2.856GHz和9.375GHz微波复合暴露致大鼠记忆功能障碍及海马组织结构损伤的定量化研究

目的 研究2.856 GHz和9.375 GHz微波复合暴露对大鼠记忆功能影响的规律及其组织结构基础。方法 将32只雄性Wistar大鼠随机分为假辐射组(Sham组)、2.856 GHz微波单一辐射组(S组)、9.375 GHz微波单一辐射组(X组)以及2.856 GHz和9.375 GHz微波复合暴露组(SX组)。采用新物体识别(novel object recognition,NOR)行为学实验对大鼠的记忆功能进行检测;采用苏木素-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)和尼氏染色(Nissl staining)技术分别对微波辐射后大鼠海马神经元显微结构和海马尼氏体含量进行定量分析;采用透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)观察大鼠海马组织超微结构变化情况。结果 (1)与Sham组相比,S组和SX组大鼠新物体偏好指数(preference index,PI)显著下降(S组:P<0.05,SX组:P<0.05)。相较于X组,SX组大鼠PI值也显著下降(P<0.05);(2) Sham组大鼠海马神经元显微结构未见异常,细胞核大表现为大、圆且淡染,S组、X组以及SX组大鼠海马神经元均表现出核固缩深染现象。定量化分析结果显示,与Sham组相比,S组和SX组大鼠海马神经元核固缩深染数量显著增多(S组:P<0.05,SX组:P<0.001)。相较于S组和X组,SX组大鼠海马神经元核固缩深染数量也显著增多(与S组比:P<0.05,与X组比:P<0.01);(3) Sham组大鼠海马神经元尼氏体含量丰富,S组、X组以及SX组大鼠海马神经元尼氏体含量均降低。定量化分析结果显示,与Sham组相比,S组、X组以及SX组大鼠海马神经元尼氏体平均光密度(mean optical density,MOD)均显著降低(S组:P<0.01,X组:P<0.01,SX组:P<0.01);(4) Sham组大鼠海马超微结构无显著异常,S组、X组以及SX组大鼠海马均表现出线粒体嵴断裂、肿胀空化、突触间隙模糊以及血管周间隙增宽等现象。相较于S组和X组,SX组大鼠上述超微结构损伤现象更为明显。结论 2.856 GHz和9.375 GHz微波复合暴露可导致大鼠记忆功能障碍和海马组织结构损伤,且复合暴露所致损伤效应重于单一频段微波辐射。

L和C波段微波复合暴露对大鼠认知功能、海马结构和能量代谢影响的定量研究

目的采用定量分析方法探讨L和C波段微波复合暴露对大鼠认知功能及海马组织结构的影响。方法采用5 mW/cm^2和10 mW/cm^2L和C波段微波辐射二级雄性Wistar大鼠245只,辐射时间为6 min。分别于辐射后1~28 d,采用Morris水迷宫检测大鼠的学习和记忆功能,多导电生理记录仪检测脑电图(electroencephalograph,EEG)的改变,光镜及透射电镜观察海马组织及超微结构改变,甲苯胺蓝染色和图像分析技术定量观察海马神经元尼氏体含量的改变,多功能酶标仪定量检测海马中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)的活性。结果10 mW/cm^2的L,C和LC复合暴露后1~7 d,大鼠平均逃避潜伏期(average escape latency,AEL)延长(P<0.05或P<0.01),7 d见EEGθ波功率升高(P<0.05)。各辐射组大鼠海马组织均见神经元核固缩、深染,线粒体肿胀、空化,突触间隙模糊、突触后致密物增多及血管周间隙增宽,此改变于辐射后7 d损伤最重,28 d基本正常;10 mW/cm^2的L和LC复合暴露后7 d和14 d,海马神经元胞浆中尼氏体含量降低(P<0.05);5 mW/cm^2的LC复合辐射、10 mW/cm^2的L和LC复合暴露后7 d,LDH和SDH活性降低(P<0.05)。上述改变10 mW/cm^2较5 mW/cm^2组明显,10 mW/cm^2复合暴露损伤最重,L和C波段无显著差异。结论L和C波段微波辐射可导致大鼠认知功能损伤及海马组织结构损伤、能量代谢改变,损伤与辐射剂量成正比,复合暴露重于单一暴露。