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微波辐射对生殖健康影响的研究进展

2020-02-13王俊璇朱文赫吕士杰

吉林医药学院学报 2020年2期
关键词:辐射损伤生殖系统虫草

王俊璇,朱文赫,吕士杰*

(1.延边大学医学院,吉林 延吉 133002;2.吉林医药学院,吉林 吉林 132013)

微波技术的广泛应用,使得环境辐射污染日益加重,辐射对人类健康的影响已经引起人们的广泛关注,微波辐射引起的职业危害等问题,成为人们关注的焦点[1]。流行病学调查和实验研究结果表明,射频电磁辐射对人体的影响是多系统、多方位的。已有文献报道,生殖系统对微波辐射的影响最为敏感[2]。不同频率的微波辐射可影响精子运动、形态、功能以及细胞凋亡,影响动物性激素的分泌和性行为。由于电磁辐射对生殖系统产生的效应不仅可影响生物个体本身,还可通过遗传物质影响后代健康[3]。因此,探讨微波辐射对生殖系统的损伤及其作用机制,对于维持人类健康的可持续发展具有重要意义。本文就近年来国内外关于微波辐射对生殖健康的影响研究及相关药物的研究进行综述,为微波辐射损伤与防治研究提供参考。

1 微波辐射对生殖健康的影响

1.1 微波辐射对人类生殖健康的影响

近年来,环境因素对人类生殖健康造成的损伤已经超过以往预期[4]。由于微波技术的广泛应用,微波辐射无处不在[5],辐射造成的环境污染已经严重影响到了人类健康。暴露在微波辐射如移动电话、笔记本电脑和无线路由器等环境中可导致人类精子质量的降低[6]。胡海翔等[7]研究了长期微波辐射对雷达作业人员精子活力和精子凋亡的影响,结果表明,雷达辐射暴露对精子活力和精子凋亡产生影响,可使精子活力降低、活精子百分率下降和凋亡率上升。闫素文等[8]对长期受低强度微波辐射的男性生殖能力进行问卷调查,结果表明,长期低强度微波辐射使男性性功能障碍发生率明显升高,降低自然妊娠率。马春晓等[9]采用固定效应模型法对173名雷达操作员的生殖健康情况进行Meta分析,研究结果显示,微波辐射使男性精液质量低下,生殖内分泌功能紊乱,男性生育能力降低。

1.2 微波辐射对雄性生殖健康的影响

微波辐射对生物体可产生热效应和非热效应。由于睾丸和附睾具有血液循环薄弱、温度较低、组织散热较差等解剖生理特征,雄性生殖系统成为微波辐射损伤的敏感靶部位之一[10]。辐射效应可影响睾丸和附睾组织的结构与功能,造成不育[11]。万朋等[12]研究表明,低强度微波辐射对小鼠生殖健康的影响可能与生殖细胞的氧化损伤有关。穆慧玲等[13-14]通过不同强度的微波照射小鼠同样证实了微波辐射对小鼠睾丸组织的氧化应激损伤。姚斌伟等[15]研究发现,强度为10 mW/cm2微波照射后,大鼠的精子活动度、活力参数明显下降,畸形率升高。此外,微波辐射还会影响激素分泌,Kumar等[16]研究显示微波辐射不仅影响小鼠的生殖健康,还会影响受照射雄鼠的子代。毕涣洲等[17]研究结果显示,微波辐射可以影响雄性小鼠的子代性别和死亡率,受照射雄性小鼠的子代雌性仔鼠比例增大,并且微波辐射损伤雄性小鼠的仔鼠死亡率明显高于正常组。

综上,微波辐射对雄性生殖系统的损伤主要表现在精子活力水平、睾丸附睾组织病理变化、激素水平改变和氧化应激水平的影响等。

1.3 微波辐射对雌性生殖健康的影响

卵巢是雌性重要生殖腺,也是微波、电磁脉冲等电磁辐射作用的敏感靶部位之一[18]。卢兴宏等[19]研究电磁辐射对雌性生殖功能的影响,结果发现,微波辐射可导致雌性小鼠生殖功能减低,血清促卵泡激素水平升高,胎崽数目减少,引起雌性生殖毒性。马惠荣等[20]结果显示,辐射组大鼠血清E2水平较正常组显著降低,卵泡和黄体直径均小于正常组,颗粒细胞层数和数量减少。Shahin等[21]研究显示,微波照射小鼠的着床位置受到显著影响。血浆雌二醇浓度显著升高外,低水平微波辐射暴露小鼠NO水平和抗氧化酶活性显著降低。潘晓燕等[22]研究结果显示,与对照组比较,辐射组小鼠卵巢组织次级卵泡形态异常,颗粒细胞排列紊乱。次级卵泡中颗粒细胞凋亡数增加,颗粒细胞中Bcl-2蛋白的表达显著降低、活化型胱天蛋白酶3的表达显著升高,血清中雌激素水平显著降低。说明微波辐射可致小鼠卵巢次级卵泡发育损伤。

以上研究表明微波辐射同样影响雌性生殖健康。

2 抗微波辐射生殖系统损伤药物的研究

2.1 中草药物抗微波辐射生殖损伤的研究

中草药是我国劳动人民历经几千年研究与探索用于预防和治疗疾病所使用的药物。中草药品种多样,用处广泛,疗效独特。

蛹虫草:蛹虫草是一种子囊菌,别称北冬虫夏草。中医认为,蛹虫草入肺肾二经,既能补肺阴,又能补肾阳,是一种能同时平衡、调节阴阳的中药。虫草素和虫草多糖是蛹虫草主要药效成分之一,能够补肺益肾,增强机体免疫力,提高身体抗病毒和抗辐射能力,中医认为其起扶正固本作用。李尽哲等[23]研究表明,虫草素能够提高微波辐射果蝇的生殖力,促进微波辐射果蝇子代生长发育、减少畸形率。

黄芪:多年生草本,主根肥厚,木质。黄芪总苷为黄芪的根提取所得,具有增强肌体免疫力,促进生长,提高抗氧化能力。黄芪药用已有两千多年历史,民间有“常喝黄芪汤,防病保健康”的说法,具有良好的防病保健作用。姚斌伟[24]等研究发现,与辐射组比较,药物组大鼠精子活动度增加,活力参数、运动参数升高,畸形率下降。黄芪总苷具有明显治疗微波辐射致精子损伤的作用。

五味子:为木兰科植物五味子的干燥成熟果实,神农本草经上品中药,能滋补强壮之力,药用价值极高。其果含有木脂素类、有机酸类及糖类,具有敛肺、滋肾、生津、涩精等作用。赵东海等[25]研究结果显示,与模型组比较,药物组小鼠精子密度增加,精子活率升高,精子畸形率降低,血清促卵泡激素和促黄体素水平降低,睾丸组织匀浆中睾酮水平含量升高,且作用效果呈剂量依赖性。

桦褐孔菌:桦褐孔菌是俄罗斯、日本等国的民间常用药物,为药用真菌,属于纯中药,我国主要分布在黑龙江和吉林一带。桦褐孔菌中的最有效成分是多糖,具有抗癌、降压、降糖、提高免疫力等作用。赵丽微[26]等实验结果显示,桦褐孔菌多糖对微波辐射致睾丸损伤具有显著防护效果。

2.2 中药复方

金匮肾气丸:由地黄、山药、山茱萸(酒炙)、茯苓等十余味中药组成,具有温补肾阳,化气行水功效。用于肾虚水肿、腰膝酸软、畏寒肢冷等,为补肾助阳代表方剂。微波辐射致生殖功能损伤最终表现为肾虚证[27],应用金匮肾气丸治疗微波辐射致雄性小鼠生殖功能障碍,补肾助阳。研究显示,微波辐射可以使小鼠精子总活力、前向运动率降低,畸形率增加。金匮肾气丸能提高精子精子总活力、精子前向运动率,减少精子畸形率。光镜下观察,用药后小鼠睾丸组织生精小管界膜完整,管内可见成熟精子,各类生精细胞排列整齐,层次清楚,间质细胞结构正常。金匮肾气丸能修复微波辐射导致的睾丸组织损伤。

抗辐灵:一种新研发的抗微波辐射损伤的中药复方制剂,由赤芍、红萍、女贞子、丹参、绿茶等制成,是一种高效、低毒、价廉的新型抗微波辐射损伤中药制剂。姚斌伟[28]等研究表明,抗辐灵能够拮抗微波辐射导致的大鼠睾丸组织结构损伤、抑制脂质过氧化、增强超氧化物歧化酶活性作用,提高精子活动率,减少精子畸形率,具有较好的防治微波辐射损伤作用。

随着科技的飞速发展,微波辐射对人们健康的影响越来越受到重视,尤其是微波辐射与生殖健康之间的关系。虽然报道了许多关于微波辐射损伤生殖系统的研究,但是具体机制仍然有待进一步的研究。现在物理方法的防护虽然可以阻挡轻微的微波辐射,但却不能完全可靠地阻挡微波辐射对人体的伤害,同时并不能大规模的市场普及。因此,抗生殖系统辐射损伤防治的药物仍然具有很广阔的市场需求。所以,深入探讨生殖系统的辐射损伤机制,开发抗辐射相关药物极具社会意义和市场价值。

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