低频噪声对小鼠骨髓细胞微核率的影响

罗玲玲，郭新亮

（宁夏大学 资源环境学院，宁夏 银川 750021）

低频噪声作为职业类噪声和生活类噪声的共有部分，在城市化进程不断加快的今天，已经成为不容忽视的环境问题之一[1].人们的可听声频率范围为20～20000赫兹，通常200赫兹以下的噪声为低频噪声，变压器噪声、水泵噪声、空调噪声、交通噪声等[2].国内外已有研究结果表明，城市环境噪声中的低频噪声越来越大，人们对低频噪声烦恼度增加，明显高于中高频噪声，长期暴露会对人体造成神经衰弱，失眠，头痛等各种神经官能症的慢性损伤[3].

本文观察低频噪声暴露下小鼠的生理效应，以行为的改变和骨髓微核率的变化作为主要的观测指标，探讨低频噪声对小鼠行为及骨骼细胞微核率的影响[4].

1 实验方法

1.1 交通噪声的采集与模拟声频转换

交通噪声的采集：选取银川市北京路上路面车道一侧作为监测点，监测点周围地势开阔平坦，无障碍物.将TES-1357噪声检测仪置于距离街口50m以上，距路肩10cm，离路面高度为1.2m处，测量时间段为每天的三个交通高峰时间，即 7:30～8:30、12:30～1:30、18:30～19:30，每个时段连续监测1h.同期采集相应段位交通噪声，以录音机录制.

模拟声频转换：对所采集交通噪声的进行计算机声级分析处理与转录制，并以此作为后续实验的噪声源[5].先把噪声录入电脑，应用WAVECN2.0软件进行处理制成Mp3格式的音频文件，再用录音机进行转录.

1.2 小鼠行为改变：低频噪声暴露下小鼠行为变化观察法

小鼠骨髓细胞微核率影响：小鼠骨髓细胞微核试验法[6].

1.3 数据处理

数据经Excel平台处理完成.

2 试剂与器材

试剂：甲醇（分析纯）、甘油（分析纯）、小牛血清、生理盐水、Giemsa储备液、pH6.8的磷酸盐缓冲液.

动物：ICR小鼠（由宁夏医科大学动物实验中心提供）.

器材：TES-1357噪声检测仪、录音机、扩音设备；手术刀、手术剪、眼科镊、医用纱布、带橡皮头吸管、台式离心机、刻度离心管、晾片架、电吹风机、玻璃蜡笔、玻璃染色缸、2ml注射器及针头、载玻片及推片、显微镜、细胞计数器.

3 试验过程

3.1 低频噪声暴露

实验动物及分组：健康ICR小鼠100只，雌雄各半，随机分为5组，每组20只且雌雄各半，分笼饲养，保证所有小鼠处于同一生长条件下.5组分别为：阴性对照组、60dB组、70dB组、80dB组、90dB组.

噪声暴露：以模拟处理的交通噪声发生器作为声源，噪声强度分别设计为60dB、70dB、80dB、90dB，其主要频率范围在0.25～4.00kHz.每天于早中晚三个固定时段，在互不影响的条件下，分别以60dB，70dB，80dB，90dB的低频噪声暴露于小鼠，每个时段连续影响1小时.暴露时扬声器置于鼠笼正前方，暴露过程中以TES-1357噪声检测仪即时监测，控制声压级变化范围不超过2dB，且尽量避免受到外界声源影响.实验周期30天.阴性对照组则在整个实验周期中正常饲养于背景噪声低于40dB的环境中.

3.2 小鼠行为变化观察

每次噪声暴露过程中及暴露结束后1小时随时记录小鼠的行为变化.

3.3 骨髓液制备、涂片及微核检测

小鼠最后一次噪声作用后，禁食24小时，用颈椎脱臼法将其处死，迅速用手术剪将其两腿股骨取下，剃下肌肉，用生理盐水洗去血污和碎肉，再剪去两端的骨骺，用带针头的1.0ml注射器吸取小牛血清，插入骨髓腔内，冲洗骨髓腔，将骨髓冲入离心管，然后用吸管吹打骨髓团块使其均匀，以1000r/min离心10分钟，取0.5ml上清液与沉淀物混匀，用滴管吸取混悬液并滴一滴再洁净的载玻片上，均匀推片，晾干；将推好晾干的骨髓片放入染色缸中，用甲醇溶液固定15min，取出晾干；将固定晾干后的涂片，用新鲜配制的Giemsa应用液染色10～15min，冲洗掉玻片上的染色液，置晾片架上晾干后在油镜下观察计数.

先在低倍镜下进行观察，选择分布均匀，染色较好的区域，再在油镜下观察计数，骨髓嗜多染红细胞（PCE）呈灰蓝色，正染红细胞（NCE）呈橘黄色.细胞中含有的微核多数呈圆形，边缘光滑整齐，嗜色性与核质一致，呈紫红色或蓝紫色.一个细胞内可出现一个或多个微核.计数1000个PCE中含微核的PCE数.

4 结果与分析

4.1 小鼠行为改变

由实验可知，随着噪声声级的变化，小鼠行为也在发生变化，由能正常进食、活动逐渐变为活动异常、烦躁不安、抱团嗜睡等状态.说明低频噪声从进食、个体活动、睡眠、神经行为等方面均对小鼠有不同程度的影响.小鼠行为的变化见表1.

表1 低频噪声暴露下小鼠行为变化

4.2 小鼠骨髓细胞微核率

本文只计数骨髓嗜多染红细胞（PCE）中的微核，微核率以千分率表示.每只动物为一观察单位，结果见表2.

表2 低频噪声暴露下小鼠骨髓细胞微核率

由表2可知，对照组及四个实验组小鼠均有微核出现.阴性对照组与60dB组、70dB组、80dB组相比微核数基本稳定于2～10之间，分析认为是微核的自然产生或低频噪声对实验组的微弱影响而产生.但90dB组微核数有较大辐度增加，达到10～42‰，提示小鼠骨髓细胞微核的产生存在一定的低频噪声声级阈值.

对测得的小鼠骨髓细胞微核千分率，取其各组平均值，应用Excel进行线性趋势分析.结果显示，R=0.7570，各组间线性相关性较差，尤其是阴性对照组与60dB组、70dB组、80dB组几无差异，而90dB组差异较明显.这一结果也再次强调低频噪声对动物的影响是微弱长期的，若积累达到一定阈值则会产生较明显的影响甚至是遗传损伤.结果见图1.

图1 小鼠骨髓细胞微核率随低频噪声声级变化曲线

5 结论与讨论

由实验结果可知低频噪声作为一种有害的物理刺激,可影响到小鼠的一般状况及神经行为[7].随着噪声声级的不断增加，小鼠的行为从正常到个别个体出现应激反应及至整体出现烦躁不安、抱团嗜睡现象.同时亦可以证明随着低频噪声分贝的升高小鼠的应激反应越明显，其影响效果明显加大，且影响对其心情，睡眠造成一定的影响.

通过实验组与对照组的比较来看，60dB组、70dB组、80dB组与阴性对照组线性关系较好，说明他们无明显差异，而90dB组有较大突跃，说明小鼠微核的产生存在一个阈值，当噪声的作用超过这个阈值时，便使小鼠细胞产生了微核.

这说明并不是所有低频声范围的声源都可以使小鼠细胞产生了微核，只有达到一定的频率、阈值后才对小鼠的细胞产生一定程度的遗传损伤.

〔1〕刘砚华,张朋,高小晋.我国城市噪声污染现状与特征[J].中国环境监测,2009,25(4):88-91.

〔2〕柴俊霖,刘丽华，等.城市道路交通噪声分析与防治对策研究[J].噪声与振动控制,2008,10(5):126-127.

〔3〕陈美丽,何兰波.低频噪声对人体健康的影响[J].新医学导刊,2008,7(10):55-58.

〔4〕王艳.噪声干扰对小鼠学习和记忆的影响[J].畜牧与饮料科学,2010,31(8):45-46.

〔5〕黄武康,周长胜等.2.5W低噪声CMOS D类音频功放设计[J].固体电子学研究与进展,2010,30(1):108-113.

〔6〕李宏.微核试验的研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(7):2864-2866.

〔7〕桑传兰,王萧，等.光照和噪声对实验小鼠血液指标及肝肾功能的影响[J].动物医学进展,2012,33(5):64-68.