物中心。按体重均衡原则将受孕大鼠随机分为对照组和低、中、高强度组四组,每组8只,单笼饲养。孕鼠妊娠第1d开始辐射,直至孕鼠自然分娩,共21d。低强度组的孕鼠每次接受手机辐射10min；中强度组,每次30min；高强度组,每次60min,每日接受辐射3次,对照组动物实验过程中不接受手机辐射。将各组孕鼠分别置于自制的鼠笼中接受辐射,可调节自制鼠笼中的隔板以限制实验动物的活动。移动电话接通后,从收音机中引入声音,将耳机粘在手机听筒部位,调节音量,听筒置于孕鼠耳部,通话过程中注意保持话筒与孕鼠耳部的距离,并随时调整,完全模拟人的通话状态。2.手机辐射对孕鼠及新生鼠的影响每日观察各组孕鼠的精神、进食、大小便、皮毛等情况,记录孕鼠每日体重。孕鼠正常分娩后,记录新生鼠个数,观察24h新生鼠存活状况,检查其早期生理发育状况,记录新生鼠体重、身长和尾长等指标。每个实验组各随机选取20只24h新生鼠断头处死,取全脑组织,制成10%组织匀浆,用试剂盒测定各组新生鼠脑组织中蛋白质、AchE和NOS含量。制作新生鼠脑组织海马区域的电镜切片,在透射电镜下观察其超微结构,免疫组化法制作光镜切片,在倒置显微镜下观察其结构。将剩余大鼠喂养至28d,行水迷宫实验和跳台实验,观察其学习记忆相关行为学的改变。行为学实验完毕,断头后迅速取血,剥离得到脑组织,血液离心后得到血清,用原子吸收分光光度法测定新生鼠脑组织和血清中微量元素（Zn、Fe、Cu、Mn）的含量,原子荧光光度法测其微量元素Se的含量。[结果]1.手机辐射对新生鼠早期生理发育的影响肉眼观察新生鼠无畸形,精神状况良好,进食正常,各组新生鼠个数、新生鼠平均体重、脑重、身长、尾长之间的差异均无统计学意义（P>0.05）。低剂量组和中剂量组与对照组比较皆无统计学意义（P>0.05）,高剂量组的耳廓分离、全窝出毛、出牙时间都有所延迟,与对照组比较有统计学意义（P<0.05）。2.手机辐射对新生鼠神经发育的影响和对照组相比,各辐射组平面翻正、空中翻正、悬崖回避和负趋地性均出现延迟现象。低剂量组和中剂量组均无统计学意义（P>0.05）,高剂量组的平面翻正和空中翻正有统计学意义（P<0.05）。3.手机辐射对新生鼠脑组织中AchE、NOS的影响各辐射组与对照组比较,新生鼠脑组织中AchE含量（U/mgprot）升高,各辐射组与对照组比较,各组间差异均有统计学意义（P<0.05）；NOS水平（U/mgprot）下降,各辐射组与对照组比较,各组间差异均有统计学意义（P<0.05）。4.手机辐射对新生鼠学习记忆功能的影响水迷宫定位航行实验中,各辐射组和对照组相比,潜伏期均有延长,个体内变异部分的计算结果显示,时间因素有统计学意义（P<0.05）,说明测量指标（潜伏期）有随时间变化的趋势,但是时间和分组的交互作用（时间*分组）没有统计学意义（P<0.05）,说明时间因素的作用不随着分组的不同而不同。个体间变异部分的计算结果显示,分组因素起作用（P<0.05）,各组潜伏期指标总体而言不同。在水迷宫空间搜索实验中,穿越平台次数不断减少,与对照组相比,高剂量组有统计学意义（P<0.05）；目标象限游泳时间不断下降,与对照组相比,高剂量组有统计学意义（P<0.05）；低剂量组和中剂量组在穿越平台次数和在目标象限游泳时间中差异均无统计学意义（P<0.05）。第1d跳台实验结果：逃避潜伏期不断延长,错误次数不断增多,与对照组相比,高剂量组有统计学意义（P<0.05）；第2d跳台中,逃避潜伏期不断减小,错误次数不断增多,与对照组相比,高剂量组有统计学意义（P<0.05）,低剂量组和中剂量组的潜伏期和错误次数均无统计学意义（P>0.05）。5.手机辐射对新生鼠脑组织海马区形态结构的影响光镜观察各实验组细胞形态规则,细胞排列整齐,层次丰富,形态正常,染色质分布均匀,细胞核大而圆,核仁清晰可见,胞质清晰,线粒体嵴清晰,无肿胀,全部切片未见异常,没有观察到明显的证据证明手机辐射能引起子代大鼠脑组织形态结构的改变。电镜观察海马脑区的超微结构：对照组和低辐射组神经细胞和毛细血管未见异常,神经元可见核染色质均匀,以常染色质为主,胞质内富含线粒体、粗面内质网和大量的游离核糖体。中辐射组和高辐射组可见组织中神经元、神经胶质细胞线粒体肿胀,毛细血管周围轻微水肿,核染色质浓缩、边集,血管内皮细胞有空泡形成。全部切片未见到神经细胞凋亡坏死等病变。说明妊娠期长时间手机辐射的暴露能引起子代大鼠海马区超微结构的轻微改变。6.手机辐射对新生鼠脑组织和血清中微量元素的影响新生鼠脑组织微量元素：各辐射组与对照组比较,Fe、Zn、Cu、Mn、Se等含量均有所下降。其中中剂量组的Fe、Zn、Mn元素与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）；高剂量组的Fe、Zn、Cu、Mn、Se元素与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。新生鼠血清中微量元素：各辐射组与对照组比较,Fe、Zn、Cu、Mn、Se等含量均有所下降。其中中剂量组的Fe、Zn、Se元素与对照组比较差异有统计学意义（P<0.05）；高剂量组的Fe、Zn、Cu、Se元素与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。[结论]1.手机辐射对新生鼠一般体格发育指标未见明显影响,对神经发育指标也未见明显影响,电磁辐射强度与生理发育指标无明显剂量—效应关系。2.长时间连续手机辐射使新生鼠脑组织AchE含量升高,使新生鼠脑组织中NOS含量不断下降,对新生鼠学习记忆机制造成影响。3.长期连续性手机辐射可引起新生鼠脑组织形态学的轻微改变。4.长时间连续手机辐射可引起新生鼠脑组织和血清中微量元素的改变。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表