发布时间：2020-01-02所属分类：医学论文浏览：1次
摘 要： 摘要:目的研究不同平均功率密度微波辐射后大鼠血清代谢酶和内源性多肽的改变。方法采用0、5、10、20、30和50mW/cm2微波辐射120只二级雄性Wistar大鼠，于辐射后6h、1d、3d和7d取血清，检测代谢酶AST、LDH、CK、CKMB及内源性多肽BNP、LEK和NPY的改变。结果血清
摘要:目的研究不同平均功率密度微波辐射后大鼠血清代谢酶和内源性多肽的改变。方法采用0、5、10、20、30和50mW/cm2微波辐射120只二级雄性Wistar大鼠，于辐射后6h、1d、3d和7d取血清，检测代谢酶AST、LDH、CK、CKMB及内源性多肽BNP、LEK和NPY的改变。结果血清代谢酶AST浓度在20mW/cm2组辐射后1d和3d降低，50mW/cm2组7d降低(P<0.05);LDH浓度在10～30mW/cm2组辐射后3d降低，50mW/cm2组辐射后6h和7d降低(P<0.05，P<0.01);CK浓度在30mW/cm2组辐射后6h和1d升高，50mW/cm2组辐射后7d降低(P<0.05);CKMB浓度在20和30mW/cm2组辐射后6h和1d升高，50mW/cm2组辐射后7d降低(P<0.05，P<0.01)。血清内源性多肽BNP浓度在5mW/cm2组呈先升高(6h)后减少(7d)的改变，10～30mW/cm2组辐射后3d和7d减少;LEK浓度在5mW/cm2组升高(3d)，10和30mW/cm2组减少(6h/7d);NPY浓度在5和50mW/cm2组辐射后3d升高，10、30和50mW/cm2组辐射后7d减少(P<0.05，P<0.01)。结论10～50mW/cm2微波辐射可导致大鼠心脑功能一过性异常，血清代谢酶和内源性多肽浓度的改变并不呈现剂量依赖性。
关键词:微波辐射;大鼠;血清;代谢酶;内源性多肽
微波是频率为300MHz～300GHz之间的电磁波，广泛应用于无线通讯、雷达、医疗等领域，其对健康的影响备受关注。微波辐射可引起机体多系统改变，其中脑和心脏是微波辐射最敏感的靶点〔1-2〕。已有研究表明，一定剂量微波辐射可引起心脑功能和组织结构改变，表现为学习和记忆能力下降，神经元变性、凋亡和坏死，组织水肿〔3-4〕;心率减慢，血压升高，血清离子平衡失调，AST和ALT含量增加，心电图异常，心肌纤维排列紊乱、线粒体空化肿胀、闰盘结构模糊不清等〔5-6〕。但目前尚缺乏敏感无创的检测指标。因此本研究采用不同剂量的微波辐射大鼠，从与心脑功能密切相关的血清代谢酶和内源性多肽中寻找其变化规律，以期为揭示微波辐射损伤的量效关系提供候选指标。
1材料与方法
1.1实验动物与分组二级雄性Wistar大鼠120只，体质量(200±10)g，由原军事医学科学院实验动物中心提供并统一饲养，将实验动物随机分为假辐射组和5、10、20、30和50mW/cm2辐射组，每组20只。
1.2微波辐射方法采用S波段微波辐射源进行全身均匀辐射，大鼠在辐射盒中为固定体位。辐射台旋转以保证全身均匀辐射，平均功率密度为5、10、20、30和50mW/cm2，辐射时间为6min。假辐射组仅将装有大鼠的辐射盒放于辐射台上，不进行辐射。
1.3样本收集分别于辐射后6h、1d、3d和7d，将大鼠经腹腔注射1%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉，下腔静脉取血，5000r/min低温离心，取血清。采用全自动生化仪检测血清谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)和肌酸激酶同工酶(CKMB)等代谢酶浓度的改变，采用放射免疫分析法检测脑利钠肽(BNP)、亮氨酸脑啡肽(LEK)和神经肽Y(NPY)等内源性多肽浓度的改变。
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1.4数据统计和分析文中数据均以均数±标准差(x珋±s)表示。采用SAS软件进行单因素方差分析，P<0.05表示差异具有显著性。
2结果
2.1大鼠血清代谢酶改变分析结果见图1。由图1可见，5mW/cm2组四项指标均未见明显异常;10mW/cm2组血清LDH浓度于辐射后3d显著降低(P<0.01);20mW/cm2组AST、LDH浓度于辐射后1d和3d降低(P<0.05，P<0.01)，CKMB浓度于辐射后6h升高(P<0.05);30mW/cm2组LDH浓度于辐射后3d显著降低(P<0.01)，CK和CKMB浓度于辐射后6h和1d升高(P<0.05);50mW/cm2组AST浓度于辐射后7d降低，LDH浓度于辐射后6h和7d降低(P<0.05)，CK和CKMB浓度于辐射后7d降低(P<0.05，P<0.01)。由上可见，平均功率密度≥10mW/cm2可引起血清代谢酶含量异常。
2.2大鼠血清内源性多肽改变分析结果见图2。由图2可见，5mW/cm2组血清BNP浓度于辐射后6h显著升高，7d显著减少(P<0.01)，LEK、NPY浓度于辐射后3d显著升高(P<0.01);10mW/cm2组BNP浓度于辐射后3d和7d减少(P<0.05，P<0.01)，LEK浓度于辐射后6h显著减少(P<0.01)，NPY浓度于辐射后7d减少(P<0.05);20mW/cm2组BNP浓度于辐射后7d显著减少(P<0.01)，LEK和NPY浓度未见明显改变;30mW/cm2组BNP浓度于辐射后3d和7d显著减少(P<0.01)，LEK、NPY浓度于辐射后7d减少(P<0.05，P<0.01);50mW/cm2组NPY浓度于辐射后3d显著增加(P<0.01)，7d减少(P<0.05)。
3讨论
心脏和脑作为生物电传导活跃的器官，也是对微波辐射最为敏感的靶器官。血清代谢酶的变化是反映机体重要器官损伤的敏感且重要的参数。AST在心肌细胞和肝脏受到损害时，大量的酶释放入血，使血清含量增加。LDH存在于机体所有组织细胞的胞质内，其中以肾脏和心脏含量较高。CK和CKMB则主要存在于心肌细胞浆和线粒体中，是与细胞内能量运转、肌肉收缩、ATP再生有直接关系的重要激酶，它可逆地催化肌酸与ATP之间的转磷酰基反应。因此血清AST、LDH、CK和CKMB浓度均是反映心肌细胞受损的敏感指标之一。已有研究表明，单次或多次的微波辐射均可引起大鼠和猕猴AST、LDH升高，CKMB减少，提示微波辐射可对机体的心脏造成一定程度的损伤〔6-7〕。因此本研究检测不同剂量微波辐射后上述指标改变，发现AST浓度在20和50mW/cm2组降低，LDH浓度在10～50mW/cm2组降低，CK和CKMB浓度在20和30mW/cm2组升高，在50mW/cm2组降低;血清AST、LDH、CK和CKMB浓度的降低提示心脏代谢功能降低。但上述各指标改变未呈现显著的剂量依赖性，其中5mW/cm2组未引起各指标异常，CK和CKMB浓度的改变在50mW/cm2组与10～30mW/cm2组间存在明显的剂量效应差异。
本研究进一步检测了微波辐射后与心脑功能密切相关的几种内源性多肽的改变。NPY是一种广泛分布于哺乳动物中枢神经系统和交感神经末梢的神经递质，与记忆保持力有密切关系，且参与脑血管功能的调节及脑缺血后病理生理改变〔8〕。BNP广泛分布于心、脑、脊髓和肺等组织，除具有利钠、利尿和扩张血管的效应外，同时还可以拮抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统，抑制内皮素-1的分泌，在心脑血管疾病中均扮演着重要的角色〔9〕。LEK作为脑啡肽的一种，在脑内起着神经递质和神经调质物的作用，不仅在心血管活动、体温、呼吸、消化、睡眠中起调节作用，且可影响情绪和行为〔10〕。已有研究表明，微波辐射可致大脑皮层和海马神经元NPY表达下调，但微波辐射对血清内源性多肽的报道少见。本研究发现BNP浓度在5mW/cm2组呈先升高后减少的改变，在10～30mW/cm2组减少;LEK浓度在5mW/cm2组升高，在10和30mW/cm2组减少;NPY浓度在5mW/cm2组升高，在10、30和50mW/cm2组减少。可见各剂量可引起不同的内源性多肽代谢异常，呈现5mW/cm2组升高、其它剂量组降低的变化规律，提示10～50mW/cm2微波辐射可致心脑功能异常，但各剂量组间未见明显的剂量效应依赖性。
总之，10～50mW/cm2微波辐射可引起心脑功能的一过性异常，但血清代谢酶和内源性多肽浓度的改变未呈现明显的剂量依赖性，这可为筛选微波辐射损伤的敏感指标提供依据。
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