【doc】电磁波对大鼠海马长时程增强影响

【doc】电磁波对大鼠海马长时程增强影响 电磁波对大鼠海马长时程增强影响 1170中国公共卫生2007年10月第23卷第10期 ChinJPublicHealthOct2007Vo1.23N0.10 暴露时间多以运动时间为主,相对来说较短;而海南崖城当地 的Et照对数长,无冬季寒冷对户外活动的限制,农民Et出而 作,Et落而归,必然接受长时间的户外紫外线暴露时间. 国外有研究提出,个体在儿童时期的紫外线暴露对于成 年后的皮肤癌发病有影响作用l4l5】.对崖城地区患白内障人 群和正常人群在儿童期(3,12岁)的年平均暴露时间进行比 较,发现白内障人群在此年龄段上的年平均暴露时间要明显 高于非白内障人群.由于样本的数量较少,还不能得出白内 障的发生与儿童时期紫外线过度暴露有关的结论,但可由此 推测,儿童时期接受紫外线时间的长短对白内障的形成有一 定的影响.因此,建议儿童时期对紫外线暴露采取一些防护 措施. 参考文献 【1]SergeR,DonatellaP,DanielEA.eta1.Globaldataonvisualimpmr— mentintheyear2002[Rj.BulletinoftheWorldHealthOrganiza. tion.2004,82:844—851. [2]ThyleforsB,ChylackLJ,KonyamaK,eta1.Asimplifiedcataract gradingsystem[J].OphthalmicEpidemiol,2002,9(2):83—95. [3]GodarDE,WengraitisSP,ShrefflerJ,eta1.UVdosesofAmericans [J].PhotochemPhotobiol,2001,73(6):621—629. [4]HatmakerG.Developmentofaskincancerpreventionprogram[J]. JSehNurs,2003,19(2):89—92. [5]RobynML,AnneP.Uhravioletradiationandhealth:friendandfoe [J].MJA,202,u7(11/12):594,598. 收稿日期:200701—28(宋艳萍编辑郭长胜校对) 文章编号:1001.0580【2007)10-1170.02中图分类号:R994.6文献标志码:A 电磁波对大鼠海马长时程增强影响 武慧欣,刘毅,李宏玲,刘松,周浩,吴锡南 【专题报道之一】 摘要:目的研究1800MHz电磁波照射对大鼠海马脑片突触长时程增强的影响.方 法3O只Wistar大鼠随 机分为3组(2个实验组,1个对照组).实验组大鼠在功率密度分别为0.5和 1.0mW/cm的1800MHz连续电磁场 条件下照射;对照组进行虚拟暴露,每天12h,连续21d后,制备脑片并记录相关电位. 结果高频刺激后突触后群峰 电位(PS)峰幅度或潜伏期,不同组间PS斜率变化和高频刺激后长时程增强(LTP) 的发生率比较差异无统计学意义 (P>0.05).结论本次实验条件下,经过强度1800MHz辐射后,海马脑片LTP无明 显变化. 关键词:长时程增强(LTP);辐射;海马脑片 EffectofelectromagneticirradiationonLTPofrats'hippocampusWUHui—xin,L 儿,,LIHong-ling,eta1.Depart— mentofPublicHealth,KunmingMedicalCollege(Kunming650031,China) Abstract:ObjectiveTodetecttheeffectsof1800MHzelectromagneticirradiationonhippocampusofrats.Methods Ratswererandomlydividedintothreegroupsincluding2experiment~groupsand1contro1.Theexperimentalsubjectswere irradiatedinthe1800MHz(continuouswave,cw)electromagneticfieldsfor21days(12h/d),theirpowerdensitywere 0.5mW/cmand1.0mW/cm.Meanwhile.sham— contro1wascarriedout.Theeffectsonhippocampusofratswereob— servedanddetected.ResultsNosignificantdifferenceinPSrange.changeofPSslopeandbringingofLTPwereobserved betweenexposuregroupandcontrolgroup(P<0.05).ConclusionNofindingsofhippocam palslicesinducedLTPexists statisticallysignificancebetweenexperimentalgroupsandcontrols. Keywords:long—termpotentiation(LTP);radiation;hippocampalslice 随着电磁波技术广泛应用于通讯,交通,医疗,军事等许 多领域.人类生活环境也日益严重地受到电磁辐射的污染,因 此.电磁波的生物学效应也逐渐为人们所关注.研究表明,电 磁辐射具有明显的中枢神经损伤效应ll】,海马是哺乳动物参 与学习记忆等高级神经活动的主要区域.本研究通过模拟手 机及其基站辐射强度的低功率微波长时间连续照射大鼠,观 察微波辐照与海马脑片长时程增强(Long—termPotentiation, LTP)的关系,以期从神经生理变化来观察低功率微波对动物 海马的损伤效应. 1材料与方法 1.1主要仪器常规细胞外电生理记录装置(其中记忆示波 *基金项目:国家自然科学基金(30460u6) 作者单位:昆明医学院公共卫生学院卫生化学教研室,昆明 650031 作者简介:武慧欣(1977一),女,山西人,助教,硕士,主要从事电磁 辐射的生物学效应及卫生毒理学研究. 通迅作者:吴锡南 器和微电极放大器购自日本光电公司);自制半浸式脑片浴 槽;微电极控制仪(SutterP一97P一2000,美国Sutter公司); 电刺激和隔离器,微操纵器(MMP1一AL,华中科技大学仪博 生命科学仪器公司);示波器照相机(JS751,华南师范学院机 械厂). 1.2动物及分组健康4周龄清洁级Wister大鼠3O只,雌 雄比1:1,体重6O,90g(国科学院上海动物研究中心),合格 证号为SCXK(沪)2003—0003).电磁波照射前先进行1周 环境适应.动物随机分成3组,即2个暴露组和1个对照组, 每组1O只,雌雄各半.2个暴露组大鼠在功率密度分别为 0.5和1.0mW/cm的1800MHz连续电磁下场照射;同时对 照组进行虚拟暴露,每天照射12h,连续21d.暴露期间,动 物自由饮水和进食,温度,湿度,背景噪声等环境条件稳定,实 验室射频场(RF—EMF)背景值频宽范围(1800?500)MHz, 功率密度为3O,7O"w/cm.当暴露室微波发生器开或关产 生实验要求照射强度时,虚拟暴露室内上述频宽范围功率密 中国公共卫生2007年lO月第23卷第lO期 ChinJPublicHealthOct2007Vo1.23No.101171 度仍然保持在30,70w/cm2.实验于9,11周进行测试. 1.3暴露系统参照德国电信公司为德国国家环境与健康 研究中心(GSF)毒理所提供的标准欧洲数字式GSM移动通 信暴露室自制.整个暴露装置由2个独立的暴露室(70cm× 60cm×220cm)组成.通信天线置于每个暴露室顶部.惠普 公司生产的8614A信号发生装置(0.8--2.4GHz)连接一个放 大器(SCDAmplificateurLineaire,1.3,2.6GHz),产生 1800MHz射频场.为了消除电磁波的反射和折射,暴露室内 壁附有微波吸收材料.暴露箱(60cm×40cm×20cm)由有 机玻璃制成.使用美国Narda7620型微波辐射测试仪和惠普 8592C型频谱分析仪分定期测试暴露参数. 1.4方法 1.4.1脑片制备与孵育脑片制备方法参照文献[2]方法. 制片后迅速其移到浴槽尼龙网上,并为脑片提供环境以进行 孵育.脑片孵育1h后开始电生理记录. ,1.4.2脑片群锋电位的记录与测量刺激电极置于来自 CA3区的锥体细胞的Schafer侧枝上,记录电极置于CAt区的 放射层.诱发群锋电位通常可见2个波形向下的负电位,前 一 个幅度小,为Schafer侧枝的兴奋,称为突触前排放(Presy— napticVoHey,PV);后一个幅度较大,系经突触传递诱发的锥 体细胞群体的细胞外电位,即突触后群锋电位(Population Spike,PS).记录时,先行测试刺激以观察电位是否稳定,待 其稳定15rain后,再行条件刺激. 1.4.3海马脑片LTP现象的诱发和计算在记录脑片群锋 电位的基础上,脑片接受条件刺激后,电位的斜率增加超过 20%,持续30h以上,认为诱发长时程增强.海马脑片LTP 的计算方法是取条件刺激前的10个单个测试刺激诱发反应 的平均值作为参照值,其后的诱发电位幅度和参照值比较,以 变化的百分率表示. 1.5统计分析采用SPSS11.5统计软件进行方差分析;分 别对各组大鼠高频刺激前PS幅度,潜伏期和斜率,高频刺激 后幅度,潜伏期和斜率以及斜率变化百分率进行统计分析. 2结果 2.1高频刺激前后PS幅度和潜伏期的变化对照组,0.5 和1.0mW/cm组高频刺激前PS峰幅度或潜代期比较差异 无统计学意义(P>0.05);高频刺激后PS峰幅度或潜伏期比 较差异也无统计学意义(P>0.05). 2.2高频刺激前后PS斜率变化(表1)由于影响电位幅度 的因素较多,用斜率可排除这些影响因素;电位幅度大小容易 受反馈性活动的影响,负反馈作用可使幅度下降.因此,高频 刺激前后对PS斜率进行比较,对照组,0.5组和1.0mw/cm 组Ps斜率比较差异无统计学意义(P>0.05). 表1各组高频刺激前后斜率变化fi?,%) 高频刺激前和后Ps斜率或幅度变化比较,差异无统计 学意义(P>0.05).但是,可看出斜率或幅度的变化范围很 大.如1.0mW/cm暴露组PS斜率的95%CI=18.5, 159.4,其PS幅度的95%CI=5.9,140.3. 2.3高频刺激前后u的发生率(表2)对照组,0.5和 1.Om,V/an2组LTP发生率比较,差异无统计学意义(P>0.o5). 表2不同组别LTP发生率比较 3讨论 动物的学习和记忆能力与海马的关.目前,海马脑片离 体实验己经广泛用于学习记忆细胞机制的研究.许多学者从 不同方面对突触LTP与学习记忆的关系进行了大量的研究, 其结果大致可概括为,一些影响LTP的因素确实对学习研究 过程产生明显的影响,但也有某些学习过程不受影响;一些影 响学习过程的因素也影响LTP形成.诱导海马脑区的LTP 形成可提高学习记忆活动,学习过程中伴有海马脑区LTP的 形成].本课题在前期通过单细胞凝胶电泳对海马检测的 研究表明,电磁辐射引起大鼠海马DNA的损伤j. 低强度射频电磁波暴露对诱导海马脑片LTP的实验结 表明,高频刺激前后PS幅度或潜伏期比较,各组问差异无统 计学意义.采用PS下降支的斜率变化来表示电位改变有以 下特点:电位幅度大小容易受反馈性活动的影响,负反馈作用 可使幅度下降,影响电位幅度的因素较多,用斜率可排除这些 因素.因此,本实验对高频刺激前后的PS斜率进行了比较, 发现各组问高频刺激前后PS斜率差异无统计学意义,且高 频刺激前后PS斜率或幅度变化的百分率之间差异也无统计 学意义.但是,可看出斜率或幅度的变化范围很大,高频率激 后LTP的发生率比较,各组问差异无统计学意义. 海马脑片实验对射频场效应的研究具有重要意义,如果 Tattersallj的实验结果发生在体内研究,动物的学习和记忆 能力将受到影响.必须强调,人类的海马深埋在大脑中,移动 电话发射时,能量吸收非常低.总之,在本实验条件下,未发 现电磁波对大鼠海马脑片突触传递长时程增强的形成有影 响,其效应意义尚需进一步研究. 参考文献 [1]OrbachAS,Abgral/S,BravoCA.Recentdatafromtheliteratureon thebiologicalandpathologiceffectsofelectromagneticradiation,ra— diowavesandstraycurrent[J].PathosBoil,1999,47:1085, 1093. 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