王紅紅,張永國(guó),田季雨,張軍,曾軍
(1 中國(guó)人民解放軍第518醫(yī)院,西安710043;2 中國(guó)人民解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院;3 中國(guó)人民解放軍63780部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì))
隨著電磁波技術(shù)在通訊、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,人類生活環(huán)境中充斥著電磁波,但人們對(duì)電磁波輻射危害的認(rèn)識(shí)卻相對(duì)不足[1]。近年研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期暴露于微波輻照下,可導(dǎo)致視力、聽力、嗅覺等感覺器官功能下降,還可導(dǎo)致循環(huán)、生殖等系統(tǒng)損害[2]。肝臟是人體重要的消化器官,其慢性損傷可引起肝纖維化,并逐漸發(fā)展為肝硬化甚至肝癌。有研究發(fā)現(xiàn),除病毒感染、酒精、工業(yè)毒物或藥物等[3,4]可導(dǎo)致肝損傷外,微波輻照亦可能是導(dǎo)致肝損傷的重要原因,但目前鮮見相關(guān)報(bào)道。2014年1月~2016年12月,本研究觀察了高功率雷達(dá)微波輻照對(duì)大鼠肝功能的影響。現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 材料 成年雄性SD大鼠24只,清潔級(jí),鼠齡6~8周,體質(zhì)量220~240 g,購(gòu)自空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(京)2011-005。所有大鼠單籠飼養(yǎng),自由攝食、飲水,飼養(yǎng)環(huán)境溫度18~22 ℃,相對(duì)濕度40%~70%,光照12 h明暗交替。高功率雷達(dá)微波源,由某部隊(duì)測(cè)控站提供。全自動(dòng)生化分析儀,美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司。免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒,北京中山生物技術(shù)有限公司。鼠抗人骨橋蛋白(OPN)抗體,美國(guó)Chemicon公司;生物素標(biāo)記的羊抗鼠IgG多克隆抗體,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.2 動(dòng)物分組與模型制備 所有SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,隨機(jī)分為微波輻照組、CCl4肝損傷組、陰性對(duì)照組,每組8只。微波輻照組置于塑料盒中,用吊車升至與雷達(dá)天線主軸等高,距離地面50 m;輻照參數(shù):最高功率15 kW,峰值功率為1.210 3 kW,平均功率8 kW,輻照30 min,休息15 min,每天累計(jì)輻照2 h,連續(xù)輻照5 d。CCl4肝損傷組給予60% CCl4橄欖油溶液0.3 mL/100 g體質(zhì)量腹部皮下注射,每隔3 d注射一次,連續(xù)注射16周。陰性對(duì)照組置于塑料盒中,用吊車升至與微波輻照組同等位置,但不予微波輻照。
1.3 肝功能檢測(cè) 各組建模結(jié)束,眶后靜脈叢取血1.5 mL,3 500 r/min離心10 min,留取上層血清。采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清ALT、AST、總膽紅素(TBil)、總膽紅素(ChE)、白蛋白(Alb)。
1.4 肝組織OPN表達(dá)檢測(cè) 采用免疫組化SP法。各組眶后靜脈叢取血后,斷頸處死,迅速分離肝組織,4%甲醛固定,常規(guī)梯度乙醇脫水、石蠟包埋,5 μm厚連續(xù)切片。切片經(jīng)二甲苯脫蠟,梯度乙醇水化;3% H2O2室溫孵育20 min,以消除內(nèi)源性過氧化物酶活性;加入4%正常山羊血清封閉,置于預(yù)先在37 ℃中平衡30 min濕盒,37 ℃孵育20 min;傾去血清,滴加鼠抗人OPN一抗,4 ℃孵育過夜;次日,加入生物素標(biāo)記的羊抗鼠IgG多克隆抗體,濕盒中37 ℃孵育30 min;滴加SP工作液,37 ℃孵育30 min;DAB顯色,顯微鏡下控制顯色時(shí)間,自來水反復(fù)沖洗終止反應(yīng);蘇木素復(fù)染,梯度乙醇脫水、二甲苯透明,中性樹膠封片,顯微鏡下觀察。采用雙盲法由兩位病理科醫(yī)師獨(dú)立閱片。OPN陽(yáng)性染色定位于細(xì)胞質(zhì)中,呈棕褐色顆粒。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)200倍視野,評(píng)估每視野著色強(qiáng)度;每視野計(jì)數(shù)200個(gè)細(xì)胞,計(jì)算陽(yáng)性細(xì)胞比例。著色強(qiáng)度評(píng)分:無著色為0分,淡棕色為1分,棕色為2分,深棕色為3分;陽(yáng)性細(xì)胞比例評(píng)分:<1%為0分,1%~<25%為1分,25%~<50%為2分,50%~<75%為3分,≥75%為4分。著色強(qiáng)度評(píng)分和陽(yáng)性細(xì)胞比例評(píng)分乘積>1為OPN陽(yáng)性表達(dá)。
2.1 各組肝功能比較 見表1。
表1 各組肝功能比較
注:與陰性對(duì)照組比較,*P<0.05。
2.2 各組肝組織OPN陽(yáng)性表達(dá)比較 微波輻照組有1只因操作失誤導(dǎo)致免疫組化染色失敗,OPN陽(yáng)性表達(dá)5只,CCl4肝損傷組與陰性對(duì)照組OPN陽(yáng)性表達(dá)分別為6、1例。CCl4肝損傷組和微波輻照組OPN陽(yáng)性表達(dá)只數(shù)均明顯高于陰性對(duì)照組(P均<0.05),而微波輻照組與CCl4肝損傷組比較P>0.05。
微波技術(shù)最初用于軍事領(lǐng)域,隨著科技的不斷進(jìn)步,已在通訊、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,給人們的日常生活和工作帶來諸多便利。早在20世紀(jì)40年代,人們就注意到微波輻射可對(duì)生殖系統(tǒng)造成損傷[5,6],但未引起廣泛關(guān)注。近年隨著工業(yè)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,人們發(fā)現(xiàn)微波輻射對(duì)生物體存在一定致傷作用,并逐漸引起關(guān)注。目前認(rèn)為,微波輻射可引起大腦、心肌等器官損傷,對(duì)大腦的損傷主要表現(xiàn)為出現(xiàn)神經(jīng)衰弱、學(xué)習(xí)和記憶力減退等不良癥狀,對(duì)心肌的損傷主要表現(xiàn)為心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和表型改變。有研究發(fā)現(xiàn),微波輻照還可引起血液、生殖等系統(tǒng)損害,其對(duì)血液系統(tǒng)的損害表現(xiàn)為外周血白細(xì)胞、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)下降以及血紅蛋白含量降低,對(duì)免疫系統(tǒng)的損害表現(xiàn)為血清IgM、IgA抗體水平改變[7,8]。但目前鮮見微波輻照對(duì)肝功能影響的報(bào)道。
肝臟是人體的重要消化器官,具有代謝、解毒、膽汁分泌、免疫防御等生物學(xué)功能。肝功能損害在臨床上較為常見,其常見病因?yàn)椴《靖腥?、代謝障礙、營(yíng)養(yǎng)不良等,但仍有部分肝功能損傷的原因未能明確。近年研究認(rèn)為,環(huán)境污染可能是導(dǎo)致不明原因肝功能損傷的重要原因[9,10]。而微波是一種看不見的環(huán)境污染物,在高強(qiáng)度或長(zhǎng)時(shí)間輻照下可能會(huì)給機(jī)體健康帶來不利影響。已有研究證實(shí),微波輻照可通過影響抗氧化作用導(dǎo)致大鼠肝功能損傷[11,12]。但正常人群長(zhǎng)期暴露于高功率雷達(dá)微波輻照環(huán)境中是否亦能導(dǎo)致肝功能損傷,尚不清楚。
ALT和AST統(tǒng)稱為氨基酸轉(zhuǎn)移酶,主要存在于肝細(xì)胞中,正常情況下血清含量很低。但當(dāng)肝細(xì)胞受損時(shí),肝細(xì)胞膜通透性增加,胞質(zhì)內(nèi)ALT、AST可釋放入血液,故血清ALT、AST水平升高可提示肝功能受損。肝臟在膽紅素代謝中具有重要作用。TBil是直接膽紅素和間接膽紅素的總和,當(dāng)肝細(xì)胞受損時(shí)可引起膽紅素代謝障礙,繼而膽紅素在血液中蓄積,最終導(dǎo)致血清TBil水平明顯升高。ChE是肝臟儲(chǔ)備功能的一個(gè)重要標(biāo)志,可用于評(píng)估肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞損害[13]。Alb由肝臟合成,是正常人體血清總蛋白中的主要蛋白質(zhì)成分,可反映肝臟合成、代謝和儲(chǔ)備功能,也是評(píng)估肝功能損傷的一個(gè)重要指標(biāo)。CCl4肝損傷模型是一種經(jīng)典的動(dòng)物研究模型,可重復(fù)性好[14]。因此,本研究以CCl4肝損傷模型作為陽(yáng)性對(duì)照。結(jié)果發(fā)現(xiàn),微波輻照組和CCl4肝損傷組血清ALT、AST、TBil水平均明顯高于陰性對(duì)照組,血清ChE、Alb水平均明顯低于陰性對(duì)照組;而微波輻照組與CCl4肝損傷組上述指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果提示高功率雷達(dá)微波輻照能夠引起大鼠肝功能損傷。
OPN是一種分泌型磷酸化糖蛋白,可由多種組織細(xì)胞合成與分泌,如骨、腎、肌肉等,能夠參與組織修復(fù)、重建等病理過程[15]。正常肝組織OPN表達(dá)較少,但在肝炎、肝纖維化等組織中OPN表達(dá)明顯升高。因此,OPN也是一個(gè)反映肝功能損傷的指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,微波輻照組、CCl4肝損傷組肝組織OPN陽(yáng)性表達(dá)只數(shù)均明顯高于陰性對(duì)照組,而微波輻照組與CCl4肝損傷組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步證實(shí)高功率雷達(dá)微波輻照可導(dǎo)致大鼠肝功能損傷。
綜上所述,高功率雷達(dá)微波輻照可導(dǎo)致大鼠一定程度肝功能損傷。