噪声污染对大鼠血激素和Hsp-70水平的影响

俞发荣，郭蕴萱，连秀珍，谢明仁，李登楼，陈望军，杨博，张诗爽

(甘肃政法学院 甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室，兰州 730070)

在科技迅猛发展的今天，人们时时处处都可能被噪声所包围，噪声已成为污染环境的因素之一。噪声污染不仅影响着人们的生活质量[1]和身心健康[2]，而且严重影响着生态系统的功能[3]。近年来的研究结果表明，噪声污染能引起机体热休克蛋白合成增加[4]，导致机体损伤[5]。为了探索噪声污染对人类健康的影响，参考《中华人民共和国环境噪声污染防治法》城市区域环境噪声标准(0类标准：适用于疗养区，高级别墅区，高级宾馆区等特别需要安静的区域，昼间<50 dB；2类标准：适用于居住、商业、工业混杂区， 昼间<60 dB； 4类标准：适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，昼间<70 dB)[6]，选用35、65、85 dB 噪声刺激Wistar大鼠，检测分析噪声污染对Wistar大鼠血激素水平和热休克蛋白-70表达的影响，为预防治理噪声污染和修订环境噪声标准提供参考依据。

1 材料与方法

l.1实验材料

1.1.1 实验动物

SPF级Wistar 大鼠，雄性，体重170～180 g，6周龄。由甘肃中医药大学科研实验中心提供【SCXK (甘)2015-0001】，在甘肃政法学院SPF级实验室完成【SYXK (甘)2015-0006】。本实验所有操作均符合中华人民共和国《实验动物管理条例》规定，按3R原则给予实验动物使用的人道关怀(伦理委员会审批号码:GZF-2017-003)。

1.1.2 试剂与仪器

去甲肾上腺素 (noradrenaline, NA),睾酮 (testosterone, T)，多巴胺(dopamine, DA)，热休克蛋白-70 (heat shock proteins，HSP-70) 检测试剂盒，购于上海生物科技开发公司。UFX 7103 AAW音频信号发生器，上海电子教学仪器厂；TES-1352S 低频声计仪，泰仕电子工业股份有限公司； MK3-酶标仪，上海仪器有限公司；电热恒温培养箱，上海跃进医疗器械厂生产；噪声刺激盒(自制)，长∶宽∶高=50 cm∶45 cm∶55 cm，用木质五合板制成，内层包泡沫塑料用以隔音，顶部盖装微孔摄像头1个，扬声器2个。

1.2 实验方法

将SPF级雄性Wistar 大鼠按抓阄法分为4组，每组10只动物。对照组：正常饲养，不给噪声刺激；实验组 (分为35、65、85 dB三个组)。实验组动物在8:30-11:30分别给予相应的噪声刺激，每次30 min，每天1次，共20 d。实验第21天，用乙醚麻醉，无痛手术，从心脏采血，血液离心2000 r/min，15 min，取上清用去甲肾上腺素、睾酮、多巴胺、热休克蛋白-70试剂盒测定其吸光度(A)。分别以去甲肾上腺素、睾酮、多巴胺、热休克蛋白-70标准液浓度为横坐标，吸光度(A)为纵坐标做标准曲线和标准曲线的直线回归方程为：

NA标准曲线的直线回归方程为：Y=3.2×10-3x + 1.34×10-2，R2=0.9989；

T标准曲线的直线回归方程为：Y=2.2×10-3x + 5.22×10-2，R2=0.9991；

DA标准曲线的直线回归方程为：Y=4.0×10-4x + 9.0×10-3，R2=0.9998；

Hsp-70标准曲线的直线回归方程为：Y=1.1×10-3x + 3.24×10-1， R2=0.9981。分别将各组大鼠血吸光度值代入直线回归方程，计算出NA、T、DA、HSP-70值。

1.3 统计学分析

2 实验结果

2.1 实验组Wistar大鼠的一般状况

实验组大鼠在刺激开始出现惊吓状态，活动减少，随着刺激的持续，大鼠出现骚动，撕咬盒壁，攀爬等焦躁不安状态，实验后期体重明显减轻，体毛倒竖。

2.2 噪声污染对大鼠体重的影响

连续给予Wistar大鼠35、65、85 dB噪声刺激第1～5 天，体重变化不明显；噪声刺激第6～10天，体重比对照组分别减轻了9.91%、16.25%、17.33%，差异有显著性(P<0.05)；第11～15天，大鼠体重比对照组分别减轻了23.45%、30.13%、35.64%，差异有显著性(P<0.01)。(图1)

2.3 噪声污染对Wistar大鼠血激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠35、65、85 dB噪声连续刺激20 d检测，血NA水平比对照组分别升高了35.08%、171.52%、197.86%，差异有显著性(P<0.01)；血T水平比对照组分别降低了9.12%、20.06%、37.99%，差异有显著性(P<0.05～0.01)。血DA水平比对照组分别降低了15.49%、18.31%、24.88%，差异有显著性(P<0.05～0.01)；血Hsp-70水平比对照组分别升高了39.34%、195.09%、285.25%，差异有显著性(P<0.01)。图2。

注：与对照组比：*P<0.05，**P<0.01。下图同。图1 噪声污染对大鼠体重的影响Note.*P<0.05,**P<0.01，vs the control group.(The same in the following Fig)Fig.1 Effect of noise on body weight of the rats

图2 噪声污染对大鼠血激素和Hsp-70水平的影响Fig.2 Effect of noise pollution on the blood hormone and Hsp-70 levels in the rats

3 讨论

噪声污染在直接损伤听力[7]的同时，通过下丘脑-垂体-肾上腺轴[8]引起体内激素升高[9]，多巴胺水平降低[10]，导致心血管系统损伤[11]或病变[12]；通过下丘脑-垂体-性腺轴引起生殖系统损伤[13]，热休克蛋白水平升高[14]，性机能紊乱[15]，雄性激素(睾酮)水平降低[16]。宋世震等[17]选择48名生产性噪声污染工人为观察组，同一工厂不接触噪声或其他毒物的47 名工人为对照组，观察组经91.5 dB噪声污染8 h后测定，观察组血清中去甲肾上腺素水平(230.56 ng/L)比对照组(164.68 ng/L)升高了40.00%。本文研究结果表明，噪声污染使大鼠血去甲肾上腺素水平明显升高 (P<0.01)，多巴胺水平降低。多巴胺水平降低的原因可能是噪声刺激神经系统，使大量的多巴胺经多巴胺β-羟化酶催化生成去甲肾上腺素。热休克蛋白-70具有抗应激、调节细胞凋亡、抗氧化、参与机体免疫等生物学功能[18]。热休克蛋白-70 的诱导合成是机体对抗不良环境因素的一种保护性应激反应。但当刺激强度过强或刺激时间过长，就会引起HSP-70的高度表达，导致机体损伤。噪声污染使大鼠血热休克蛋白-70水平随噪声刺激强度的增加而升高[19]，实验结果与上述文献报道结果一致。实验结果表明，给予Wistar大鼠低于环境噪声0类标准强度的噪声(35 dB)刺激也能引起血激素水平和热休克蛋白-70表达异常甚至导致机体损伤。实验结果为研究预防噪声污染和修订噪声污染标准提供参考依据。

参考文献(References)

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