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手机辐射对男性生殖系统影响的研究进展

2015-04-15裴亚萍红综述田洪艳审校吉林医药学院20级临床医学院组织学与胚胎学教研室吉林吉林3203

吉林医药学院学报 2015年4期
关键词:生精附睾电磁辐射

裴亚萍,吕 红综述,田洪艳审校 (吉林医药学院:.20级临床医学院,2.组织学与胚胎学教研室,吉林吉林 3203)

手机辐射对男性生殖系统影响的研究进展

A review ofmobile phone impact on male reproduction

裴亚萍1,吕 红1综述,田洪艳2*审校 (吉林医药学院:1.2011级临床医学院,2.组织学与胚胎学教研室,吉林吉林 132013)

手机已经成为日常生活的一个重要组成部分。然而,使用它们所存在的健康风险经常被人们所忽视,而且男性习惯将手机直接放到口袋里。研究表明,男性不育症和手机使用之间存在着关系,该文就手机电磁辐射对男性生殖系统的影响做一综述。

手机辐射;男性生殖;凋亡

近年来,随着现代高科技的快速发展,手机已经遍及日常生活的各个角落,但是由此而来的“隐形杀手”——电磁辐射也随之进入人们的生活。随着人们生活质量的日益提高,电磁辐射对人体带来的危害逐渐被认识,并开始一系列的研究。WTO已经将电磁辐射列为继“三废”后的又一大污染,已成为当今社会环境中最大的污染[1]。各项研究表明:长久受到电磁辐射,可以引起男女生殖系统一系列的病变,表现为女性月经不调、紊乱、习惯性流产等,男性不育症[2]。

1 手机电磁辐射的物理特点

目前,国内外大都使用的是全球通系统(GSM)的数字式手机,手机的工作频率在一定程度上决定其释放电磁波的多少。不同的国家GSM的工作频率有所不同。就我国来说,频率范围是1 900~2 200 MHz。有研究称手机电磁波可通过热效应和非热效应两种形式来影响生殖功能的[3]。但无论任何一种形式,人体都会吸收,从而影响人体的组织细胞结构或功能,进而损伤机体。

2 手机电磁辐射对睾丸的影响

2.1 对睾丸功能的影响

睾丸包括被膜、实质与间质,其中睾丸实质内有细长弯曲的生精小管。生精上皮由生精细胞和支持细胞组成。睾丸是产生精子和雄性激素的主要器官。凡是引起睾丸生精障碍的因素都可以导致男性不育。截至目前,手机电磁辐射对睾丸功能的影响,有2种不同的研究结果。其中姚华等[4]对大鼠进行辐射,取睾丸组织于显微镜下观察。可见生精上皮变薄,生精小管的直径变细,而且生精细胞本身也发生了变性和坏死、甚至脱落,精子数目也随之减少了。有学者研究表明将大鼠连续3个月每天辐射30或60 min,可以导致生殖细胞的数量减少和成熟处于停止[5]。但是Ribeiro等[6]的实验与上文的刚好相反。他们观察到大鼠睾丸的重量、睾酮水平以及脂质过氧化物水平和对照组相比并没有明显的差异。

2.2 对精子及睾丸结构的影响

精子发生是指从精原细胞到精子形成的过程。因此生精细胞的损伤必定会影响精子的发生过程,进而导致雄性不育[7]。目前学者们一致认为辐射造成男性不育的原因是由于它可以导致精子结构的改变。对于电磁辐射对睾丸结构的损伤,也有学者进行了研究。张巍等[8]对SD大鼠进行1周的辐射,观察到辐射组精子活性以及密度都显著降低,并且睾丸管腔中的精子数目也减少,而对照组几乎没有任何改变。杨进清等[9]的研究结果显示大鼠睾丸间质细胞的核仁变的粗大,使得核膜显示清晰。此外,内质网明显扩张,发生了退行性变,线粒体内出现空泡,数量减少。由此可见,手机辐射对精子和睾丸结构都有一定程度的损伤,并进一步影响精子的发生,从而影响雄性的功能。

3 手机电磁辐射对附睾的影响

附睾是促进精子成熟的场所,精子只有经历在附睾内的一系列变化,才可以获得运动能力,达到功能上的成熟。有研究表明电磁辐射对附睾中精子密度有负性作用,从而影响雄性生殖能力[10]。Aitken等[11]对小鼠进行连续一周的辐射,观察结果可见附睾中精子的线粒体严重受损。Yan等[12]的实验结果显示,辐射组附睾精子的存活率与对照组相比,出现了显著下降。并且精子出现异常聚集的现象。可见,手机电磁辐射所致附睾功能异常,影响精子的成熟,导致不育。

4 手机电磁辐射对血-睾屏障的影响

血睾屏障由两部分组成,一部分是生精小管管壁和支持细胞的连接,另一部分是与生精小管管腔相连接的内层间隙。血睾屏障可以调控大分子物质进出生精小管,为精子发生提供稳定的环境,并将精子和免疫系统分离,进而避免发生免疫反应。主要结构是生精小管壁和支持细胞的紧密连接,徐凯等[13]对小鼠全身照射了200次,间接免疫荧光显示生精小管内几乎没有Occludin蛋白的表达。可以提示电磁辐射对血-睾屏障紧密连接蛋白Occludin的表达有显著的抑制作用,进而导致小鼠睾丸血-睾屏障的损伤。罗新民等[14]用高功率雷达微波来辐射大鼠,电镜下观察睾丸组织发现生精细胞变性,线粒体内出现空泡,镧颗粒沉积于紧密连接处。

5 手机电磁辐射对抗氧化力的影响

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)具有独特的生物学活性,是生物体内清除氧自由基的首要酶类,它的高低反应了机体清除氧自由基的能力。丙二醛(malonaldehyde,MDA)是自由基作用于脂质发生过氧化反应后的终产物,它的含量反映了体内自由基对细胞的损伤程度。还有抗氧化力(T-AOC)也可作为机体整体抗氧化能力的指标。截至目前,手机电磁辐射对这些指标影响结果因各种因素而有不同的结果。Esmekaya等[15]辐射大鼠,3周后发现辐射组细胞内GPx水平显著降低,而MDA水平增加。Agarwal等[16]以手机使用时间为标准对361例不育男性进行了分组,结果显示手机使用时间长的那组男性的精液中活性氧升高。导致精子的活力以及抗氧化力降低。但是,有学者用900 MHz手机辐射SD大鼠,监测同样的指标,结果刚好相反[17]。

6 手机电磁辐射对凋亡相关蛋白的影响

细胞凋亡是在体内外因素的诱导下,由基因调控的细胞自主的有序性死亡。包括生理性和病理性两种因素。在精子发生过程中,生精细胞的凋亡属于正常现象,故凋亡细胞数目的增加提示精子的发生过程存在异常。对于这一方面,Kesari等[18]研究发现,细胞凋亡率明显增加,蛋白激酶C活性明显降低。此外,Saygin等[19]经过观察发现,在精子发生的过程中生精细胞数目明显减少,Bax mRNA及Caspase-8蛋白表达增加。

7 展望

总而言之,电磁辐射对人类是一个极大的危险品。电磁辐射引起生殖系统的损伤已经得到国内外研究的证实,男性生殖系统中的睾丸受到的损伤最重[20]。虽然如此,但是国内外得到研究结果都是通过动物实验,这并不一定和人体的实验结果相符合,因此需要进一步的研究与探讨。在研究者们的实验结果中,也存在着相反的结论,矛盾的来源最可能是客观因素,比如辐射时间、辐射强度以及实验动物的选用等,因此有必要针对此问题进行更加深入研究。

[1]姜志旺,崔占豪,张红霞.电磁污染:看不见的危害[J].生态经济,2014,30(4):6-9.

[2]吴石增.电磁波的生物效应与人体健康[J].中南民族大学学报:自然科学版,2010,29(1):57-61.

[3]马惠荣,陈景伟,栗晶晶,等.900MHz拟手机电磁辐射对大鼠卵巢组织形态和功能的影响[J].解放军医药杂志,2013,25(10):36-38.

[4]姚华,王德文,朱茂祥.三种波段电磁辐射致大鼠睾丸损伤的比较[J].中国实验动物学报,2010,18(6):467-470.

[5]Mo SA,Arif M,Rashied S,et al.Hypospermatogenesis and spermatozoa maturation arrest in rats induced by mobile phone radiation[J].J Coll Physicians Surg Pak,2011,21(5):262-265.

[6]Ribeiro EP,Rhoden EL,Horn MM,et al.Effects of subchronic exposure to radio frequency from a conventional cellular telephone on testicular function in adult rats[J].J Urol,2007,177(1):395-399.

[7]郭继梅,吕玲,宫玉环.男性不育的病因及治疗新进展[J].医学综述,2013,19(22):4138-4141.

[8]张巍,康锶鹏,陈清瑞,等.巴戟天对微波损伤的雄鼠睾丸生精功能的影响[J].解剖学研究,2010,32(5):338-340.

[9]杨进清,王虚步,刘勇.电磁辐照致大鼠睾丸间质细胞超微结构的变化[J].检验医学与临床,2010,7(10):935-936.

[10]朱伟伟,韩代书.睾丸及附睾免疫环境与男性生殖[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2012,21(4):417-422.

[11]康宁,商学军,黄宇烽.手机辐射对雄性生殖的影响[J].中华男科学杂志,2010,16(11):1027-1030.

[12]Yan Jigeng,Agresti M,Bruce T,et al.Effects of cellular phone emissions on sperm motility in rats[J].Fertil Steril,2007,88(4):957-964.

[13]徐凯,侯武刚,曾丽华,等.电磁脉冲辐射对小鼠睾丸Occludin表达的影响[J].辐射研究与辐射工艺学报,2011,29(5):302-306.

[14]罗新民,陈永斌,刘敏,等.高功率微波对大鼠血睾屏障通透性的影响及防护研究[J].中国预防医学杂志,2010,11(8):826-829.

[15]Esmekaya MA,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.

[16]Agarwal A,Desai NR,Makker K,et al.Effects of radiofrequencyelec-tromagnetic waves(RF-EMW)from cellular phones onhumane jaculatedsem-en:An in vitro pilot study[J].Fertil Steril,2009,92(4):1318-1325.

[17]马惠荣,李媛媛,罗亚萍,等.900MHz手机辐射对雄性SD大鼠生育力及氧化损伤抗氧化能力的影响[J].陕西中医学院学报,2012,35(6):91-93.

[18]Kesari KK,Behari J.Microwave exposure affecting reproductive system in male rats[J].Appl Biochem Biotechnol,2010,162(2):416-428.

[19]Saygin M,Caliskan S,Karahan N,et al.Testicular apoptosis and histopathological changes induced by a 2.45 GHz electromag-netic field[J].Toxicol Ind Health,2011,27(5):455-463.

[20]吴惠,王德文,王水明,等.不同波段电磁辐射致大鼠睾丸支持细胞的损伤效应[J].生物物理学报,2011,27(1):38-46.

R321.1

A

1673-2995(2015)04-0279-03

吉林省教育厅科学技术研究项目(2012485).

裴亚萍(1993-),女(汉族),本科在读.

田洪艳(1973-),女(汉族),教授,硕士.

10.13845/j.cnki.issn1673-2995.2015.04.020

2014-09-21)

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