连续微波辐射对小鼠血清SOD、GSH-Px活性和MDA水平的影响

王 兵，王亚新，宗 岩，赵红燕，王 婷，夏禹华，洪景辉，徐俊杰 (吉林医药学院，吉林 吉林 132013)

微波是指频率为300 MHz～300 GHz的电磁波，具有广泛的生物效应［1］。随着微波技术的不断发展，现已经广泛应用于通信、医疗、工农业等各个领域，在给人们带来方便的同时也不可避免的带来损伤，因此微波辐射损伤的效应机制也成为各国学者的研究热点［2］。大量流行病学调查和实验室研究都发现，高强度微波辐射对人体神经、脉管、内分泌、免疫等多个系统都具有损伤作用［3］。目前关于单次急性微波辐射对小鼠各系统损伤的报道较多，但是对于连续微波辐射的损伤与防治研究较少，本研究采用较低剂量连续微波辐射，通过检测小鼠血清中丙二醛(MDA)含量、氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的改变，探究连续微波辐射的脂质过氧化作用，为连续微波辐射损伤的防治研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器

SOD、MDA、GSH-Px检测试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)，HH-601超级恒温水浴、FA1104N电子天平、台式高速离心机(德国Sigma公司)、TDZ5-WS多管架自动平衡离心机、XW-80A漩涡混匀器、721可见分光光度计(上海欣茂仪器有限公司)。

1.2 实验动物处理

昆明种雄性小鼠20只(吉林大学实验动物中心提供)，随机分为空白对照组、微波辐射组，每组10只。在23℃室温条件下饲喂小鼠专用清洁饲料，适应性饲养1周后用于实验。微波辐射组于每天13:00采用2 450 MHz微波5 mW/cm2的功率密度6 min/d连续5周［4］(每周照射5 d，周六周日不照)，最后一次辐照后24 h处理。

1.3 血清检测

实验5周后，禁食12 h后于次日清晨进行小鼠眼球取血，然后将小鼠颈椎脱臼法处死，将全血3 500 r/min离心15 min，取上层血清4℃冷藏备用，MDA含量、SOD、GSH-Px活性的测定均严格按照试剂盒的操作程序进行。

1.4 统计方法

2 结果

连续微波辐射对小鼠血清MDA含量、SOD和GSH活性的影响见表1。与空白对照组比较，微波辐射组小鼠血清中MDA含量显著升高(P＜0.05)，SOD和GSH-Px活性明显降低(P＜0.05)。

3 讨论

微波辐射能引起机体过氧化，产生大量的氧自由基，破坏正常的氧化与抗氧化平衡，造成广泛性的氧化损伤，损害细胞膜的结构并且引发一系列有害生化反应，致使细胞死亡，进而破坏组织和器官的正常功能，导致免疫、生殖等多系统疾病的发生［5］。机体通过酶系统和非酶系统产生的自由基主要攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用并形成脂质过氧化物，这些脂类分解产物中一些是有害的，引起细胞代谢障碍甚至死亡;还通过脂氢过氧化物的分解产物引起细胞损伤［6］。

表1 微波辐射对小鼠血清MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影响(±S，n=10)

表1 微波辐射对小鼠血清MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影响(±S，n=10)

与空白对照组比较，*P＜0.05

组 别SOD活性(U/ml)GSH-Px活性(活力单位)MDA含量(nmol/ml)331±31 437±17 13±3辐射组 295±27* 382±36* 17±2对照组*

MDA是体内多价不饱和脂肪酸脂质过氧化后的降解产物，作为交联剂促使蛋白质、核酸、磷脂等生命大分子的交联聚合，改变生物大分子的功能，具有细胞毒性，其含量在一定程度上反映体内自由基多少及机体细胞受自由基损伤的程度［7］;SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用，此酶能清除超氧离子自由基使他们变成无毒的水和氧气，保护细胞免受损伤，是人体防御内、外环境中超氧离子损伤的重要酶;GSH-Px是机体广泛存在的一种重要的催化过氧化氢分解的酶，它特异的催化还原型谷胱甘肽对过氧化氢的还原反应，清除由活性氧和·OH诱发的脂质过氧化物，可以起到保护细胞膜结构和功能完整的作用;SOD和GSH-Px能特异有效地清除氧自由基，使其变成低毒物质，从而有效地阻止脂质过氧化，SOD和GSH-Px的活性高低反应了机体清除氧自由基的能力［8］。因此，测定血清中SOD活性、MDA含量、GSH-Px活性的变化能有效反应机体损伤和抗损伤的程度。

Drygin等［9］用功率密度为460 mW/cm2的微波辐照大鼠24 min，发现辐射大鼠大脑皮质的脂质抗氧化系统损伤。邓中荣等［10］将微波按强度分为3组(10、20和30 mW/cm2)，微波辐照体外培养的骨髓基质细胞后1 h测定细胞存活率明显下降，清除自由基的能力明显降低，提示微波可引起体外培养的骨髓基质细胞的脂质过氧化损伤。高峰等［11］采用900 MHz微波0.05 mW/cm2的模拟移动电话微波辐射大鼠离体皮质神经细胞，12 h后检测细胞MDA含量较对照组明显升高，同时SOD活性也有所降低，提示小鼠神经细胞的脂质过氧化损伤。上述实验研究提示单次微波辐射可引起机体的抗氧化系统损伤，但是对较低剂量连续微波辐射小鼠过氧化损伤的研究较少。

本实验采用2 450 MHz微波5 mW/cm2的功率密度连续照射5周，实验结果显示，和空白对照组比较，微波辐射组小鼠血清中MDA含量显著升高，SOD和GSH-Px活性明显降低，提示连续微波辐射对小鼠具有过氧化损伤作用，损伤机制可能与其产生大量氧自由基有关，但针对其是否还涉及其他机制有待于进一步研究。

［1］ 董 霁，彭瑞云，王水明，等.安多霖对微波辐射致大鼠脑损伤的防治作用研究［J］.中国体视学与图像分析，2006，11(2):131-134.

［2］ Röösli M，Rapp R，Braun-Fahrländer C.Radio and microwave frequency radiation and health—an analysis of the literature［J］.Gesundheitswesen，2003，65(6):378-392.

［3］ 文 静，徐天昊，彭瑞云.微波辐射损伤及防护研究进展［J］.军事医学科学院院刊，2009，33(4):385-387.

［4］ 曹兆进，张洪桥，陶 勇，等.微波辐射对小白鼠脂质过氧化作用及神经递质含量的影响［J］.卫生研究，2000，29(1):28-29.

［5］ 韩志宏，刘文魁，刘晋敏.微波辐射对大鼠蛋白、脂肪代谢与过氧化脂质的影响［J］.山西医科大学学报，2004，35(3):248-249.

［6］ Ji Jing，Zhang Yuhua，Yang Xiaoqian，et al.The influence of microwave radiation from cellular phone on fetal rat brain［J］.Electromagn Biol Med，2012，31(1):57-66.

［7］ Esmekaya M A，Ozer C，Seyhan N.900 MHz pulse-modulated radiofrequency radiation induces oxidative stress on heart，lung，testis and liver tissues［J］.Gen Physiol Biophys，2011，30(1):84-89.

［8］ 王 燕.左归饮对衰老模型小鼠血清SOD GSH-Px MDA及IL-2的影响［J］.中华中医药学刊，2009，27(7):1503-1504.

［9］ Drygin A N，Nechaeva R V，Osipovich V K，et al.The pathogenesis of central nervous system functional disorders after exposure to microwave radiation［J］.Vopr Med Khim，1992，38(2):38-40.

［10］ 邓中荣，陈景元.微波对体外培养的骨髓基质细胞脂质过氧化损伤［J］.第四军医大学学报，2003，24(9):820-821.

［11］ 高 峰，宋水江.模拟移动电话微波辐射对大鼠离体皮质神经细胞的过氧化损伤［J］.中华物理医学与康复杂志，2007，29(4):286-288.