摘要
高频电磁场(High-frequency electromagnetic field；HF-EMF)指频率在100kHz-300MHz的电磁辐射，HF-EMF在鞋业的高频胶合、塑料行业的塑料热合、机械行业的淬火金属熔炼、电子行业的显像管制造过程中相当常见，国内外流行病学调查和动物实验证明，生殖系统是电磁辐射损伤的主要靶器官，HF-EMF是电磁辐射的一种。由于女性的一些特殊的解剖、生理特点，很容易受到多种因素的影响，但许多研究由于频率不同，剂量不同，结果也各异。而且有关这些生殖健康损伤作用机制的研究也尚缺乏较深入的研究。 本项目研究通过现场劳动卫生学与流行病学调查，并结合动物实验研究，探讨HF-EMF女(雌)性性腺毒性作用、卵巢细胞凋亡分子机制以及大豆异黄酮(SIF)对HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保护效应，为HF-EMF健康危害的预防控制提供科学依据。 一、IHF-EMF女(雌)性性腺毒性研究 目的： 研究职业暴露HF-EMFX寸鞋厂女工月经状况与妊娠结局及性激素水平的影响，及短期和亚慢性暴露HF-EMF对雌性大鼠动情周期、卵巢病理改变及性激素的影响，探讨HF-EMF女(雌)性性腺毒性作用。 方法： 1.采用分层随机抽样方法，问卷调查某市区暴露HF-EMF 1年以上鞋业女工180名及同一社区日用品超市身体健康女工349名的月经状况与妊娠结局情况；随机抽取暴露组与对照组女工(处排卵期)各30人，静脉采血，制备血清并采用放射免疫法测定E2、P4、FSH和LH激素水平。 2.短期动物实验：选用清洁级Wistar雌性大鼠60只，按体重分层随机分为5组，动情间期开始暴露辐射，暴露剂量分别为(0；25；100；400；1600V/m)，每天8小时，连续3天后取卵巢，检测性激素、各级卵泡数目构成比和卵巢细胞超微结构等。 3.亚慢性动物实验：选用清洁级Wistar雌性大鼠60只，按体重随机分为5组，辐射剂量同上，全身暴露HF-EMF8小时/天，每周连续5天，停2天，共暴露8周，第48天开始观察大鼠动情周期的变化。暴露结束后待大鼠处于动情期时取血清和卵巢，检测性激素、卵巢湿重及脏器系数、各级卵泡数目构成比和卵巢细胞超微结构等。 结果： 1.人群调查结果：HF-EMF暴露组女工月经紊乱发生率显著高于对照组(P<0.01)；高暴露组女工月经经量异常发生率显著高于对照组(P<0.05)；各暴露组孕激素水平均显著低于对照组(P<0.01)。 2.短期动物实验结果：100V/m组卵巢黄体数目构成比显著高于对照组(P<0.05)，400V/m组和1600V/m组黄体数目构成比显著低于对照组(P<0.05)，1600V/m组的成熟卵泡构成比显著低于对照组(P<0.01)，1600V/m组的原始卵泡显著高于对照组(P<0.01)，初/次级卵泡和闭锁卵泡构成比各剂量组比较差异无统汁学意义；各剂量暴露组P4水平均显著高于对照组(P<0.01)，1600V/m组E2水平显著高于对照组(P<0.01)，25V/m组与100V/m组LH水平显著高于对照组(P<0.05)，400V/m组与1600V/m组LH水平显著低于对照组(P<0.05)。透射电镜观察各剂量组卵巢生殖细胞超微结构的改变不大。 3.亚慢性暴露实验结果：各剂量组大鼠体重与卵巢湿重及脏器系数的比较差异无统计学意义；100V/m组、400V/m组、1600V/m组大鼠动情前期时间显著短于对照组(P<0.01)，400V/m组、1600V/m组大鼠动情间期时间显著长于对照组(P<0.01)；400V/m组、1600V/m组黄体数目构成比显著高于对照组，100V/m组、400V/m组、1600V/m组闭锁卵泡数目构成比显著高于对照组，而成熟卵泡和初/次级卵泡数目构成比显著低于对照组；400V/m组、1600暴露组的LH激素水平显著高于对照组(P<0.01)，而E2激素水平显著低于对照组(P<0.01)；随辐射剂量的增大，细胞超微结构改变越明显，细胞核染色质成块，核仁边集，甚至出现核固缩、凋亡小体，线粒体出现肿胀、水肿，甚至空泡状。 二、HF-EMF诱导雌性大鼠卵巢细胞凋亡及其机制的研究 目的： 研究短期和亚慢性暴露HF-EMF对雌性大鼠卵巢生殖细胞凋亡的诱导作用，探讨亚慢性暴露HF-EMF诱导卵巢细胞凋亡的相关机制。 方法： 短期和亚慢性动物模型同前。用DeadEndTM荧光法TUNEL系统检测卵巢各类细胞凋亡数，用RT-PCR检测卵巢组织Caspase-8、Caspase-9、Caspase-3等mRNA的表达，用Westem-blot方法检测Bcl-2、Fas、Bax等蛋白水平。 结果： 1.短期暴露HF-EMF，卵巢细胞凋亡率各组间的比较差异无统计学意义。 三、SIF对HF-EMF女(雌)性性腺毒性保护效应的实验研究 目的： 研究SIF对亚慢性暴露HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保护效应，初步探讨SIF对HF-EMF女(雌)性性腺毒性的保护效应机制。 方法： 选用清洁级Wistar雌性大鼠60只，每只大鼠每天在辐射前用SIF(150mg/Kg·d)灌胃，建立亚慢性暴露HF-EMF动物模型(同前)。检测动情周期、性激素、各等级卵泡数目构成比、卵巢生殖细胞超微结构、卵巢细胞凋亡、卵巢组织Caspase-8、Caspase-9、Caspase-3等mRNA的表达及Bcl-2、Fas、Bax等蛋白水平。 结果： 1.与EO组比较，大鼠卵巢湿重及脏器系数各组间比较差异无无统计学意义；E1600组动情间期时间显著延长(P<0.01)：E1600组黄体数目构成比显著上升(P<0.01)，初/次级卵泡、成熟卵泡构成比显著下降(P<0.01)，E400、E1600组闭锁卵泡构成比显著上升(P<0.01)；E1600组的LH激素水平显著增加(P<0.01)，FSH、E2与P4激素水平各剂量组比较差异无统计学意义；E100、E400、E1600组的细胞超微结构出现不同程度的改变。与单纯辐射组比较，E100、E400组动情前期时间明显增加，而E100、E400组的动情间期时间则明显缩短；E400组的黄体数目构成比明显下降(P<0.05)而初/次级卵泡构成比明显上升(P<0.05)；E100、E400组的E2水平明显升高(P<0.01)而LH水平明显下降(P<0.01)；E25、E100、E400组的细胞超微结构有明显改善，E1600组细胞超微结构变化不明显。 2.与EO组比较，E400、E1600组的黄体颗粒细胞凋亡率和E25-E1600组的间质细胞凋亡率均显著增加(P<0.01)，与单纯辐射组比较，黄体颗粒细胞凋亡率和间质细胞凋亡率有下降趋势，其中E100、E400组黄体颗粒细胞凋亡率显著低于单纯100、400辐射组(P<0.01)；E25-E400组间质细胞凋亡率显著低于单纯25-400辐射组(P<0.01)，差异有统计学意义；各组卵巢组织均有Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9等mRNA及Bcl-2、Fas、Bax等蛋白表达，与EO比较，各组卵巢组织Caspase-3 mRNA与Bax蛋白表达水平显著高于EO组(P<0.01)；E1600组卵巢组织Caspase-8、Caspase-9mRNA与Fas蛋白表达水平均显著高于EO组(P<0.01)；E400、E1600组的大鼠卵巢组织Bcl-2蛋白表达水平显著低于EO组(P<0.01)；但与单纯辐射组比较，Fas蛋白与Caspase-8mRNA表达水平变化不明显，各组Bcl-2蛋白表达水平出现明显上调，Bax蛋白与Caspase-9mRNA表达水平出现明显下调。 结论： 1.在本实验条件下，HF-EMF(30MHz：25-1600V/m)对女(雌)性性腺有毒性作用。具体表现在：HF-EMF可使女工月经紊乱及月经经量异常发生率增加，以及孕激素水平下降。短期暴露HF-EMF，可使雌性大鼠P4与E2水平显著增高；低剂量时会刺激卵泡发育，LH水平显著增高；高剂量时则抑制卵泡发育，LH水平显著降低；对卵巢生殖细胞超微结构影响不大。亚慢性暴露HF-EMF，E2水平显著下降和LH水平显著升高，动情前期缩短，动情间期延长，并抑制卵泡发育，促进卵泡闭锁和黄体生成，导致卵巢细胞的超微结构明显改变等一系列的毒性作用。 2.HF-EMF对女(雌)性性腺有毒性作用，卵巢损害较早出现(如激素分泌功能改变)。 3.短期暴露HF-EMF对大鼠卵巢细胞凋亡影响不明显；亚慢性暴露HF-EMF可诱导雌性大鼠卵巢细胞凋亡：卵巢细胞凋亡存在Fas所介导的膜死亡受体途径和Bcl家族所介导的线粒体途径，但HF-EMF诱导卵巢细胞凋亡的途径可能是通过Bcl家族所介导的线粒体途径，尚不能排除高频辐射诱导其它的途径。 4.SIF对亚慢性低剂量(25-400V/m)暴露HF-EMF的雌性性腺毒性有较好的保护效应，对亚慢性高剂量(1600V/m)暴露HF-EMF雌性性腺毒性的保护效应不明显。 5.SIF可能是通过阻断Bcl家族所介导的线粒体途径从而抑制HF-EMF所诱导的卵巢细胞凋亡，目前尚不能排除其它的途径。
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