微波輻射損傷的研究進(jìn)展

王 帥，祝寅淏，李景璐，蔣佳諾綜述，范紅艷，王艷春審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院：1.藥學(xué)院,2.臨床醫(yī)學(xué)院,3.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,吉林 吉林 132013)

近年來，隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展，微波射頻技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于廣播、通訊、導(dǎo)航、醫(yī)療、國防以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。微波技術(shù)在給人類帶來極大益處的同時，也有研究證實其對人體產(chǎn)生著一些不良影響，對人類健康造成一定的威脅。由于微波可穿透生物體，導(dǎo)致其能量被組織吸收后能夠引起一系列的生物效應(yīng)，其中腦、心血管、生殖等器官系統(tǒng)為其主要靶部位[1]。在醫(yī)療領(lǐng)域，微波治療技術(shù)被應(yīng)用治療多種疾病，其在治療男性生殖系統(tǒng)疾病、婦科疾病等方面均發(fā)揮重要作用[2]?，F(xiàn)有的研究表明，微波輻射也可導(dǎo)致人體多系統(tǒng)、多臟器的損傷。并且長時間暴露在微波輻射下對生物體的神經(jīng)、心血管、消化、免疫、生殖系統(tǒng)等方面均存在不同程度損害[3]。本文就近年來關(guān)于微波輻射對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等影響的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 神經(jīng)系統(tǒng)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)由腦和脊髓組成，是生物體神經(jīng)系統(tǒng)的最主體部分。研究發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)對微波輻射敏感，長期接觸微波的工作人員可能存在潛在的神經(jīng)損傷和認(rèn)知功能障礙。有研究[4-5]顯示，微波輻射可以導(dǎo)致行為認(rèn)知功能改變，海馬神經(jīng)元形態(tài)學(xué)變化，其發(fā)生機(jī)制為神經(jīng)遞質(zhì)變化和腦細(xì)胞信號通路改變[6]。周海林等[7]對制藥企業(yè)員工通過職業(yè)健康檢查、問診和體格檢查及簡易智能狀態(tài)檢查量表(MMSE)測試進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)職業(yè)性微波輻射暴露對工人的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及認(rèn)知功能有影響。學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵腦區(qū)在海馬，徐方劍等[8]在觀察小鼠學(xué)習(xí)能力的Y迷宮實驗中，以微波輻射功率密度分別為0.5、1、2 mW/cm2的微波照射1 h/d，連續(xù)照射30 d造模，研究發(fā)現(xiàn)低功率密度微波輻射對小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力有損害，可能是通過γ-氨基丁酸的增加和谷氨酸減少實現(xiàn)的。NITTBY[9]采用0.6、60 mW/kg的微波輻射大鼠55周，實驗結(jié)果顯示大鼠學(xué)習(xí)尋找平臺的能力明顯下降。

2 心血管系統(tǒng)

心血管系統(tǒng)與生物體血液循環(huán)有著密切的關(guān)系，血液循環(huán)保證了機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對恒定和新陳代謝的正常進(jìn)行,是機(jī)體生存最重要的生理機(jī)能之一。微波輻射對心血管系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為血紅蛋白、血小板計數(shù)、白細(xì)胞吞噬能力等的變化。周海林[10]通過對接觸過微波輻射相關(guān)作業(yè)的企業(yè)員工進(jìn)行體檢發(fā)現(xiàn)，長期處于低劑量微波輻射的工作環(huán)境,對員工的心臟、外周血紅細(xì)胞代謝均存在不同程度的影響，并且體檢結(jié)果顯示接觸組的心電圖異常檢出率高于對照組。劉燕青[11]以0、5、10、50 mW/cm2的微波輻射120只雄性大鼠，6 min/d，分別于輻射后1、7、14、28、90、180 d取竇房結(jié)組織制作石蠟切片，研究微波輻射后大鼠竇房結(jié)組織結(jié)構(gòu)的改變及其與輻射劑量之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)大鼠外周血中血紅蛋白、血小板計數(shù)、白細(xì)胞吞噬能力均下降，淋巴細(xì)胞突變增加，并且與大鼠輻照時間呈明顯的線性關(guān)系。

3 消化系統(tǒng)

消化系統(tǒng)由消化道和消化腺兩大部分組成，肝臟屬于消化腺組成部分，其在消化系統(tǒng)中發(fā)揮著中要的作用。肝臟與機(jī)體清除活性氧有關(guān)，肝細(xì)胞損害常表現(xiàn)為活性氧過量生成和機(jī)體抗氧化能力下降。姜艷霞等[12]在研究海帶多糖對超重環(huán)境下微波輻射損傷的防治時,在8 G超重環(huán)境下實施200 mW/cm2的微波輻射5 min/d,連續(xù)14 d造模，發(fā)現(xiàn)大鼠肝臟發(fā)生過氧化損傷。羅軍等[13]在研究玉米肽對微波輻射大鼠肝組織損傷的治療作用時,對大鼠進(jìn)行100 mW/cm2的微波輻照6 min/d，連續(xù)7 d造模。結(jié)果顯示，輻射模型組血清超氧化物歧化酶活性顯著下降，乳酸脫氫酶顯著升高，丙二醛、谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量極顯著升高。顯微鏡下觀察肝組織形態(tài)，發(fā)現(xiàn)輻射模型組大鼠肝細(xì)胞細(xì)胞核形態(tài)不規(guī)則，肝血竇縮小或消失。王月華等[14]以大鼠為研究對象，采用100 mW/cm2的高功率微波輻射1、7、14 d，通過生物化學(xué)和形態(tài)學(xué)檢測分析，研究發(fā)現(xiàn)高功率微波輻射對肝臟的結(jié)構(gòu)和功能具有一定得損傷效應(yīng)，其機(jī)制可能與細(xì)胞因子白介素-6(interleukin,IL-6)、IL-10和IL-18的變化有關(guān)，且肝細(xì)胞損傷是可逆性。

4 免疫系統(tǒng)

免疫系統(tǒng)具有免疫防御、監(jiān)視、調(diào)控的作用，其主要由疫器官、免疫細(xì)胞以及免疫活性物質(zhì)組成。免疫系統(tǒng)屬于生物體的重要功能系統(tǒng)，與生物體抵抗外界有害物質(zhì)入侵有關(guān)。微波輻射可以直接或間接影響機(jī)體免疫功能。微波輻射主要通過影響絲裂原刺激的反應(yīng)、T細(xì)胞數(shù)量以及效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞免疫功能的改變。有研究發(fā)現(xiàn)微波輻射對T淋巴細(xì)胞的數(shù)量和功能、增殖、凋亡、細(xì)胞因子的表達(dá)、特異及非特異性免疫功能等方面都具有不同程度的影響，且表現(xiàn)為一定的雙效性[15]。陳昱[16]通過對90只昆明種小鼠，在微波頻率為900 MHz，功率密度分別為50、150、250 μW/cm2條件下全天連續(xù)全身輻射90 d造模，發(fā)現(xiàn)150 μW/cm2組血清免疫球蛋白含量高于對照組,150、250 μW/cm2照射組外周血T淋巴細(xì)胞酸性α醋酸萘酯酶陽性率低于對照組，低強(qiáng)度微波輻射對小鼠的免疫功能有一定影響，不同強(qiáng)度的微波輻射對機(jī)體免疫功能產(chǎn)生的影響存在性別差異。徐俊杰等[17]在研究微波輻射對小鼠免疫功能的影響中，以100 mW/cm2微波照射15 min/d，連續(xù)10 d,證實連續(xù)多次微波輻射會導(dǎo)致刀豆蛋白或脂多糖誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖能力,IL-1、IL-2、IL-3等細(xì)胞因子活性水平明顯降低。

5 生殖系統(tǒng)

5.1 對雄性生殖系統(tǒng)的影響

近幾年來男性不育問題日益突出，經(jīng)過科研人員的不斷努力與大量實驗研究，證實了微波輻射可對雄性生殖系統(tǒng)造成損害。有研究[18-19]證實，不同頻率的微波輻射可以引起雄性生殖細(xì)胞的增殖，并且影響生殖細(xì)胞的功能和形態(tài)以及細(xì)胞的凋亡。由于微波輻射可明顯影響睪丸組織和激素水平的變化從而增加不孕不育，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致流產(chǎn)和發(fā)育畸形[20]。畢煥洲等[21]通過實驗證實了長時間的輻射會對人體的生殖系統(tǒng)造成損傷，使得睪丸中的精子畸形率增加，精子活力、精子質(zhì)量降低。手機(jī)輻射是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到的，研究表明手機(jī)發(fā)出的射頻電磁對暴露在其中的人體生殖系統(tǒng)存在損害[22]。

5.2 對雌性生殖系統(tǒng)的影響

潘曉燕[23]以5 mW/cm2強(qiáng)度的微波輻射30 d的方式造模，研究鹿茸多肽對微波輻射致小鼠卵巢次級卵泡發(fā)育損傷的作用，發(fā)現(xiàn)微波輻射能導(dǎo)致小鼠卵巢次級卵泡顆粒細(xì)胞凋亡。林春[24]以頻率3759 MHz，強(qiáng)度40 μW/cm2的微波照射雌鼠13周,研究發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度的微波輻射對雌性小鼠生殖功能有負(fù)面影響，照射組與對照組雌鼠的受孕率相同。雖然兩組的仔鼠存活率、平均產(chǎn)仔數(shù)差異無顯著性，但存活率和平均產(chǎn)仔數(shù)有下降趨勢。

6 對其他方面的作用

6.1 對腎臟的影響

胡琦等[25]在研究山楂黃酮對微波輻射大鼠腎臟損傷的治療作用時，采用200 W/cm2的微波輻照6 min/d，連續(xù)7 d對大鼠造模，實驗證明經(jīng)微波輻射后的大鼠腎臟組織中丙二醛含量顯著上升。丙二醛含量的上升與腎臟組織脂質(zhì)過氧化程度有關(guān)，說明微波輻照通過氧化應(yīng)激損傷大鼠腎臟組織。

6.2 對眼的影響

王忠立[26]在分析低功率密度(頻率0.9～9.5 GHz，大多數(shù)為1～3 GHz)微波對接觸者眼部的影響時，發(fā)現(xiàn)長期低強(qiáng)度微波輻射對人體晶狀體有一定的損害，接觸者晶體混濁的發(fā)生時間也明顯高于一般人群，且微波損害可能具有一定的累積作用。曹曉燕[27]通過對108名微波作業(yè)工人健康檢查結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)晶狀體異常率達(dá)48.2%，且該人群眼晶狀體周邊混濁發(fā)生率各工齡組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。

7 展 望

綜上所述，微波輻射對生物體的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等均存在一定的損傷。研究表明微波輻射對神經(jīng)系統(tǒng)可能存在潛在的神經(jīng)損傷和認(rèn)知功能障礙,影響心血管系統(tǒng)的血紅蛋白、血小板計數(shù)、白細(xì)胞吞噬能力,消化系統(tǒng)方面引起肝細(xì)胞損害,對免疫系統(tǒng)表現(xiàn)為影響T細(xì)胞數(shù)量、對絲裂原刺激的反應(yīng)及效應(yīng)T細(xì)胞繼而導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞免疫功能的改變，可以導(dǎo)致生殖系統(tǒng)損傷等。而有關(guān)于微波輻射致機(jī)體損傷的機(jī)制目前發(fā)現(xiàn)與氧化應(yīng)激損傷有關(guān)，還有可能與細(xì)胞因子的變化或γ-氨基丁酸的增加和谷氨酸減少有關(guān)。已有研究證實微波輻射對生物體存在多方面的影響，所以亟需找到防治微波損傷的方法。目前首先要明確其損傷機(jī)制，只有確定損傷機(jī)制才能制定出防治方法。隨著科技的進(jìn)步與研究的深入，相信終會使微波輻射的損傷機(jī)制得到更加明確的闡述。

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