長期環(huán)境電磁輻射對SRA01-04和Balb-c 3T3細胞生物學特性的影響及機制探討.pdf

1、各種家用電器、輸電線路等產(chǎn)生的工頻電磁場和移動通訊設備產(chǎn)生的射頻電磁場是日常生活中最常見的兩類電磁輻射。由于二者的輻射強度越來越大,人們暴露在其中的時間越來越長,有關(guān)這兩類電磁場對人體健康的影響已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。流行病學研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),長期暴露在包括工頻電磁場在內(nèi)的極低頻電磁場中的人們易患白血病,腦瘤及乳腺癌,而長期手機輻射則與聽神經(jīng)瘤和腦膠質(zhì)瘤發(fā)生密切相關(guān),因此,國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)分別于2002年和2011年將極低頻電磁場和射

2、頻電磁場列為人類可疑致癌物。目前,關(guān)于這兩類電磁輻射致癌效應的研究尚缺乏足夠的實驗依據(jù)。體外細胞轉(zhuǎn)化實驗是模擬整體致癌啟動和促進過程的一種體外實驗方法。研究表明,體外培養(yǎng)細胞其細胞形態(tài)、周期、增殖和凋亡等生物學特性的改變與細胞的惡性轉(zhuǎn)化密切相關(guān),但迄今為止,有關(guān)長期環(huán)境電磁輻射對哺乳類細胞生物學特性的影響研究尚未見報道。為了探討工頻電磁場和射頻電磁場與腫瘤發(fā)生的關(guān)系,本實驗以對電磁輻射較為敏感的兩種細胞株人眼晶狀體上皮細胞(SRA01/

3、04)和小鼠胚成纖維細胞(Balb/c3T3)為研究對象,觀察了50Hz工頻電磁場和1950MHz射頻電磁場長期暴露對SRA01/04和Balb/c3T3細胞形態(tài)、周期、增殖、凋亡、遷移力以及惡性轉(zhuǎn)化能力的影響進行了研究,明確了本實驗條件下的電磁輻射對SRA01/04和Balb/c3T3細胞生物學特性的影響,并探討了其相關(guān)機制。
　　方法:
　　將處于指數(shù)生長期的SRA01/04和Balb/c3T3細胞假暴露或暴露于磁場強度

4、為2.3mT,頻率為50Hz的工頻電磁場中,每天連續(xù)暴露2h,每周暴露5天,連續(xù)暴露11周;將處于指數(shù)生長期的SRA01/04和Balb/c3T3細胞假暴露或暴露于頻率為1950MHz,比吸收率(Specificabsorptionrate,SAR)為2.79W/kg的射頻電磁場中,每天暴露1h,每周暴露5天(周一至周五),連續(xù)暴露4周。暴露結(jié)束后立即收集細胞,相關(guān)檢測方法和指標如下:
　　1.利用MTT法檢測細胞存活力
　

5、　2.利用流式細胞術(shù)檢測細胞周期與凋亡
　　3.利用免疫蛋白印跡法(WesternBlot)檢測蛋白表達水平
　　4.利用劃痕實驗檢測細胞遷移能力
　　5.利用軟瓊脂克隆和平板克隆實驗檢測細胞的惡性轉(zhuǎn)化能力
　　結(jié)果:
　　1.工頻電磁場暴露11周,與假暴露組相比,SRA01/04細胞形態(tài)變圓,部分細胞可見異染色體邊集,Balb/c3T3細胞形態(tài)無明顯改變。射頻電磁場暴露4周,SRA01/04細胞和Balb

6、/c3T3細胞形態(tài)無明顯變化。
　　2.MTT結(jié)果顯示:與假暴露組相比,SRA01/04細胞經(jīng)工頻電磁場暴露4周,細胞存活力明顯降低(p<0.05),暴露6周后細胞存活力恢復至假輻照水平,直至暴露10周,細胞存活力無明顯改變(p>0.05),暴露11周后細胞存活力明顯升高(p<0.05);Balb/c3T3細胞經(jīng)工頻電磁場暴露4周,細胞存活力明顯降低(p<0.05),隨著暴露時間延長,存活力下降更明顯,這種趨勢一直持續(xù)至暴露11周

7、后(p<0.05)。射頻電磁場輻照4周,與假暴露組相比,兩種細胞的存活力均無明顯變化(p>0.05)。
　　3.流式對細胞周期的檢測結(jié)果顯示:與假暴露組相比,SRA01/04細胞經(jīng)工頻電磁場暴露4周,處于S期的細胞比例明顯減少(p<0.05),處于G1期的細胞比例明顯增大(p<0.05),暴露6、8、10周細胞周期分布無明顯變化(p>0.05),暴露11周后處于S期的細胞比例增大,處于G1期的細胞比例減小(p<0.05);Balb

8、/c3T3細胞經(jīng)工頻電磁場暴露4、8、10、11周后周期結(jié)果均顯示處于S期的細胞比例減少(p<0.05)。與假暴露組相比,射頻電磁場暴露4周后,細胞周期分布無明顯變化(p>0.05)。
　　4.蛋白免疫印跡(Westernblot)結(jié)果顯示:與假暴露組相比,經(jīng)工頻電磁場暴露11周,SRA01/04細胞增殖細胞核抗原(ProliferatingCellNuclearAntigen,PCNA)和CyclinD1蛋白水平明顯增加(p<0

9、.05),Balb/c3T3細胞PCNA和CyclinD1蛋白水平明顯下降(p<0.05)。
　　5.流式對細胞凋亡的檢測結(jié)果顯示,與假暴露組相比,經(jīng)工頻電磁場暴露11周,SRA01/04細胞和Balb/c3T3細胞凋亡水平均未發(fā)生明顯改變(p>0.05)。同樣,經(jīng)射頻電磁場暴露4周,與假暴露組相比,兩種細胞的凋亡水平也未發(fā)生明顯改變(p>0.05)。
　　6.劃痕實驗結(jié)果顯示:與假暴露組相比,SRA01/04細胞和Balb

10、/c3T3細胞經(jīng)工頻電磁場暴露11周,細胞遷移能力無明顯變化(p>0.05)。
　　7.軟瓊脂克隆形成實驗結(jié)果顯示:SRA01/04細胞和Balb/c3T3細胞經(jīng)工頻電磁場暴露11周,假暴露組和暴露組均未見克隆形成。
　　8.平板克隆形成實驗結(jié)果顯示:工頻電磁場暴露11周,SRA01/04細胞和Balb/c3T3細胞未在平板上形成Ⅲ型轉(zhuǎn)化灶(即轉(zhuǎn)化細胞克隆)。
　　結(jié)論:
　　1.11周工頻電磁場暴露對SRA01