低頻噪聲對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞微核率的影響

羅玲玲，郭新亮

（寧夏大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

低頻噪聲作為職業(yè)類噪聲和生活類噪聲的共有部分，在城市化進(jìn)程不斷加快的今天，已經(jīng)成為不容忽視的環(huán)境問題之一[1].人們的可聽聲頻率范圍為20～20000赫茲，通常200赫茲以下的噪聲為低頻噪聲，變壓器噪聲、水泵噪聲、空調(diào)噪聲、交通噪聲等[2].國內(nèi)外已有研究結(jié)果表明，城市環(huán)境噪聲中的低頻噪聲越來越大，人們對(duì)低頻噪聲煩惱度增加，明顯高于中高頻噪聲，長期暴露會(huì)對(duì)人體造成神經(jīng)衰弱，失眠，頭痛等各種神經(jīng)官能癥的慢性損傷[3].

本文觀察低頻噪聲暴露下小鼠的生理效應(yīng)，以行為的改變和骨髓微核率的變化作為主要的觀測指標(biāo)，探討低頻噪聲對(duì)小鼠行為及骨骼細(xì)胞微核率的影響[4].

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 交通噪聲的采集與模擬聲頻轉(zhuǎn)換

交通噪聲的采集：選取銀川市北京路上路面車道一側(cè)作為監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)周圍地勢開闊平坦，無障礙物.將TES-1357噪聲檢測儀置于距離街口50m以上，距路肩10cm，離路面高度為1.2m處，測量時(shí)間段為每天的三個(gè)交通高峰時(shí)間，即 7:30～8:30、12:30～1:30、18:30～19:30，每個(gè)時(shí)段連續(xù)監(jiān)測1h.同期采集相應(yīng)段位交通噪聲，以錄音機(jī)錄制.

模擬聲頻轉(zhuǎn)換：對(duì)所采集交通噪聲的進(jìn)行計(jì)算機(jī)聲級(jí)分析處理與轉(zhuǎn)錄制，并以此作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的噪聲源[5].先把噪聲錄入電腦，應(yīng)用WAVECN2.0軟件進(jìn)行處理制成Mp3格式的音頻文件，再用錄音機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄.

1.2 小鼠行為改變：低頻噪聲暴露下小鼠行為變化觀察法

小鼠骨髓細(xì)胞微核率影響：小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)法[6].

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel平臺(tái)處理完成.

2 試劑與器材

試劑：甲醇（分析純）、甘油（分析純）、小牛血清、生理鹽水、Giemsa儲(chǔ)備液、pH6.8的磷酸鹽緩沖液.

動(dòng)物：ICR小鼠（由寧夏醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供）.

器材：TES-1357噪聲檢測儀、錄音機(jī)、擴(kuò)音設(shè)備；手術(shù)刀、手術(shù)剪、眼科鑷、醫(yī)用紗布、帶橡皮頭吸管、臺(tái)式離心機(jī)、刻度離心管、晾片架、電吹風(fēng)機(jī)、玻璃蠟筆、玻璃染色缸、2ml注射器及針頭、載玻片及推片、顯微鏡、細(xì)胞計(jì)數(shù)器.

3 試驗(yàn)過程

3.1 低頻噪聲暴露

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組：健康ICR小鼠100只，雌雄各半，隨機(jī)分為5組，每組20只且雌雄各半，分籠飼養(yǎng)，保證所有小鼠處于同一生長條件下.5組分別為：陰性對(duì)照組、60dB組、70dB組、80dB組、90dB組.

噪聲暴露：以模擬處理的交通噪聲發(fā)生器作為聲源，噪聲強(qiáng)度分別設(shè)計(jì)為60dB、70dB、80dB、90dB，其主要頻率范圍在0.25～4.00kHz.每天于早中晚三個(gè)固定時(shí)段，在互不影響的條件下，分別以60dB，70dB，80dB，90dB的低頻噪聲暴露于小鼠，每個(gè)時(shí)段連續(xù)影響1小時(shí).暴露時(shí)揚(yáng)聲器置于鼠籠正前方，暴露過程中以TES-1357噪聲檢測儀即時(shí)監(jiān)測，控制聲壓級(jí)變化范圍不超過2dB，且盡量避免受到外界聲源影響.實(shí)驗(yàn)周期30天.陰性對(duì)照組則在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中正常飼養(yǎng)于背景噪聲低于40dB的環(huán)境中.

3.2 小鼠行為變化觀察

每次噪聲暴露過程中及暴露結(jié)束后1小時(shí)隨時(shí)記錄小鼠的行為變化.

3.3 骨髓液制備、涂片及微核檢測

小鼠最后一次噪聲作用后，禁食24小時(shí)，用頸椎脫臼法將其處死，迅速用手術(shù)剪將其兩腿股骨取下，剃下肌肉，用生理鹽水洗去血污和碎肉，再剪去兩端的骨骺，用帶針頭的1.0ml注射器吸取小牛血清，插入骨髓腔內(nèi)，沖洗骨髓腔，將骨髓沖入離心管，然后用吸管吹打骨髓團(tuán)塊使其均勻，以1000r/min離心10分鐘，取0.5ml上清液與沉淀物混勻，用滴管吸取混懸液并滴一滴再潔凈的載玻片上，均勻推片，晾干；將推好晾干的骨髓片放入染色缸中，用甲醇溶液固定15min，取出晾干；將固定晾干后的涂片，用新鮮配制的Giemsa應(yīng)用液染色10～15min，沖洗掉玻片上的染色液，置晾片架上晾干后在油鏡下觀察計(jì)數(shù).

先在低倍鏡下進(jìn)行觀察，選擇分布均勻，染色較好的區(qū)域，再在油鏡下觀察計(jì)數(shù)，骨髓嗜多染紅細(xì)胞（PCE）呈灰藍(lán)色，正染紅細(xì)胞（NCE）呈橘黃色.細(xì)胞中含有的微核多數(shù)呈圓形，邊緣光滑整齊，嗜色性與核質(zhì)一致，呈紫紅色或藍(lán)紫色.一個(gè)細(xì)胞內(nèi)可出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)微核.計(jì)數(shù)1000個(gè)PCE中含微核的PCE數(shù).

4 結(jié)果與分析

4.1 小鼠行為改變

由實(shí)驗(yàn)可知，隨著噪聲聲級(jí)的變化，小鼠行為也在發(fā)生變化，由能正常進(jìn)食、活動(dòng)逐漸變?yōu)榛顒?dòng)異常、煩躁不安、抱團(tuán)嗜睡等狀態(tài).說明低頻噪聲從進(jìn)食、個(gè)體活動(dòng)、睡眠、神經(jīng)行為等方面均對(duì)小鼠有不同程度的影響.小鼠行為的變化見表1.

表1 低頻噪聲暴露下小鼠行為變化

4.2 小鼠骨髓細(xì)胞微核率

本文只計(jì)數(shù)骨髓嗜多染紅細(xì)胞（PCE）中的微核，微核率以千分率表示.每只動(dòng)物為一觀察單位，結(jié)果見表2.

表2 低頻噪聲暴露下小鼠骨髓細(xì)胞微核率

由表2可知，對(duì)照組及四個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠均有微核出現(xiàn).陰性對(duì)照組與60dB組、70dB組、80dB組相比微核數(shù)基本穩(wěn)定于2～10之間，分析認(rèn)為是微核的自然產(chǎn)生或低頻噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)組的微弱影響而產(chǎn)生.但90dB組微核數(shù)有較大輻度增加，達(dá)到10～42‰，提示小鼠骨髓細(xì)胞微核的產(chǎn)生存在一定的低頻噪聲聲級(jí)閾值.

對(duì)測得的小鼠骨髓細(xì)胞微核千分率，取其各組平均值，應(yīng)用Excel進(jìn)行線性趨勢分析.結(jié)果顯示，R=0.7570，各組間線性相關(guān)性較差，尤其是陰性對(duì)照組與60dB組、70dB組、80dB組幾無差異，而90dB組差異較明顯.這一結(jié)果也再次強(qiáng)調(diào)低頻噪聲對(duì)動(dòng)物的影響是微弱長期的，若積累達(dá)到一定閾值則會(huì)產(chǎn)生較明顯的影響甚至是遺傳損傷.結(jié)果見圖1.

圖1 小鼠骨髓細(xì)胞微核率隨低頻噪聲聲級(jí)變化曲線

5 結(jié)論與討論

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知低頻噪聲作為一種有害的物理刺激,可影響到小鼠的一般狀況及神經(jīng)行為[7].隨著噪聲聲級(jí)的不斷增加，小鼠的行為從正常到個(gè)別個(gè)體出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)及至整體出現(xiàn)煩躁不安、抱團(tuán)嗜睡現(xiàn)象.同時(shí)亦可以證明隨著低頻噪聲分貝的升高小鼠的應(yīng)激反應(yīng)越明顯，其影響效果明顯加大，且影響對(duì)其心情，睡眠造成一定的影響.

通過實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的比較來看，60dB組、70dB組、80dB組與陰性對(duì)照組線性關(guān)系較好，說明他們無明顯差異，而90dB組有較大突躍，說明小鼠微核的產(chǎn)生存在一個(gè)閾值，當(dāng)噪聲的作用超過這個(gè)閾值時(shí)，便使小鼠細(xì)胞產(chǎn)生了微核.

這說明并不是所有低頻聲范圍的聲源都可以使小鼠細(xì)胞產(chǎn)生了微核，只有達(dá)到一定的頻率、閾值后才對(duì)小鼠的細(xì)胞產(chǎn)生一定程度的遺傳損傷.

〔1〕劉硯華,張朋,高小晉.我國城市噪聲污染現(xiàn)狀與特征[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2009,25(4):88-91.

〔2〕柴俊霖,劉麗華，等.城市道路交通噪聲分析與防治對(duì)策研究[J].噪聲與振動(dòng)控制,2008,10(5):126-127.

〔3〕陳美麗,何蘭波.低頻噪聲對(duì)人體健康的影響[J].新醫(yī)學(xué)導(dǎo)刊,2008,7(10):55-58.

〔4〕王艷.噪聲干擾對(duì)小鼠學(xué)習(xí)和記憶的影響[J].畜牧與飲料科學(xué),2010,31(8):45-46.

〔5〕黃武康,周長勝等.2.5W低噪聲CMOS D類音頻功放設(shè)計(jì)[J].固體電子學(xué)研究與進(jìn)展,2010,30(1):108-113.

〔6〕李宏.微核試驗(yàn)的研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(7):2864-2866.

〔7〕桑傳蘭,王蕭，等.光照和噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠血液指標(biāo)及肝腎功能的影響[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2012,33(5):64-68.