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极低频电磁场对小鼠雄性生殖影响及其作用机理研究

洪蓉  
【摘要】:近年来,极低频电磁场(ELF EMFs)是否影响人类生殖健康的问题日益引起关注。流行病学以及实验研究表明ELF EMFs可能与雄性生育能力相关,但有限的实验研究没有得出明确的结论。本工作在雄性小鼠上给予0.2~6.4mT,50Hz2周或4周电磁场间断暴露,采用形态学、生物化学以及细胞学的方法和手段,研究ELF EMFs对雄性小鼠生殖的影响并探讨其可能的作用机制。结果如下: 1.ELF EMFs导致小鼠睾丸重量、体积下降,且暴露4周的效应大于2周。电磁场暴露各组睾丸组织学无明显改变。精子数量、精子活动率下降,精子头部畸形率上升。 2.ELF EMFs暴露导致小鼠睾丸、附睾SOD、GSH—Px酶活下降。附睾组抗·OH能力上升,MDA含量下降,NO含量上升。 3.采用单细胞凝胶电泳检测小鼠睾丸细胞DNA受损程度,显示DNA迁移细胞数和彗尾长度上升。 4.采用流式细胞术检测了睾丸不同倍体细胞的百分比、DNA含量以及各时相的细胞百分比。显示6.4mT电磁场暴露2周组1C细胞百分比显著下降,4周组2C细胞百分比显著上升;4周暴露组的1C细胞显著高于2周组,2C细胞显著低于2周组。6.4mT 4周组1C、2C以及4C峰的DNA含量显著下降。6.4mT 2周组S期细胞百分比明显增加。 5.采用流式细胞精子染色质结构方法检测DNA变性精子的数量,结果显示DNA变性精子的数量(COMPαT)增多。 以上结果表明: 1.ELF EMFs导致雄性小鼠睾丸的重量和体积下降,精子数量、活动率下降,头部畸形率上升,从而影响了雄性小鼠的生育能力。 2.ELF EMFs引起雄性生殖能力损害可以由ROS所致性腺氧化损伤得到解释。ELF EMFs可以改变性腺组织的抗氧化能力。与睾丸相比,附睾的氧化还原平衡更易受到影响。 3.ELF EMFs造成ROS的积累,进而引起生殖细胞DNA损伤,引发细胞周期改变和精子染色质结构的HPRR不完全,干扰了精子发生,这可能是导致雄性小鼠生育能力下降的途径之一。 4.较长时间ELF EMFs暴露对雄性小鼠的生精过程以及精子产生不利影响。 5.ELF EMFs造成的生物效应具组织特异性。 本工作使我们得以从ROS所致性腺组织的氧化损伤乃至精子发生紊乱的侧 面就ELF EMFs对雄性小鼠生殖的影响做出可能的解释,从而深化了我们对ELF EMFs影响雄性生殖的认识。ELF EMFs可能是导致雄性生育能力下降的物理性 危险因子,建议加强对其监测并对长时间电磁场暴露下育龄男性给予防护措施。


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