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《第四军医大学》 2001年
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极低频电磁场对细胞基因突变及基因表达的影响

丁桂荣  
【摘要】: 极低频电磁场(extremely low frequency electromagnetic fields, ELF-EMF)是指频率在0-300Hz之间的电磁场,是与人们日常生活关系 最为密切的电磁场之一。它主要产生于公共交通用的火车,以及与电力的 产生、输出和应用有关的设施,如:高压输电线路、家用电器等。随着电 力事业的发展和家用电器的日益普及,极低频电磁场的健康危害已经引起 公众的广泛关注,尤其是极低频电磁场暴露与肿瘤的危险度关系。众多的 流行病学研究结果表明,环境极低频电磁场暴露可以增加肿瘤的危险度, 尤其是白血病、脑和乳腺的肿瘤,也有相当一部分研究结果对此持有相反 的或矛盾的观点。极低频场暴露的致癌或促癌作用研究涉及到许多方面, 诸如,暴露的时间;极低频场暴露的单独效应;极低频场暴露与其他物理 因素、化学因素、生物因素等的联合作用;以及“窗效应”现象等。所谓 “窗效应”,是指只有在一定相对狭窄的强度(或频率)范围内,极低频 电磁场才具有生物学效应。为了明确极低频场暴露的致癌或促癌作用,国 外学者做了大量的实验室工作,但由于实验条件和实验方法等的差异,研 究结果存在很大争议。我国在这方面的研究报道很少。研究极低频场暴露 对基因突变、基因表达的影响是探讨其是否致癌的关键所在,对制定安全 — ————————— ,利用极低频电磁场的卫生健康标准及防护原则可提供有价值的生物医学 指标。 本实验所用细胞为建系的哺乳类细胞:人的恶性脑胶质细胞瘤 (MO54)细胞、中国仓鼠卵巢(CHO)细胞和人乳腺癌(MCF-7)细胞。 通过基因转染的方法将不同突变体I。B亿则F-oh的一个重要抑制物)基因 导入 MO54细胞,观察 60 Hi、5 mT极低频磁场(e咖mely low frsfrequency petic ields,ELFMF)暴露 8天对 NFth活化受抑制细胞次黄嘿吟鸟 嘿吟磷酸核糖转移酶(hypoX讪nC-po—phOSphoflbOSylt。fC。C, HPRT)基因自发突变和X线诱导突变的影响;应用CHO/HPRT基因突变 检测系统,检测极低频电场(60 HZ、10 V/m)暴露 10 h对 CHO细胞 HPRT 基因自发突变的影响;将人乳腺癌(MCF-7)细胞暴露于 60 HZ、5 mT磁 一 场不同时间(0-72 h),联合或不联合最初的X线照射,用PI染色,蛋 白杂交和Armexin-V染色等方法观察极低频磁场对细胞周期分布、凋亡 及相关基因表达的影响。 在ELFMF诱导NF-CB活化受抑制细胞*PRT基因突变方面,ELFuF与 二线(4 Gy)联合作用明显增加了导入酪氨酸突变体 I。B-。基因的 M054 细胞X线诱导的HPRT基因突变,而对导入了丝氨酸突变体I。B-a基因或空 载体的M054细胞没有影响。单独ELFMF暴露只增加导入了酪氨酸突变体 Iwh-o基因的M054细胞的HPRT基因突变。 在电场诱导基因突变方面,将 CHO细胞暴露于电场(10 V/m,60 Hi) 10 h,HPRT基因的突变频率明显增加,电场暴露组的突变频率约增加为 假暴露组的2倍。 在细胞周期和基因表达方面,4 h、8 h和24 h的磁场暴露对人乳腺 癌 MCF-7细胞的细胞周期分布没有影响,对 X线(4 Gy)诱导的细胞周期 阻滞及 PZI基因表达也没有影响。同样,24 h、72 h磁场暴露不能诱发 2 茗毋军医大学博士学泣衫文 一 “MCF-7细胞的凋亡及凋亡相关基因bax的表达。但是,磁场暴露抑制了x 线照射后24 h细胞的凋亡,并且轻微抑制了X线诱导的Bax表达。X线 照射后72 h,磁场对Bax表达的抑制作用消失。 本研究结果表明,ELFMF在磁场密度为 5 mT时是不具有致突变作用 的,但是,ELFMF能够诱发导入了酪氨酸突变体I。B-a基因的M054细胞 HPRT基因的突变和增加X线诱导的HPRT基因的突变频率。其机制可能与 由于酪氨酸磷酸化受到抑制而导致的 NF-。B不能活化有关;10 V/m极低 频电场暴露可以诱发HPRT基因突变;60 Hi、5 mT的磁场暴露虽然对 MCF-7细胞的生长和细胞周期分布没有影响,但是,它可能通过抑制Bax 的表达暂时性降低了X线诱导的细胞凋亡水平。
【学位授予单位】:第四军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:R818.02

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