手機電磁輻射對精液質(zhì)量的影響及其生物學(xué)機制研究.pdf

1、手機已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚碾娮釉O(shè)備。除了手機傳統(tǒng)的通信功能外，智能手機的飛速發(fā)展已經(jīng)使手機變成了一部便捷的個人電腦。人們使用手機的頻率越來越高，對于手機的依賴性也越來越強。目前廣泛使用的手機信號為900MHz/1800MHz的GSM/CDMA射頻輻射信號。手機使用引起的射頻輻射暴露潛在的健康損害受到了人們的廣泛關(guān)注。已有大量研究證實，長時間使用手機可能會引起神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，從而導(dǎo)致疲勞、頭痛、注意力不集中等等。盡管對于

2、手機電磁輻射可能導(dǎo)致的健康損害還存在較多爭議，國際腫瘤研究組織(IARC，International Agency forResearch on Cancer)將手機引起的射頻電磁輻射劃分為了人類可能致癌物(2B組)。
　　除了手機長期使用可能的潛在致癌效應(yīng)，射頻電磁輻射對男性生殖健康的影響也受到了人們的廣泛關(guān)注。很多男性經(jīng)常將手機放置于褲子口袋內(nèi)，導(dǎo)致睪丸長期暴露于射頻電磁場中。手機使用是否會影響男性精液質(zhì)量目前仍沒有確定的結(jié)論

3、。
　　近年來，多項研究表明，男性精液質(zhì)量總體呈下降趨勢。我們對于重慶三峽庫區(qū)男性精液質(zhì)量的調(diào)查顯示，參與調(diào)查的成年健康男性中約61.1％有至少一項的精液參數(shù)在WHO標(biāo)準(zhǔn)以下。男性精液質(zhì)量下降受到環(huán)境因素、生活習(xí)慣和遺傳因素等多方面影響。除了空氣和水源污染，電磁輻射污染也越來越受到人們的重視，尤其是手機通訊設(shè)備的廣泛使用。
　　目前，許多實驗室對手機電磁輻射對精液質(zhì)量的影響進(jìn)行了研究。但是由于實驗暴露方法、精液檢測手段、整體

4、實驗設(shè)計等方面的不統(tǒng)一，使得目前對于這一問題的研究仍然得不出較為確切的結(jié)論。本研究從系統(tǒng)評價與Meta分析、人群研究、細(xì)胞生物學(xué)研究和基因研究四個層面對這一問題進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。為闡明手機電磁輻射對精液質(zhì)量影響這一公共健康問題提供了詳實的數(shù)據(jù)，可靠的證據(jù)。為今后更加深入的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　本課題的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1、手機使用與精液質(zhì)量關(guān)系的系統(tǒng)評價和Meta分析
　　本部分研究是根據(jù)Cochran

5、e協(xié)作中心提供的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)評價與Meta分析流程和核對表進(jìn)行的。2013年5月以前發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)檢索自5個主要的國際和中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，包括Medline/Pubmed、EMBASE、CNKI、VIP數(shù)據(jù)庫和Cochrane對照研究注冊中心圖書館。18項研究包括3947位男性志愿者以及186只大鼠被納入系統(tǒng)評價中，其中的12項研究（包括4項人群研究、4項體外實驗室研究和4項動物研究）包括1533位男性志愿者和97只大鼠被納入Meta分析中。

6、
　　系統(tǒng)評價的結(jié)果顯示，大部分的人群研究和體外實驗室研究都表明，手機使用或者射頻電磁輻射暴露對各項精液指標(biāo)有不利影響。
　　Meta分析結(jié)果顯示，在人群研究中，手機使用對精液參數(shù)沒有顯著的有害作用。體外實驗室研究顯示體外射頻電磁輻射暴露對精液活動度和活力存在有害作用[精液活動度合并MD(95％CI):-4.11(-8.08，-0.13);精液活力合并MD(95％CI):-3.82(-7.00，-0.65)]。對于動物實驗，

7、射頻電磁輻射暴露對精液濃度和活動度有不利影響[精液濃度合并MD(95％CI):-8.75(-17.37，-0.12);精液活動度合并MD(95％CI):-17.72(-32.79，-2.65)]。
　　根據(jù)目前的研究證據(jù)表明手機使用對部分精液參數(shù)存在潛在的有害作用。多中心標(biāo)準(zhǔn)化的人群研究需要來進(jìn)一步評估手機使用對生殖系統(tǒng)的危害。
　　2、手機使用對精液參數(shù)影響的人群隊列研究
　　本部分研究分別從重慶市大學(xué)生男性生殖健康

8、隊列研究(MARHCS)2013年數(shù)據(jù)中篩選了794位年輕男性手機使用信息，2014年數(shù)據(jù)中篩選了666位年輕男性手機使用信息，以及2015年數(shù)據(jù)中篩選了568位年輕男性手機使用信息。在單因素回歸分析中，我們發(fā)現(xiàn)2013年數(shù)據(jù)中，手機的日常通話時間與精液參數(shù)的減少，包括精液濃度（β系數(shù)=-6.32％每單位手機日常通話時間（小時）;95％CI:-11.94，-0.34)和總精子計數(shù)(-8.23;95％CI:-14.38，-1.63)下降顯

9、著相關(guān)。2015年數(shù)據(jù)中，手機日常通話時間與精液量(-8.37;95％CI:-15.93，-0.13)和總精子計數(shù)(-16.59;95％CI:-29.91，-0.73)下降顯著相關(guān)。
　　手機網(wǎng)絡(luò)使用在2013年數(shù)據(jù)中也與精子濃度和總精子計數(shù)下降顯著相關(guān)，并且在2015年數(shù)據(jù)中與精液量減少相關(guān)。此外，我們運用多因素分析來排除潛在混雜因素對結(jié)果的影響。混雜因素被排除后，手機網(wǎng)絡(luò)使用與精液參數(shù)下降之間仍存在顯著的負(fù)相關(guān)。
　　在

10、三年研究中，手機通話與精液參數(shù)之間的負(fù)相關(guān)性持續(xù)存在，但并不顯著。在三年數(shù)據(jù)的混合模型中手機通話與精液質(zhì)量之間的負(fù)相關(guān)性有統(tǒng)計學(xué)意義。我們的結(jié)果表明，手機使用的某些方面會對精液質(zhì)量如精液量、精液濃度和精子計數(shù)下降存在關(guān)聯(lián)，從而有可能影響男性生殖健康。
　　3、細(xì)胞自噬在小鼠精母細(xì)胞系手機射頻輻射暴露中的保護作用
　　為了研究手機射頻輻射暴露是否會引起精母細(xì)胞系發(fā)生自噬，本部分研究將小鼠精母細(xì)胞來源的GC-2細(xì)胞暴露于1800

11、MHz GSM信號GSM-TALK模式下。GC-2細(xì)胞在比吸收率為1w/kg、2w/kg和4w/kg的劑量下暴露24小時。本研究結(jié)果顯示，LC3-Ⅱ的表達(dá)呈現(xiàn)隨著電磁輻射暴露劑量和時間增加而增加的趨勢。在4w/kg的輻射劑量下，LC3-Ⅱ的表達(dá)有顯著改變。GFP-LC3瞬時轉(zhuǎn)染以及透射電子顯微鏡分析均確實了自噬體的形成以及自噬的發(fā)生。進(jìn)而，LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)換在氯喹作用下顯著增強，表明射頻輻射可增強自噬流。
　　細(xì)胞內(nèi)活性

12、氧水平在射頻輻射暴露后呈現(xiàn)隨劑量和時間增加而顯著增加的趨勢。使用抗氧化劑NAC預(yù)處理細(xì)胞可顯著降低LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化，并可抑制射頻輻射誘導(dǎo)的p62的降解。同時，在2w/kg和4w/kg的輻射條件下，磷酸化ERK表達(dá)顯著增加。我們也觀察到射頻輻射暴露不能增加凋亡細(xì)胞的比例，但是自噬的抑制會顯著增加細(xì)胞的凋亡率。本部分的研究表明1800MHz GSM射頻輻射在4w/kg的條件下可顯著增強自噬流，此過程是由活性氧介導(dǎo)，且ERK信號通

13、路參與。自噬在射頻輻射應(yīng)激條件下起到了保護細(xì)胞發(fā)生凋亡的重要作用。
　　4、高通量基因芯片分析手機射頻電磁輻射對DNA損傷修復(fù)通路基因的影響
　　DNA損傷會引起細(xì)胞死亡、腫瘤發(fā)生等。長期手機電磁輻射暴露是否會引起DNA損傷目前仍沒有一致的結(jié)論。本部分研究采用高通量實時定量PCR的方法，高通量檢測了1800MHz射頻輻射暴露(4w/kg)24小時后GC-2細(xì)胞84個DNA損傷修復(fù)信號通路中的基因mRNA水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)除兩個基

14、因表達(dá)降低，一個基因表達(dá)升高外，其余基因均未發(fā)生明顯變化。從高通量初步分析的結(jié)果來看，手機射頻輻射暴露不足以引起細(xì)胞DNA的損傷，未觸發(fā)DNA損傷修復(fù)信號通路。
　　綜上所述，本課題從系統(tǒng)評價與Meta分析、人群隊列研究、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究等多個角度、多個層次對手機電磁輻射與精液質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。手機電磁輻射長期暴露對精液質(zhì)量存在潛在的危險。在實驗室暴露條件下，射頻輻射暴露不足以引起細(xì)胞凋亡與DNA損傷。