王 兵，王亞新，宗 巖，趙紅燕，王 婷，夏禹華，洪景輝，徐俊杰 (吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

微波是指頻率為300 MHz～300 GHz的電磁波，具有廣泛的生物效應(yīng)［1］。隨著微波技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、工農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域，在給人們帶來方便的同時也不可避免的帶來損傷，因此微波輻射損傷的效應(yīng)機(jī)制也成為各國學(xué)者的研究熱點［2］。大量流行病學(xué)調(diào)查和實驗室研究都發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度微波輻射對人體神經(jīng)、脈管、內(nèi)分泌、免疫等多個系統(tǒng)都具有損傷作用［3］。目前關(guān)于單次急性微波輻射對小鼠各系統(tǒng)損傷的報道較多，但是對于連續(xù)微波輻射的損傷與防治研究較少，本研究采用較低劑量連續(xù)微波輻射，通過檢測小鼠血清中丙二醛(MDA)含量、氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性的改變，探究連續(xù)微波輻射的脂質(zhì)過氧化作用，為連續(xù)微波輻射損傷的防治研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

SOD、MDA、GSH-Px檢測試劑盒(購自南京建成生物工程研究所)，HH-601超級恒溫水浴、FA1104N電子天平、臺式高速離心機(jī)(德國Sigma公司)、TDZ5-WS多管架自動平衡離心機(jī)、XW-80A漩渦混勻器、721可見分光光度計(上海欣茂儀器有限公司)。

1.2 實驗動物處理

昆明種雄性小鼠20只(吉林大學(xué)實驗動物中心提供)，隨機(jī)分為空白對照組、微波輻射組，每組10只。在23℃室溫條件下飼喂小鼠專用清潔飼料，適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后用于實驗。微波輻射組于每天13:00采用2 450 MHz微波5 mW/cm2的功率密度6 min/d連續(xù)5周［4］(每周照射5 d，周六周日不照)，最后一次輻照后24 h處理。

1.3 血清檢測

實驗5周后，禁食12 h后于次日清晨進(jìn)行小鼠眼球取血，然后將小鼠頸椎脫臼法處死，將全血3 500 r/min離心15 min，取上層血清4℃冷藏備用，MDA含量、SOD、GSH-Px活性的測定均嚴(yán)格按照試劑盒的操作程序進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計方法

2 結(jié)果

連續(xù)微波輻射對小鼠血清MDA含量、SOD和GSH活性的影響見表1。與空白對照組比較，微波輻射組小鼠血清中MDA含量顯著升高(P＜0.05)，SOD和GSH-Px活性明顯降低(P＜0.05)。

3 討論

微波輻射能引起機(jī)體過氧化，產(chǎn)生大量的氧自由基，破壞正常的氧化與抗氧化平衡，造成廣泛性的氧化損傷，損害細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)并且引發(fā)一系列有害生化反應(yīng)，致使細(xì)胞死亡，進(jìn)而破壞組織和器官的正常功能，導(dǎo)致免疫、生殖等多系統(tǒng)疾病的發(fā)生［5］。機(jī)體通過酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)產(chǎn)生的自由基主要攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用并形成脂質(zhì)過氧化物，這些脂類分解產(chǎn)物中一些是有害的，引起細(xì)胞代謝障礙甚至死亡;還通過脂氫過氧化物的分解產(chǎn)物引起細(xì)胞損傷［6］。

表1 微波輻射對小鼠血清MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影響(±S，n=10)

表1 微波輻射對小鼠血清MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影響(±S，n=10)

與空白對照組比較，*P＜0.05

組 別SOD活性(U/ml)GSH-Px活性(活力單位)MDA含量(nmol/ml)331±31 437±17 13±3輻射組 295±27* 382±36* 17±2對照組*

MDA是體內(nèi)多價不飽和脂肪酸脂質(zhì)過氧化后的降解產(chǎn)物，作為交聯(lián)劑促使蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等生命大分子的交聯(lián)聚合，改變生物大分子的功能，具有細(xì)胞毒性，其含量在一定程度上反映體內(nèi)自由基多少及機(jī)體細(xì)胞受自由基損傷的程度［7］;SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，對機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，此酶能清除超氧離子自由基使他們變成無毒的水和氧氣，保護(hù)細(xì)胞免受損傷，是人體防御內(nèi)、外環(huán)境中超氧離子損傷的重要酶;GSH-Px是機(jī)體廣泛存在的一種重要的催化過氧化氫分解的酶，它特異的催化還原型谷胱甘肽對過氧化氫的還原反應(yīng)，清除由活性氧和·OH誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化物，可以起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用;SOD和GSH-Px能特異有效地清除氧自由基，使其變成低毒物質(zhì)，從而有效地阻止脂質(zhì)過氧化，SOD和GSH-Px的活性高低反應(yīng)了機(jī)體清除氧自由基的能力［8］。因此，測定血清中SOD活性、MDA含量、GSH-Px活性的變化能有效反應(yīng)機(jī)體損傷和抗損傷的程度。

Drygin等［9］用功率密度為460 mW/cm2的微波輻照大鼠24 min，發(fā)現(xiàn)輻射大鼠大腦皮質(zhì)的脂質(zhì)抗氧化系統(tǒng)損傷。鄧中榮等［10］將微波按強(qiáng)度分為3組(10、20和30 mW/cm2)，微波輻照體外培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細(xì)胞后1 h測定細(xì)胞存活率明顯下降，清除自由基的能力明顯降低，提示微波可引起體外培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化損傷。高峰等［11］采用900 MHz微波0.05 mW/cm2的模擬移動電話微波輻射大鼠離體皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞，12 h后檢測細(xì)胞MDA含量較對照組明顯升高，同時SOD活性也有所降低，提示小鼠神經(jīng)細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化損傷。上述實驗研究提示單次微波輻射可引起機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)損傷，但是對較低劑量連續(xù)微波輻射小鼠過氧化損傷的研究較少。

本實驗采用2 450 MHz微波5 mW/cm2的功率密度連續(xù)照射5周，實驗結(jié)果顯示，和空白對照組比較，微波輻射組小鼠血清中MDA含量顯著升高，SOD和GSH-Px活性明顯降低，提示連續(xù)微波輻射對小鼠具有過氧化損傷作用，損傷機(jī)制可能與其產(chǎn)生大量氧自由基有關(guān)，但針對其是否還涉及其他機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

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