高压输电线电磁辐射对大鼠影响的研究
【关键词】 高压输电线；电磁辐射；大鼠
Influence of electromagnetic irradiation for high-voltage transmission lines on rats
【Abstract】 Objective To study the effect of exposure to electromagnetic irradiation(EMF) for high-voltage transmission lines(HVTL) on rats.Methods Rats were exposed to EMF imitated for HVTL. Electrocardiogram and electroencephalogram were measured. The organic structure of lung and spermary were observed and phosphorylations of STAT3 were detected in spleen cells. Meanwhile the biochemical indexes of blood were determined. Results The expression of phosphor-stat3 was significantly increased. The content of alanine aminotransferase and number of white cells were remarkably improved. And the intension of peak in FTIR of haematoglobin was changed. The organic structure of lung and spermary were abnormal. Conclusion The EMF of HVTL could bring the intensifying effect on cell signal transduction, blood system and productive system of rats, respectively.
【Key words】 high-voltage transmission lines; electromagnetic irradiation; rats
随着国家工业化程度的发展，高压输电线和各种电视台、电台等辐射的大量低频电磁波，使人们不同程度的受这种电磁辐射的影响。这些电磁辐射携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力，它会对周围的人和动物产生强烈的相互作用，改变生物的电磁特性，影响生物的生理健康和生物功能。高压输电线电磁辐射对人体影响的程度和产生 的生物效应是一个长期争论的话题［1～3］。我们通过测试对活体动物的宏观生物特性及微观生物结构在高压输电线照射后的变化来研究高压输电线电磁辐射对大鼠的影响，以探索高压输电线电磁辐射的生物效应及其作用机制。
1 材料与方法
1.1 高压输电线辐射系统
我们测试了高压输电线电磁场在距离地面1.6～2.3m的场强分布大约是3500～4000v/m和0.1～0.01高斯左右，据此在实验室建立了高压输电线路电磁辐射的模拟系统，电场为3700～4000v/m，磁场为0.1～0.08高斯。
1.2 动物分组与饲养
取32只Wistar大鼠（购自四川大学医学院实验动物中心，12～14周龄，雌雄各半，分开饲养），随机分为两组，实验组（雌雄大鼠各8只）经电磁辐射模拟系统照射,对照组未被照射,同条件饲养400天。
1.3 STAT3的磷酸化
大鼠经颈椎脱臼处死后，速取脾脏，匀浆制成细胞悬液，取4×106个细胞悬浮于PBS溶液中，分为两组，一组加入适当剂量IL-2进行刺激, 另一组未加入IL-2。每管中加入含有蛋白酶抑制剂的细胞裂解液，离心收集上清，上清加入上样孔，进行8%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），用槽式转膜仪将蛋白质转移到硝酸纤维素膜上, 该膜用含5%BSA的TBST封闭液，然后加入抗酪氨酸磷酸化的单克隆抗体与膜蛋白结合，TBST洗膜，先后加入生物素化羊抗鼠IgG和辣根酶标记链亲合素结合，洗膜后用DAB显色。图像经Smartview 2002生物电泳图像分析软件进行处理分析。
1.4 心电图、血液生化及血常规指标和血液中血红蛋白结构的测定
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后,取大鼠仰位,将针电极分别刺入其四肢皮下, 用心电图机记录标准导联的心电图，测定大鼠心率、各波振幅和各波间期等参数。连续测量5次，求出平均值, 数据以(x±s)表示，心电图值均数采用t检验统计分析。大鼠从股动脉处取血，不加抗凝剂，静置30min，离心取血清；加肝素抗凝后取全血测试白细胞数、红细胞数及血红蛋白含量；用全自动生化仪对肝、肾功能的部分生化指标进行血清测定; 大鼠血液经肝素钠抗凝, 裂解大鼠RBC, 离心，保留血红蛋白上清液，调节血红蛋白溶液pH接近中性；往血红蛋白上清液内加中性盐硫酸胺，至出现硫酸胺结晶止，再用盐析法，提纯出浓度较高的血红蛋白, 进行红外吸收光谱的测定。
1.5 肺、肾组织和大鼠睾丸的显微结构观测
取肺组织、肾脏组织以10％冷甲醛固定，经水洗、梯度酒精脱水、石蜡包埋，切片，HE染色，光镜进行形态学观察；同时取出睾丸，一部分样品经甲醛固定，石蜡包埋, 染色后光镜观察；另一部分经戊二醛、四氧化锇再固定，丙酮逐级脱水并包埋，作半薄切片光学定位，超薄切片醋酸铀及枸椽酸铅双重染色，显微镜观察对照组和辐照组的初级次级精母细胞。
1.6 肌肉组织肌电图的检测
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉，俯卧位固定，于股二头肌、臀大肌与股外侧肌间暴露并游离双侧坐骨神经2 cm 左右(闭孔下0.5～0.8cm至膝上0.5～0.8cm), 用自制双极电极刺激坐骨神经，电极置入腓肠肌中，用0.2s，电压为0.8mV的脉冲方波刺激，记录肌肉复合电位（Compound Muscle Action Potential, CMAP）的潜伏期、波幅大小,取其平均值。
1.7 大鼠脑电图的测量和大鼠记忆能力的测试
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后，在耳部、两眼连线的中点和两耳连线的中点分别插入针电极，记录脑电图形态，并计算脑电图各波频率所占的相对百分比。并剥离大鼠脑组织，取出其额叶以冷甲醛固定，石蜡切片，采用多次扫描叠加平均，测量大鼠额叶细胞的透射光谱。同时用水迷宫跟踪分析系统测试大鼠学习记忆能力，在迷宫水池中加入牛奶至乳白色，使大鼠不易凭视觉发现站台（目标）。实验之前连续训练3天，每天2次，训练方法为让大鼠在站台站立2min，然后引导寻找站台1次，最后自由寻找站台2min；实验时，将大鼠从站台所在象限之外的任一象限边缘1/2弧度处头朝池壁放入池中，记录从入池到找到站台所需时间参数。
