補(bǔ)腎填精方對(duì)電磁輻射所致小鼠睪丸組織SOD活性和MDA含量的研究

江少波，孫 潔，蔣遠(yuǎn)春，楊偉強(qiáng)

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，移動(dòng)電話已成為現(xiàn)代社會(huì)最常用的通迅工具。有研究表明，移動(dòng)電話電磁輻射可能會(huì)損傷生殖系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)以城市里接聽移動(dòng)電話時(shí)的平均功率密度為標(biāo)準(zhǔn)，模擬移動(dòng)電話電磁場(chǎng)連續(xù)輻射雄性小鼠,并檢測(cè)其睪丸組織超氧化歧化酶(serum superoxide dismutase，SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平，初步探討移動(dòng)電話電磁輻射對(duì)小鼠生殖系統(tǒng)的影響及補(bǔ)腎填精方的預(yù)防作用。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組 雄性昆明小鼠48只，體重(20.48±1.53)g，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。計(jì)算機(jī)取隨機(jī)數(shù)法將動(dòng)物分為4組：空白組 (0 uW/cm2)、低輻射組(33 uW/cm2)、高輻射組(181 uW/cm2)和補(bǔ)腎組(181 uW/cm2),每組12只。

1.2 輻射裝置 MPB-03H微波發(fā)生器(浙江嘉科有限公司),EMR20C射頻電磁分析檢測(cè)儀(德國(guó)narda公司)。微波輻射：模擬GSM制式移動(dòng)電話工作頻率，輻射頻率為900 MHz。

1.3 給藥 補(bǔ)腎填精方由熟地黃、制首烏、枸杞子、淫羊藿等組成,由浙江省中醫(yī)院藥劑中心煎制成濃縮液，含生藥量0.9 g/mL。補(bǔ)腎組每天給0.15 mL/10 g體重的補(bǔ)腎填精方濃縮液灌胃,其他各組予等量生理鹽水灌胃。自輻射第1 d起開始給藥，共35 d。

1.4 輻射方法 將小鼠置于普通塑料小鼠籠中。輻射源發(fā)射功率相對(duì)固定，通過調(diào)整距輻射源距離來調(diào)節(jié)輻射劑量。開始時(shí)用EMR20C射頻電磁分析儀按空白組(0 uW/cm2)、低輻射組(33 uW/cm2)、高輻射組(181 uW/cm2)和補(bǔ)腎組(181 uW/cm2)的劑量，對(duì)各組距輻射源的位置進(jìn)行標(biāo)定。每天上午10 AM至12 N持續(xù)照射2 h，連續(xù)照射35 d。輻射時(shí)禁食、禁水。空白組動(dòng)物除不進(jìn)行照射外，其余飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)等條件均與其他它各組相同。

1.5 試劑及指標(biāo)檢測(cè) 總蛋白定量測(cè)試盒、SOD測(cè)試盒和MDA含量測(cè)試盒購于南京建成生物工程研究所。各組小鼠輻射35 d后，稱重后頸椎脫臼處死，處死后取雙側(cè)睪丸和附睪稱重，觀察睪丸、附睪臟器系數(shù)的變化（睪丸、附睪與體重的比值）。另取右側(cè)睪丸組織，以9倍體積冰生理鹽水進(jìn)行勻漿，4℃條件下4 000 r/min離心30 min，取上清，嚴(yán)格按照試劑盒說明書提供方法檢測(cè)。睪丸組織總蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定，SOD活性采用黃嘌呤氧化酶法測(cè)定，MDA含量用硫代巴比妥酸法測(cè)定。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)以均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較，P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

各組間的睪丸及其臟器系數(shù)無顯著性差異(P>0.05)，附睪及其臟器系數(shù)無顯著性差異(P>0.05)，與空白組、補(bǔ)腎組、低輻射組相比較，高輻射組睪丸組織SOD活性明顯下降(P<0.05)，而MDA水平明顯上升(P<0.05)，詳見表1～表3。

表1 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的睪丸與睪丸臟器系數(shù)的測(cè)定(±s)

表1 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的睪丸與睪丸臟器系數(shù)的測(cè)定(±s)

n組別空白組補(bǔ)腎組低輻射組高輻射組12 12 12 12睪丸重量（mg）310.44±38.47 304.32±36.37 299.16±35.56 295.78±35.17睪丸臟器系數(shù)（mg/g）6.10±0.84 6.08±0.81 5.97±0.80 5.89±0.79

表2 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的附睪與附睪臟器系數(shù)的測(cè)定(±s)

表2 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的附睪與附睪臟器系數(shù)的測(cè)定(±s)

n組別空白組補(bǔ)腎組低輻射組高輻射組12 12 12 12附睪重量（mg）103.10±10.40 101.08±10.48 99.08±11.15 96.00±8.89附睪臟器系數(shù)（mg/g）2.03±0.13 2.01±0.12 1.98±0.14 1.92±0.11

表3 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的SOD活性和MDA測(cè)定(±s)

表3 各實(shí)驗(yàn)組小鼠的SOD活性和MDA測(cè)定(±s)

注：與空白組比較，*P<0.05，與補(bǔ)腎組比較，#P<0.05,與低輻射組比較，△P<0.05

n組別空白組補(bǔ)腎組低輻射組高輻射組12 12 12 12 SOD（u/mgprot）15.38±1.31 15.21±1.12 15.10±1.24 13.98±1.64*#△MDA（nmol/mgprot）1.14±0.10 1.18±0.12 1.17±0.15 1.26±0.11*#△

3 討論

移動(dòng)電話的電磁輻射是一種特定頻段(約在800～2 000 MHz)的脈沖輻射，其輻射功率隨著信號(hào)強(qiáng)弱的變化，變化范圍值很大，信號(hào)越強(qiáng)，輻射功率越小。反之，信號(hào)越弱，輻射功率越大。城市基站密集，信號(hào)較強(qiáng)，因此移動(dòng)電話處于高輻射，低功率的狀態(tài)。為模擬貼近都市城區(qū)移動(dòng)手機(jī)輻射，我們測(cè)定了兩個(gè)不同型號(hào)手機(jī)(三星AnycallSGH-M128和諾基亞N79)，在輻射源的工作狀態(tài)下的輻射功率密度，以確定高、低輻射組輻射劑量。其中高輻射組劑量標(biāo)定為接聽電話時(shí)緊貼移動(dòng)電話的平均輻射強(qiáng)度，低輻射組劑量標(biāo)定為接聽電話時(shí)距離移動(dòng)電話10 cm的平均輻射強(qiáng)度，功率密度分別為181 uW/cm2和33 uW/cm2。由于電磁輻射功率密度隨著與輻射源距離不斷增大而衰減，本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)距離輻射源位置遠(yuǎn)近來調(diào)節(jié)輻射劑量。

由于睪丸組織血供相對(duì)貧乏，而生殖細(xì)胞不斷發(fā)育增殖、分化，DNA也處于不斷的復(fù)制、分裂階段，男性生殖系統(tǒng)成為移動(dòng)電話電磁輻射最敏感的組織器官之一。許多文獻(xiàn)報(bào)道、研究亦證實(shí)，移動(dòng)電話電磁輻射對(duì)生殖系統(tǒng)損傷比較明顯。使用手機(jī)會(huì)導(dǎo)致男性精子數(shù)目和精液質(zhì)量的下降，精子運(yùn)動(dòng)、活力和形態(tài)也較差，減少精子參數(shù)與每天接觸手機(jī)時(shí)間的長(zhǎng)短有著密切的聯(lián)系[1]。另有研究表明，移動(dòng)電話模擬輻射源對(duì)小鼠進(jìn)行全身輻射35 d后，高輻射組小鼠LDH-X活性明顯下降，精子活動(dòng)率明顯降低，精子尾部線粒體形態(tài)大小不一，分布不均，部分出現(xiàn)腫脹，電子密度降低；板狀嵴減少，灶性空泡化。上述改變顯示移動(dòng)電話的電磁輻射可作用于線粒體，阻礙生精細(xì)胞(尤其是精子)的能量代謝而產(chǎn)生生殖毒性[2-3]。

正常情況下，機(jī)體的氧化和抗氧化處于動(dòng)態(tài)平衡,機(jī)體新陳代謝中產(chǎn)生的自由基,不斷被抗氧化系統(tǒng)清除。機(jī)體的抗氧化防御體系包括酶促和非酶促兩個(gè)體系，其中，酶促防御系統(tǒng)包括SOD、GSH-Px、CAT等。當(dāng)受到一些理化因素或其他因素的影響時(shí)，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生過多的氧自由基。為了清除氧自由基，SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化物酶被大量消耗，造成機(jī)體氧化/抗氧化系統(tǒng)失衡，大量的氧自由基、MDA在體內(nèi)大量積聚，所有這些物質(zhì)均能與生物膜、酶及功能蛋白產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一定的損害。其中，SOD是歧化超氧陰離子的專一性酶，由于超氧陰離子是活性氧生成過程中的初始產(chǎn)物,并對(duì)CAT、GSH-Px將H2O2轉(zhuǎn)化為H2O的反應(yīng)具有催化作用。因此，SOD被稱作活性氧防御的第一線，其活性高低反應(yīng)出機(jī)體內(nèi)抗自由基水平。MDA是氧自由基引起的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生的主要最終代謝產(chǎn)物，可以用來作為衡量氧化應(yīng)激程度的指標(biāo)[4]。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高輻射組小鼠睪丸組織SOD活性顯著降低,MDA水平顯著升高。提示移動(dòng)電話電磁輻射可以導(dǎo)致睪丸組織活細(xì)胞氧自由基生成增多，SOD被大量消耗，未能清除過量生成的自由基，脂質(zhì)過氧化程度加重，氧化抗氧化系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，導(dǎo)致生殖細(xì)胞損傷及代謝障礙，進(jìn)而損傷生殖系統(tǒng)。與高輻射組相比較，補(bǔ)腎組睪丸組織SOD活性增高，MDA水平降低，說明補(bǔ)腎填精方能較好地降低睪丸組織MDA水平，防止氧自由基損傷，提高睪丸組織SOD活性，提高組織細(xì)胞抗氧化損傷能力,從而維持細(xì)胞內(nèi)氧化抗氧化系統(tǒng)平衡，減輕機(jī)體損傷的程度。補(bǔ)腎填精方中，生曬參補(bǔ)益元?dú)?，枸杞補(bǔ)腎益精，制首烏補(bǔ)益精血，淫羊藿補(bǔ)腎益氣?，F(xiàn)代藥理學(xué)表明，上述藥物煎劑和提取物有不同程度的抗氧化、抗輻射、清除自由基作用[5]。我們之前的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎填精方能較好地拮抗睪丸組織抗氧化能力降低和清除自由基作用[6]。因此，能有效地預(yù)防移動(dòng)電話電磁輻射對(duì)睪丸的損傷。另外，各實(shí)驗(yàn)組小鼠睪丸、附睪絕對(duì)重量及其臟器系數(shù)雖有改變趨勢(shì)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示可能有較輕的器質(zhì)損傷，這個(gè)劑量的輻射可能以功能損傷為主，仍需進(jìn)一步研究。

本實(shí)驗(yàn)提示,移動(dòng)電話電磁輻射可以使睪丸組織脂質(zhì)過氧化水平上升，超氧化反應(yīng)活躍，這可能是造成睪丸損害的途徑之一，但也不能排除與非酶促防御系統(tǒng)存在失衡效應(yīng)有關(guān)。補(bǔ)腎填精方對(duì)移動(dòng)電話電磁輻射產(chǎn)生的病理損傷有著一定的預(yù)防保護(hù)作用，本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步深入探討移動(dòng)電話電磁輻射損傷機(jī)理及中藥輻射防護(hù)均提供了初步的理論依據(jù)。鑒于目前移動(dòng)電話使用的普遍性，并有實(shí)驗(yàn)研究出現(xiàn)了不一致的結(jié)果[7-8]，因此，我們還需要更多的前瞻性、對(duì)比性研究加以論證。

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