鄔凌峰 何屹 吳建惠 吳曉鳴 郭里

隨著科技的發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚耐ㄓ嵲O(shè)備。而手機(jī)的日益普及，使人們對(duì)手機(jī)電磁輻射（Electromagnetic radiation，EMR）的潛在危害日趨關(guān)注。睪丸是對(duì)EMR 最為敏感的器官之一，手機(jī)EMR 可通過氧化應(yīng)激和DNA 損害導(dǎo)致睪丸組織結(jié)構(gòu)和功能損傷［1］，目前關(guān)于手機(jī)EMR 對(duì)男性生殖系統(tǒng)影響的研究主要集中在對(duì)精液參數(shù)的影響，如：精液質(zhì)量、睪丸及附睪生精功能和凋亡方面，而手機(jī)EMR 對(duì)雄性大鼠精漿生化的影響目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道，并且手機(jī)EMR 對(duì)精液質(zhì)量的影響，目前尚無統(tǒng)一結(jié)論［2］，本文主要就手機(jī)EMR 對(duì)雄性精漿生化及精子質(zhì)量的影響作相關(guān)研究。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、主要儀器、藥物和試劑 30 只SPF級(jí)健康6～8 周齡雄性SD 大鼠，體重（200±30）g，購自嘉興醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。射頻輻射暴露系統(tǒng)由瑞士IT'IS（IT'IS Foundation； Foundation for Information Technologies in Society，Switzerland）公司提供和裝配，對(duì)于該系統(tǒng)的細(xì)節(jié)描述可見以往的研究文獻(xiàn)［3］。暴露參數(shù)測(cè)定使用電磁輻射測(cè)定儀（LZT-1150，北京龍震天科技發(fā)展有限責(zé)任公司）；全自動(dòng)生化分析儀（Olympus AU400，Olympus Optical Co. Ltd.，Japan）；電解質(zhì)分析儀（PSD-16a，南京攀事達(dá)電子儀器有限公司）；高速離心機(jī)（Anke TGL-16B，上海安亭科學(xué)儀器廠）；計(jì)算機(jī)輔助精液分析系統(tǒng)（CASA，WLJY-9000 型彩色精子質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，北京偉力新世紀(jì)科技發(fā)展有限公司）。精漿生化試劑盒購自于南京欣迪生物藥業(yè)工程有限責(zé)任公司；鉀、鈉、氯檢測(cè)試劑盒為南京攀事達(dá)電子儀器有限公司產(chǎn)品，鎂檢測(cè)試劑盒為上海復(fù)星長(zhǎng)征醫(yī)學(xué)科學(xué)有限公司產(chǎn)品，鈣檢測(cè)試劑盒為中生北控生物科技股份有限公司產(chǎn)品。

1.2 動(dòng)物分組與輻射 將30 只SPF 級(jí)健康SD 雄性大鼠正常飼養(yǎng)1 周，以體重均衡為原則隨機(jī)均分為對(duì)照組、輻射3h 組和輻射6h 組，每組各10 只。對(duì)照組：大鼠置輻射箱內(nèi)，但不打開輻射電源；輻射3h 組和6h 組：大鼠置于頻率1800MHz，平均功率密度為300 uW/cm2，電磁波吸收比值（SAR）為0.9W/kg的輻射箱內(nèi)，分別輻射3h/d 和6h/d，每次輻射結(jié)束后正常飼養(yǎng)，連續(xù)30d。

1.3 大鼠精子參數(shù)、精漿生化的檢測(cè) 造模實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，大鼠采用3%戊巴比妥20mg/kg 腹腔注射麻醉后采用頸椎脫臼將大鼠處死后，取大鼠精囊中精液，置于37℃恒溫水浴箱內(nèi)，液化后以12000r/min 離心10min，分離出精漿進(jìn)行生化分析，精漿α-葡萄糖苷酶含量檢測(cè)采用葡萄糖氧化酶法，精漿酸性磷酸酶含量檢測(cè)采用磷酸苯二鈉法，精漿果糖含量檢測(cè)采用間苯二酚法，精漿Zn 含量檢測(cè)采用比色法；Mg、K+、Na+、Cl-電解質(zhì)的檢測(cè)使用電解質(zhì)分析儀進(jìn)行檢測(cè)，所有檢測(cè)按照說明書進(jìn)行檢測(cè)。精子參數(shù)檢測(cè)：附睪尾經(jīng)37℃生理鹽水簡(jiǎn)單洗滌，置于2ml 凍存管中剪碎，再加入精子洗滌液中，37℃水浴箱中輕微震蕩孵育30min，再用CASA 計(jì)算精子濃度、活力和前向運(yùn)動(dòng)精子比率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（）表示，計(jì)量資料多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析（One-Way ANOVA），組間兩兩比較時(shí)，若方差齊，采用SNK 檢驗(yàn)；若方差不齊，采用Games-Howell 檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組大鼠附睪尾精液參數(shù)結(jié)果之間的比較 見表1。

表1 三組大鼠附睪尾精液參數(shù)結(jié)果之間的比較（）

表1 三組大鼠附睪尾精液參數(shù)結(jié)果之間的比較（）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05，#P＜0.01；與輻射3h組比較，▲P＜0.05

精液參數(shù) 對(duì)照組（n=10） 輻射3h組（n=10） 輻射6h組（n=10）精子濃度（×106/ml） 27.03±4.19 24.35±5.02 24.88±5.85前向運(yùn)動(dòng)精子比率（%） 13.59±2.22 11.45±2.41 8.45±2.80#▲精子活力（%） 32.06±5.60 27.86±6.95 25.39±5.80*

2.2 三組大鼠精漿生化結(jié)果之間的比較 見表2。

表2 三組大鼠精漿生化結(jié)果之間的比較（）

表2 三組大鼠精漿生化結(jié)果之間的比較（）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05，#P＜0.01；與輻射3h組比較，▲P＜0.05，△P＜0.01

精漿生化參數(shù) 對(duì)照組（n=10） 輻射3h組（n=10） 輻射6h組（n=10）α-葡萄糖苷酶（U/ml） 2.533±0.437 2.290±0.340 1.878±0.269#△酸性磷酸酶（U/ml） 0.112±0.025 0.152±0.035 0.158±0.028果糖（mg/dl） 0.140±0.028 0.148±0.029 0.130±0.032 Zn（μg/ml） 0.021±0.006 0.019±0.003 0.015±0.004*▲K+（mmol/L） 14.51±3.71 18.09±3.83 22.65±4.55#▲Na+（mmol/L） 76.97±6.32 80.52±7.51 78.57±5.56 Mg（mmol/L） 5.76±1.87 7.03±1.10 6.84±1.31 Cl-（mmol/L） 38.07±5.04 33.18±6.38 37.46±8.72 Ca（mmol/L） 9.22±2.12 9.65±1.76 9.95±1.48

3 討論

手機(jī)EMR 作為一種負(fù)性的環(huán)境暴露因素正日益威脅著人類生殖健康。目前，世界上廣泛使用的移動(dòng)電話基本上是全球通系統(tǒng)（Globe System for Mobile Communication，GSM） 和 碼 分 多 址（Code Division Multiple Address，CDMA）兩大類型。一般用SAR 來衡量電磁輻射的程度，單位W/kg，其指人體組織中局部組織的能量或熱量吸收或者整體吸收的平均值［4］。美國(guó)制定的手機(jī)比吸收標(biāo)準(zhǔn)為0.12～1.6W/kg，而我國(guó)SAR 限定為＜1W/kg，我國(guó)移動(dòng)通信使用800MHz、900MHz、1800MHz 和2.1GHz 頻段［5-6］。目前使用的幾種類型的移動(dòng)電話通話時(shí)天線近距離范圍內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)平均值在200～300uW/cm2，而待機(jī)狀態(tài)一般低于＜10uW/cm2［7］。本研究選用的頻率為1800MHz 及功率密度為300 uW/cm2均在上述值范圍內(nèi)，與市場(chǎng)上幾種常見款型的手機(jī)輻射值也比較接近，可以很好地模擬手機(jī)EMR。

目前關(guān)于手機(jī)EMR 對(duì)精子數(shù)量的影響仍無統(tǒng)一結(jié)論，Mainlankot 等［8］通過研究手機(jī)EMR 對(duì)雄性大鼠精子數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)手機(jī)EMR 對(duì)雄鼠精子數(shù)量無明顯影響。在本研究中，在精子濃度方面，三組之間比較無顯著差異，提示在本研究中手機(jī)EMR 對(duì)雄性大鼠精子濃度無明顯影響；在手機(jī)EMR 對(duì)精子活力影響方面，Jessica 等［9］通過薈萃分析研究表明，手機(jī)EMR 可以顯著降低精子活力，不論是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是體外實(shí)驗(yàn)。在本研究中，輻射6h 組前向運(yùn)動(dòng)精子比率顯著低于對(duì)照組及輻射3h 組前向運(yùn)動(dòng)精子比率，輻射6h 組精子活力顯著低于對(duì)照組精子活力，提示在本研究中手機(jī)EMR 能顯著降低雄性大鼠精子運(yùn)動(dòng)能力。精子體外實(shí)驗(yàn)的輻射環(huán)境難以確保精子長(zhǎng)時(shí)間存活，因此一般實(shí)驗(yàn)時(shí)間很少超過24h，不足以模擬人體的輻射劑量。然而一些以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)開展的研究，同一檢測(cè)項(xiàng)目所得到的結(jié)果也不完全相同，究其原因主要是因?yàn)檩椛湓磪?shù)不同所致，如輻射機(jī)制、電磁波頻率、產(chǎn)生的SAR 值等在不同研究中均存在差異，尤其是每日輻射時(shí)間和持續(xù)天數(shù)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中自由度更大。

精漿中性α-葡萄糖苷酶由附睪分泌，其可催化多糖或糖蛋白中碳水化合物分解為葡萄糖，為精子代謝和運(yùn)動(dòng)提供能量，其活性高低可以直接影響精液的質(zhì)量、精子成熟、獲能及受精過程［10］；精漿Zn 是多種核酸和蛋白質(zhì)合成相關(guān)酶的輔酶，是維持精子染色質(zhì)穩(wěn)定性的重要物質(zhì)，具有抗氧化作用［11］；另有研究表明，精漿中K+濃度與精子活動(dòng)率呈負(fù)相關(guān)，而精漿Na+與精子活動(dòng)率呈正相關(guān)，具體機(jī)制不詳［12］，精漿電解質(zhì)作為調(diào)節(jié)滲透壓平衡和某些物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹匾脫Q物的來源，其水平應(yīng)該有一最適濃度范圍，其顯著升高或降低都可能會(huì)導(dǎo)致精子活力障礙。在本研究中，輻射6h 組精漿α-葡萄糖苷酶水平顯著低于對(duì)照組及輻射3h 組；輻射6h 組精漿Zn 濃度顯著低于對(duì)照組及輻射3h 組；輻射6h 組精漿K+濃度顯著高于對(duì)照組及輻射3h 組。以上所述，本研究認(rèn)為，手機(jī)EMR 對(duì)精子運(yùn)動(dòng)能力的影響，可以通過影響大鼠附睪功能，使精漿中α-葡萄糖苷酶的含量下降從而導(dǎo)致精子能量代謝發(fā)生障礙，進(jìn)而影響精子的運(yùn)動(dòng)能力，另外，其還可通過使精漿中Zn 濃度下降和K+濃度升高來影響精子的運(yùn)動(dòng)能力。

精漿酸性磷酸酶主要有前列腺分泌，精囊也能少量分泌，其具有催化磷酸酯鍵水解的作用，若該酶含量降低可影響局部的免疫環(huán)境，導(dǎo)致抗精子抗體產(chǎn)生［13］。精漿果糖由精囊腺分泌，其是精子重要的糖類能量來源，為精子纖絲收縮提供能量的三磷酸腺苷主要依靠果糖分解代謝產(chǎn)生。當(dāng)精漿果糖濃度低于正常水平時(shí)，精子活力將會(huì)減弱［14］。Valsa 等在精液微量元素與精子功能的相關(guān)性分析研究中發(fā)現(xiàn)精液中Mg 與精液酸堿度呈顯著負(fù)相關(guān)。Ca 與精子活率、精子活力呈正相關(guān)［15］。在本研究中，手機(jī)EMR 對(duì)精漿酸性磷酸酶、果糖、Mg、Ca、Cl-無明顯影響，可能是因?yàn)椋海?）前列腺及精囊器官位置較深，手機(jī)EMR 對(duì)其影響較小，另外，前列腺、精囊對(duì)手機(jī)EMR 的抵抗力較強(qiáng)，低功率的EMR 對(duì)其不能產(chǎn)生明顯影響；（2）大鼠睪丸體積遠(yuǎn)小于人類且陰囊不懸垂，睪丸會(huì)沿腹股溝管在腹部和陰囊之間移動(dòng)，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾。

綜上所述，手機(jī)EMR 可以通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)影響大鼠附睪功能，使其分泌α-葡萄糖苷酶的含量下降從而導(dǎo)致精子能量代謝發(fā)生障礙，另外，手機(jī)EMR 還可影響精漿電解質(zhì)平衡，使精漿中Zn 濃度下降和K+濃度升高，并最終抑制精子活力，但其具體影響機(jī)制目前尚不明確，仍需進(jìn)一步研究。