高頻電磁場對女（雌）性生殖毒性、機制及異黃酮保護效應(yīng)研究.pdf

1、高頻電磁場(High-frequency electromagnetic field；HF-EMF)指頻率在100kHz-300MHz的電磁輻射，HF-EMF在鞋業(yè)的高頻膠合、塑料行業(yè)的塑料熱合、機械行業(yè)的淬火金屬熔煉、電子行業(yè)的顯像管制造過程中相當常見，國內(nèi)外流行病學調(diào)查和動物實驗證明，生殖系統(tǒng)是電磁輻射損傷的主要靶器官，HF-EMF是電磁輻射的一種。由于女性的一些特殊的解剖、生理特點，很容易受到多種因素的影響，但許多研究由于頻率不同

2、，劑量不同，結(jié)果也各異。而且有關(guān)這些生殖健康損傷作用機制的研究也尚缺乏較深入的研究。 本項目研究通過現(xiàn)場勞動衛(wèi)生學與流行病學調(diào)查，并結(jié)合動物實驗研究，探討HF-EMF女(雌)性性腺毒性作用、卵巢細胞凋亡分子機制以及大豆異黃酮(SIF)對HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保護效應(yīng)，為HF-EMF健康危害的預(yù)防控制提供科學依據(jù)。 一、IHF-EMF女(雌)性性腺毒性研究 目的： 研究職業(yè)暴露HF-EMFX寸鞋廠

3、女工月經(jīng)狀況與妊娠結(jié)局及性激素水平的影響，及短期和亞慢性暴露HF-EMF對雌性大鼠動情周期、卵巢病理改變及性激素的影響，探討HF-EMF女(雌)性性腺毒性作用。 方法： 1.采用分層隨機抽樣方法，問卷調(diào)查某市區(qū)暴露HF-EMF 1年以上鞋業(yè)女工180名及同一社區(qū)日用品超市身體健康女工349名的月經(jīng)狀況與妊娠結(jié)局情況；隨機抽取暴露組與對照組女工(處排卵期)各30人，靜脈采血，制備血清并采用放射免疫法測定E2、P4、FSH和

4、LH激素水平。 2.短期動物實驗：選用清潔級Wistar雌性大鼠60只，按體重分層隨機分為5組，動情間期開始暴露輻射，暴露劑量分別為(0；25；100；400；1600V/m)，每天8小時，連續(xù)3天后取卵巢，檢測性激素、各級卵泡數(shù)目構(gòu)成比和卵巢細胞超微結(jié)構(gòu)等。 3.亞慢性動物實驗：選用清潔級Wistar雌性大鼠60只，按體重隨機分為5組，輻射劑量同上，全身暴露HF-EMF8小時/天，每周連續(xù)5天，停2天，共暴露8周，第4

5、8天開始觀察大鼠動情周期的變化。暴露結(jié)束后待大鼠處于動情期時取血清和卵巢，檢測性激素、卵巢濕重及臟器系數(shù)、各級卵泡數(shù)目構(gòu)成比和卵巢細胞超微結(jié)構(gòu)等。 結(jié)果： 1.人群調(diào)查結(jié)果：HF-EMF暴露組女工月經(jīng)紊亂發(fā)生率顯著高于對照組(P<0.01)；高暴露組女工月經(jīng)經(jīng)量異常發(fā)生率顯著高于對照組(P<0.05)；各暴露組孕激素水平均顯著低于對照組(P<0.01)。 2.短期動物實驗結(jié)果：100V/m組卵巢黃體數(shù)目構(gòu)成比顯著

6、高于對照組(P<0.05)，400V/m組和1600V/m組黃體數(shù)目構(gòu)成比顯著低于對照組(P<0.05)，1600V/m組的成熟卵泡構(gòu)成比顯著低于對照組(P<0.01)，1600V/m組的原始卵泡顯著高于對照組(P<0.01)，初/次級卵泡和閉鎖卵泡構(gòu)成比各劑量組比較差異無統(tǒng)汁學意義；各劑量暴露組P4水平均顯著高于對照組(P<0.01)，1600V/m組E2水平顯著高于對照組(P<0.01)，25V/m組與100V/m組LH水平顯著高于

7、對照組(P<0.05)，400V/m組與1600V/m組LH水平顯著低于對照組(P<0.05)。透射電鏡觀察各劑量組卵巢生殖細胞超微結(jié)構(gòu)的改變不大。 3.亞慢性暴露實驗結(jié)果：各劑量組大鼠體重與卵巢濕重及臟器系數(shù)的比較差異無統(tǒng)計學意義；100V/m組、400V/m組、1600V/m組大鼠動情前期時間顯著短于對照組(P<0.01)，400V/m組、1600V/m組大鼠動情間期時間顯著長于對照組(P<0.01)；400V/m組、160

8、0V/m組黃體數(shù)目構(gòu)成比顯著高于對照組，100V/m組、400V/m組、1600V/m組閉鎖卵泡數(shù)目構(gòu)成比顯著高于對照組，而成熟卵泡和初/次級卵泡數(shù)目構(gòu)成比顯著低于對照組；400V/m組、1600暴露組的LH激素水平顯著高于對照組(P<0.01)，而E2激素水平顯著低于對照組(P<0.01)；隨輻射劑量的增大，細胞超微結(jié)構(gòu)改變越明顯，細胞核染色質(zhì)成塊，核仁邊集，甚至出現(xiàn)核固縮、凋亡小體，線粒體出現(xiàn)腫脹、水腫，甚至空泡狀。 二、H

9、F-EMF誘導(dǎo)雌性大鼠卵巢細胞凋亡及其機制的研究 目的： 研究短期和亞慢性暴露HF-EMF對雌性大鼠卵巢生殖細胞凋亡的誘導(dǎo)作用，探討亞慢性暴露HF-EMF誘導(dǎo)卵巢細胞凋亡的相關(guān)機制。 方法： 短期和亞慢性動物模型同前。用DeadEndTM熒光法TUNEL系統(tǒng)檢測卵巢各類細胞凋亡數(shù)，用RT-PCR檢測卵巢組織Caspase-8、Caspase-9、Caspase-3等mRNA的表達，用Westem-blot

10、方法檢測Bcl-2、Fas、Bax等蛋白水平。 結(jié)果： 1.短期暴露HF-EMF，卵巢細胞凋亡率各組間的比較差異無統(tǒng)計學意義。 三、SIF對HF-EMF女(雌)性性腺毒性保護效應(yīng)的實驗研究 目的： 研究SIF對亞慢性暴露HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保護效應(yīng)，初步探討SIF對HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保護效應(yīng)機制。 方法： 選用清潔級Wistar雌性大鼠60只，每只大鼠每天

11、在輻射前用SIF(150mg/Kg·d)灌胃，建立亞慢性暴露HF-EMF動物模型(同前)。檢測動情周期、性激素、各等級卵泡數(shù)目構(gòu)成比、卵巢生殖細胞超微結(jié)構(gòu)、卵巢細胞凋亡、卵巢組織Caspase-8、Caspase-9、Caspase-3等mRNA的表達及Bcl-2、Fas、Bax等蛋白水平。 結(jié)果： 1.與EO組比較，大鼠卵巢濕重及臟器系數(shù)各組間比較差異無無統(tǒng)計學意義；E1600組動情間期時間顯著延長(P<0.01)：E

12、1600組黃體數(shù)目構(gòu)成比顯著上升(P<0.01)，初/次級卵泡、成熟卵泡構(gòu)成比顯著下降(P<0.01)，E400、E1600組閉鎖卵泡構(gòu)成比顯著上升(P<0.01)；E1600組的LH激素水平顯著增加(P<0.01)，F(xiàn)SH、E2與P4激素水平各劑量組比較差異無統(tǒng)計學意義；E100、E400、E1600組的細胞超微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的改變。與單純輻射組比較，E100、E400組動情前期時間明顯增加，而E100、E400組的動情間期時間則明

13、顯縮短；E400組的黃體數(shù)目構(gòu)成比明顯下降(P<0.05)而初/次級卵泡構(gòu)成比明顯上升(P<0.05)；E100、E400組的E2水平明顯升高(P<0.01)而LH水平明顯下降(P<0.01)；E25、E100、E400組的細胞超微結(jié)構(gòu)有明顯改善，E1600組細胞超微結(jié)構(gòu)變化不明顯。 2.與EO組比較，E400、E1600組的黃體顆粒細胞凋亡率和E25-E1600組的間質(zhì)細胞凋亡率均顯著增加(P<0.01)，與單純輻射組比較，黃

14、體顆粒細胞凋亡率和間質(zhì)細胞凋亡率有下降趨勢，其中E100、E400組黃體顆粒細胞凋亡率顯著低于單純100、400輻射組(P<0.01)；E25-E400組間質(zhì)細胞凋亡率顯著低于單純25-400輻射組(P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義；各組卵巢組織均有Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9等mRNA及Bcl-2、Fas、Bax等蛋白表達，與EO比較，各組卵巢組織Caspase-3 mRNA與Bax蛋白表達水平顯著高于E

15、O組(P<0.01)；E1600組卵巢組織Caspase-8、Caspase-9mRNA與Fas蛋白表達水平均顯著高于EO組(P<0.01)；E400、E1600組的大鼠卵巢組織Bcl-2蛋白表達水平顯著低于EO組(P<0.01)；但與單純輻射組比較，F(xiàn)as蛋白與Caspase-8mRNA表達水平變化不明顯，各組Bcl-2蛋白表達水平出現(xiàn)明顯上調(diào)，Bax蛋白與Caspase-9mRNA表達水平出現(xiàn)明顯下調(diào)。 結(jié)論： 1.

16、在本實驗條件下，HF-EMF(30MHz：25-1600V/m)對女(雌)性性腺有毒性作用。具體表現(xiàn)在：HF-EMF可使女工月經(jīng)紊亂及月經(jīng)經(jīng)量異常發(fā)生率增加，以及孕激素水平下降。短期暴露HF-EMF，可使雌性大鼠P4與E2水平顯著增高；低劑量時會刺激卵泡發(fā)育，LH水平顯著增高；高劑量時則抑制卵泡發(fā)育，LH水平顯著降低；對卵巢生殖細胞超微結(jié)構(gòu)影響不大。亞慢性暴露HF-EMF，E2水平顯著下降和LH水平顯著升高，動情前期縮短，動情間期延長，

17、并抑制卵泡發(fā)育，促進卵泡閉鎖和黃體生成，導(dǎo)致卵巢細胞的超微結(jié)構(gòu)明顯改變等一系列的毒性作用。 2.HF-EMF對女(雌)性性腺有毒性作用，卵巢損害較早出現(xiàn)(如激素分泌功能改變)。 3.短期暴露HF-EMF對大鼠卵巢細胞凋亡影響不明顯；亞慢性暴露HF-EMF可誘導(dǎo)雌性大鼠卵巢細胞凋亡：卵巢細胞凋亡存在Fas所介導(dǎo)的膜死亡受體途徑和Bcl家族所介導(dǎo)的線粒體途徑，但HF-EMF誘導(dǎo)卵巢細胞凋亡的途徑可能是通過Bcl家族所介導(dǎo)的線