低压不缺氧条件与微波辐射协同作用对小鼠免疫功能的影响

2016-06-04徐俊杰朱文赫潘文干姜艳霞于洪泉吕士杰

中国老年学杂志 2016年9期

关键词：T淋巴细胞低压白细胞介素

徐俊杰　朱文赫　潘文干　姜艳霞　于洪泉　吕士杰

(吉林医药学院基础医学院，吉林　吉林　132013)

低压不缺氧条件与微波辐射协同作用对小鼠免疫功能的影响

徐俊杰朱文赫潘文干姜艳霞于洪泉1吕士杰

(吉林医药学院基础医学院，吉林吉林132013)

〔摘要〕目的探讨低压不缺氧条件与微波辐射协同作用对小鼠免疫功能的影响。方法昆明种小鼠40只，随机分为空白对照组(BG组)、微波辐照组(MG组)、低压不缺氧组(LG组)及低压不缺氧协同微波辐照组(LMG组)，每组10只；应用3H-TdR掺入法检测淋巴细胞增殖水平，小鼠胸腺细胞增殖法测定白细胞介素(IL)-1、IL-2活性，骨髓细胞增殖法测定IL-3活性。结果与BG组比较，MG组和LMG组T、B淋巴细胞的增殖反应均受到明显的影响，LG组无影响；与BG组比较，3个实验组IL-1、2、3的活性差异显著(P<0.05)，尤以LMG组差异更为显著。结论微波辐照及与低压条件协同作用均会明显抑制小鼠的细胞及体液免疫，而低压不缺氧条件与微波辐照的协同作用对小鼠免疫功能的抑制作用更为明显。

〔关键词〕微波辐射；低压；免疫功能；T淋巴细胞；白细胞介素

研究表明，微波辐射对生物体的中枢神经、内分泌、心血管、造血、免疫、生殖和视觉等系统的功能均有影响〔1～5〕。长期接触可影响人的神经行为和认知能力，与老年痴呆和脑肿瘤〔2〕的发生可能有关。在一些条件下，微波辐射还会与其他因素协同作用于机体，但目前对其协同作用研究比较少，本文旨在探讨微波辐射与低压不缺氧条件协同作用对免疫功能的影响。

1材料与方法

1.1试剂与仪器刀豆蛋白A(ConA)和细菌脂多糖(LPS)(美国Sigma公司)；3H-TdR比放射性9.25×105Bq(中国科学院原子能研究所)；液体闪烁计数仪，LKB-1211型(瑞典)；IMDM培养液(Thermo公司)；小动物实验用低压舱〔3〕及微波辐射装置(为雷达发射机改装的大功率脉冲微波辐射发射源，由吉林医药学院微波辐射研究重点实验室提供)。

1.2动物及实验分组清洁级雄性昆明小鼠40只，体重(20±2)g，购自吉林大学实验动物中心，动物合格证号为SCXK(吉)2008-0005。随机分为空白对照组(BG)，100 mW/cm2微波辐照组(MG)、5 km低压不缺氧组(LG)、5 km低压不缺氧环境下100 mW/cm2照射组(LMG)，每组10只，适应性喂养10 d后用于实验。

1.3动物模型制备LMG组小鼠置于小动物低压舱内的自制有机玻璃盒(加盖、有孔)中，背上腹下位；对低压舱真空泵抽气，模拟以30 m/s速度上升至5 km高度，给氧(供氧浓度40%)，停留10 min时同步给予强度100 mW/cm2的微波辐照5 min，共计15 min。LG组仅给予15 min 5 km低压不缺氧处理；MG组仅给予强度100 mW/cm2的微波辐照5 min；BG组仅置于有机玻璃盒中15 min不给予任何处理。连续4次，每隔3 d一次，末次处理后3 d杀鼠进行指标检测。

1.4T、B淋巴细胞增殖实验〔4〕无菌取小鼠脾制备细胞悬液，用IMDM培养液将细胞浓度调至5×106/ml，取0.1 ml加入96孔培养板，T淋巴细胞转化实验每孔再加入0.1 ml ConA(10 μg/ml)，B淋巴细胞转化实验每孔再加入0.1 ml LPS(20 μg/ml)。37℃，5%CO2孵箱内培养3 d，按文献〔5〕方法测定每分脉冲数(cpm值)。

1.5小鼠巨噬细胞白细胞介素(IL)-1的诱导及活性测定按照文献〔5〕的方法进行小鼠腹腔巨噬细胞IL-1的诱导及活性测定。

1.6小鼠脾细胞IL-2和IL-3的诱导及活性测定按照文献〔4，5〕进行小鼠脾细胞IL-2和IL-3的诱导，利用胸腺细胞增殖法测定IL-2的活性〔6〕，利用骨髓细胞增殖法测定IL-3的活性〔7〕。

1.7统计学方法应用SPSS14.0软件进行单因素方差分析。

2结果

2.1低压不缺氧及微波辐射对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响在小鼠脾细胞对ConA和LPS的增殖反应中，MG组和LMG组与BG组相比差异显著(P<0.05)，而LG组与BG组相比对ConA的增殖反应无显著差异(P>0.05)；低压不缺氧与微波辐照协同作用与各单因素作用相比差异显著(P<0.05)。见表1。

表1　5 km低压不缺氧及微波辐射对小鼠脾淋巴细胞增殖及细胞IL-1、IL-2和IL-3活性的影响

与BG组比较：1)P<0.05；与MG组比较：2)P<0.05；与LG组比较：3)P<0.05

2.2低压不缺氧及微波辐射对小鼠细胞IL-1、IL-2及IL-3活性的影响与BG组相比，MG组、LMG组IL-1、IL-2和IL-3的活性均显著降低(P<0.05)；对IL-1活性的影响，LMG组与MG组、LG组相比差异显著(P<0.05)；对IL-2活性的影响，LMG与MG组相比差异显著(P<0.05)，与LG组比虽有所降低但无显著差异(P>0.05)；对IL-3活性的影响，LMG组与MG组相比虽有所降低但差异不显著(P>0.05)，与LG组相比差异显著(P<0.05)。见表1。

3讨论

微波技术的广泛应用使得人们有了更多暴露于微波辐射环境的机会，虽然目前已经有一些关于微波辐射损伤及机制研究的报道，但是到目前为止微波辐射损伤的机制尚不十分明确。很多情况下，微波辐射还会同某些其他因素共同作用于机体，这些因素之间是协同促进还是互相抑制，还有待于进一步研究。宇航、高空和海拔在3 000 m以上环境都属于低气压环境，而我国海拔3 000 m以上的地区可占我国国土面积的1/6左右，在这些环境中往往会发生微波辐射和低气压环境共同作用于人体的情况，低气压条件与微波辐射对人体的协同作用值得进一步研究。

免疫系统是生物体的重要功能系统之一，是机体抵抗外界有害物质入侵的重要防御系统。机体免疫功能状况与细胞免疫和体液免疫都关系密切。细胞免疫的识别与效应阶段由T细胞特异性识别介导，IL-2活性水平可直接反映T细胞功能，而IL-1是T细胞活化和IL-2产生的重要刺激因子〔7〕；B细胞可在抗原刺激下分化为浆细胞，合成和分泌免疫球蛋白，主要执行机体的体液免疫。IL-3也是IL家族重要成员之一，在机体的造血调节和免疫调节中发挥重要作用。

本研究表明，连续多次微波辐射会导致ConA 或LPS诱导的小鼠脾淋巴细胞的增殖能力、关键细胞因子(IL-1、IL-2、IL-3)活性水平明显降低；5 km低压不缺氧的多次协同作用会明显加重微波辐射对T淋巴细胞的增殖能力以及IL-1和IL-2活性的抑制作用，影响细胞免疫功能。

4参考文献

1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)：385-7.

2Yakymenko I，Sidorik E.Risks of carcinogenesis from electromagnetic radiation of mobile telephony devices〔J〕.Exp Oncol,2010;2(2)：54-60.

3潘文干，吕士杰，曹慧玲，等.超重和低气压环境下动物微波辐射的实验方法研究〔J〕.吉林医药学院学报，2008;29(2)：63-5.

4高梅，王典瑞，徐斌，等.5 km急性低压缺氧及不缺氧对免疫系统的影响〔J〕.解放军预防医学杂志，1999;17(2)：90-2.

5张艳，梁华平.黄芪多糖对烧伤小鼠细胞免疫功能的作用及机理探讨〔J〕.中国实验临床免疫学杂志，1995;7(2)：41.

6张蒲，张建中.IL-2产生的条件和不同测定方法的比较〔J〕.中国免疫学杂志，1986;2(6)：367.

7姚干，王允，刘毅，等.二至丸有效部位群促进T淋巴细胞免疫活性的实验研究〔J〕.中成药，2014;36(3)：441-6.

〔2015-08-10修回〕

(编辑袁左鸣/滕欣航)

基金项目：吉林省教育厅科学技术研究项目(No.2012490；2013348)；吉林市科技计划项目(No.201262508)