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电磁脉冲诱导小鼠肠组织基因表达谱的变化
目的 用基因芯片技术研究电磁脉冲(EMP)对小鼠肠组织的生物效应.方法 将12只小鼠随机分为正常组和EMP组(每组6只),用200kV/m,200次的电磁脉冲辐照大鼠,于照后第18h,活杀小鼠,取空肠,提取RNA,经反转录后用Cy3、Cy5荧光标记,获得两组动物来源cDNA探针;cDNA探针与基因表达谱芯片进行杂交,结果由扫描仪扫描并用软件进行分析统计.结果 EMP组与正常组相比,有56条基因表达发生了明显变化,其中有37条基因表达水平明显升高,而19条基因表达量明显下降.在表达异常的基因中有19条基因是已知功能或部分功能的基因.其中α-catenin胞质蛋白、淋巴细胞同型抗原、谷氨酰果糖6磷酸氨基转移酶、核糖体蛋白S17、小富脯氨酸蛋白2 A、腺状激肽释放酶、脂氧舍酶、醛酮还原酶、RNA结合蛋白、α-胰淀粉酶2、弹性蛋白酶2、p6-5淋巴细胞抑制因子基因等12条为表达上调基因;Jam新连接粘附分子、精氨酸甲基转移酶,Carm1、NNP-1、2-5寡腺苷酸合成酶、Mlark、ATP合成酶α亚基、解偶联蛋白基因等7条为表达下调基因,其余37条则为未知功能的基因.结论 电磁脉冲辐照可诱导小鼠肠组织多个基因特异性表达,且上调基因数居多.
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电磁脉冲辐照对大鼠心肌细胞组成成分的影响
目的:探讨电磁脉冲辐射(EMP)对大鼠心肌细胞中各种成分含量、构型、构象等的影响.方法:采用EMP模拟发生器,场强为100～400 kV∕m,脉冲次数200次,8只SD新生大鼠的心肌细胞,随机分为4组,每组2只.照后2天,采用细胞红外光谱观察心肌细胞中各种成分的变化.结果:①随着EMP场强的增加,红外光谱各个范围吸收峰值均呈现明显升高的变化;②EMP辐照后,细胞在1654cm-1和1542 cm-1附近吸收强度明显增加,提示EMP辐照可使心肌细胞蛋白构象发生变化;在1456cm-1和1398 cm-1附近吸收强度增加,提示EMP辐照可使心肌细胞中的核糖和DNA的构象发生改变;在2854 cm-1和2958cm-1附近吸收强度增加,提示EMP辐照可使心肌细胞中的脂类分子构象发生改变.结论:100、200、400 kV?m-1 场强,200次脉冲EMP辐照可使心肌细胞中核糖、脂肪酸和蛋白分子的构象发生改变.
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电磁脉冲对犬晶状体上皮细胞P21WAF1表达的影响
目的观察电磁脉冲(Electromagnetic pulse,EMP)对犬晶状体上皮细胞P21WAF1表达水平的影响.方法6×104V/m场强的EMP辐射家犬1～10次,应用免疫组化、原位杂交和图像分析技术对晶状体上皮细胞P21WAF1蛋白及mRNA表达水平进行检测.结果EMP辐射可抑制晶状体上皮细胞的正常分裂,抑制作用随照射次数的增加而加强.辐射10次组P21WAF1表达明显升高(P＜0.05),导致上皮细胞增殖延缓.P1WAF1蛋白与mRNA表达同步且一致.结论高场强大剂量的EMP辐射可抑制晶状体上皮细胞的正常增殖.
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PAC-IC2型电磁脉冲驱鼠器驱鼠效果观察
驱鼠器的种类很多,其中利用物理原理设计的驱鼠器有超声波驱鼠器、电磁脉冲驱鼠器等,但针对这类产品尚无客观的检测方法及评价指标.本实验旨在通过客观的指标对电磁脉冲驱鼠器的驱鼠效果做出评价.
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电磁脉冲辐照对大鼠脑线粒体功能的影响
为研究电磁脉冲(EMP)对大鼠脑线粒体功能的损伤,大鼠经过连续不同场强EMP辐照后测定了脑线粒体膜功能随辐照时间的变化,并分离脑线粒体,测定线粒体肿胀度、膜流动性、膜磷脂含量、呼吸功能、线粒体呼吸酶、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Ca2+等指标以显示线粒体功能、抗氧化能力的变化.结果表明,EMP辐照后大鼠脑线粒体明显肿胀,膜磷脂降解、膜流动性下降,呼吸功能衰减,呼吸酶、SOD活性降低,Ca2+、MDA含量升高.由此认为,EMP可造成大鼠脑线粒体功能受损,其机制可能与脑线粒体膜损伤后继发的自由基生成增加、脑线粒体能量代谢障碍有关.
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电磁脉冲照射对小鼠脑组织氧化状态的影响及姜黄素的治疗作用
目的 观察电磁脉冲(EMR)照射后小鼠脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)的变化及姜黄素的防护作用.方法 40只小鼠随机分为空白对照组、单纯EMR组、EMR+姜黄素低剂量(20 mg/kg/d)组、中剂量(40 mg/kg/d)组、高剂量(80 mg/kg/d)组,每组8只.EMR组和EMR+姜黄素组小鼠接受200 kV/m的EMR照射,EMR+姜黄素组小鼠同时每日给予不同剂量的姜黄素,5 d后停止照射及给药,测定小鼠脑组织中SOD、GSH-Px、MDA的变化.结果 与空白对照组比较,EMR照射组小鼠脑组织SOD与GSH-Px活性及MDA含量上升(均P＜0.05);与单纯EMR组比较,EMR+姜黄素中、高剂量组小鼠脑组织SOD与GSH-Px活性及MDA含量下降(均P＜0.05).结论 200 kV/m的EMR照射可导致小鼠脑组织过氧化,姜黄素可通过其抗氧化作用有效治疗这种损伤,且效应呈一定的剂量依赖关系.
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高场强电磁脉冲对Jurkat细胞IFN-γ和IL-4蛋白表达的定量分析
目的 研究电磁脉冲(EMP)辐照对白血病肿瘤细胞株Jurkat细胞分泌细胞因子IFN-γ和IL-4的影响,探讨EMP对Jurkat细胞损伤机制.方法 Jurkat细胞经EMP辐照后即刻、1 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h共7个时相点,细胞悬液甩片,4%多聚甲醛4℃固定,自然晾干,进行SP法的IFN-γ和IL-4蛋白免疫组化染色.在光镜10×40倍视野下,应用CMIAS-H图像分析仪对阳性细胞的图像学参数的积分光密度值(IOD)进行测量和统计分析.结果 免疫组化结果表明,场强6×10 4 V/m的电磁脉冲能使Jurkat细胞IFN-r表达持续性减少,差异非常显著(P＜0.01),而IL-4变化不明显(P＞0.05).结论 EMP辐照后Th1型的细胞因子IFN-γ明显减少,而Th2型的细胞因子IL-4未见显著变化,提示EMP辐照后机体中受到影响的主要是细胞免疫,而体液免疫功能未受到明显影响.
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电磁脉冲辐照对小鼠血-睾屏障早期影响及TGFβ3表达意义
目的 探讨电磁脉冲(EMP)辐射后小鼠血-睾屏障的结构和通透性早期损伤及TGFβ3在其中的作用.方法 常规HE染色和硝酸镧示踪电镜技术观察400 kV/m电磁脉冲辐射后2～48 h内小鼠睾丸血-睾屏障结构和通透性的动态改变;免疫组织化学染色和图像分析技术检测TGFβ3在不同时间的表达规律.结果 400 kV/m电磁脉冲辐射后48 h内生精细胞变性、凋亡与坏死逐渐增多,支持细胞及其紧密连接发生形态变化,血-睾屏障结构损伤,各时间点TGFβ3表达强度(灰度值)持续性显著增强(均P＜0.05),提示其通透性明显升高,于辐照后2 h即见发生.上述血-睾屏障的结构和通透性变化的时间和程度具有一致性.结论 EMP辐射后早期小鼠血-睾屏障的结构和通透性迅速发生损伤,TGFβ3可能在其损伤中发挥重要作用.
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高场强电磁脉冲对Jurkat细胞IFN-γ和IL-4蛋白表达的定量分析
目的:研究电磁脉冲(EMP)辐照对白血病肿瘤细胞株Jurkat细胞分泌细胞因子IFN-γ和IL-4的影响,探讨EMP对Jurkat细胞损伤机制.方法:Jurkat细胞经EMP照射后即刻、1h、6h、12h、24h、48h、72h共7个时相点,细胞悬液甩片,4%多聚甲醛4℃固定,自然晾干,进行SP法的IFN-γ和IL-4蛋白免疫组化染色.在光镜10×40倍视野下,应用CMIASH图像分析仪对阳性细胞的图像分析参数积分光密度值(IOD)进行统计分析.结果:免疫组化结果表明,场强6×104V/m的电磁脉冲能使Jurkat细胞IFN-γ表达持续性减少,差异非常显著(P＜0.01),而IL-4变化不明显(P＜0.05).结论:EMP辐照后Th1型的细胞因子IFN-γ明显减少,而Th2型的细胞因子IL-4未见显著变化,提示:EMP辐照后机体中受到影响的主要是细胞免疫,而体液免疫功能未受到明显影响.
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3种波段电磁辐射致大鼠脾脏损伤的定量比较研究
目的 比较3种不同波段电磁波全身照射后脾脏损伤病理变化的差异.方法 分别采用电磁脉冲(EMP)、S波段高功率微波(S-HPM)和X波段高功率微波(X-HPM)全身照射Wistar大鼠120只,并设伪照射40只为对照组.分别于辐照后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d、28 d、6 m、12 m分批麻醉活杀,取脾脏组织,分别制作石蜡切片和超薄切片,进行组织学和超微结构观察;根据淋巴细胞凋亡数、增生程度、脾小体萎缩程度和间质纤维组织增生程度对辐射损伤的生物学效应进行定量检测和分级.结果 电镜下在不同时期均可观察到凋亡和坏死图象.光镜下:三个实验组大鼠辐照后脾脏发生相似的损伤效应,即早期以淋巴细胞凋亡为主,伴随脾小体不同程度的萎缩,中晚期淋巴细胞开始增生和间质以纤维组织增生为主;病变经历平台期、高峰期和修复期,各期出现的时间、平台期持续时间以及损伤程度均存在组间差异:上述变化均以X-HPM组和S-HPM组重于和早于EMP组,尤其以X-HPM组为明显.结论 3种不同波段电磁波均可导致脾脏基本相似的时相性辐射效应,表现为淋巴细胞凋亡、脾小体萎缩、淋巴细胞增生和间质纤维组织增生,所致效应的程度及其时相性变化因辐射源的种类和频率的不同而各有其特点.
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电磁脉冲对大鼠海马的损伤效应及其相关因子表达的定量研究
目的:研究电磁脉冲对大鼠海马组织的损伤效应及损伤相关因子表达情况.方法:海马组织切片采用HE染色及甲苯胺兰染色后光镜下观察病理学改变;SP免疫组织化学染色法检测Bcl-2、GFAP、c-fos的表达.结果6×104V/m照射后1h海马神经元呈不同程度变性,胞浆尼氏体普遍减少,神经元固缩.Bcl-2蛋白表达于照后1h升高显著(P＜0.05),6～24h下降并低于对照组.GFAP于照后1h即开始上调,6～24h明显升高(P＜0.05).c-fos于EMP照射后呈持续性增高,6～24h升高显著,其中12h达峰值(P＜0.01).结论:EMP照射导致大鼠海马神经元的损伤,Bcl-2、GFAP、c-fos因子的表达参与了EMP所致的损伤及修复机制.
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电磁脉冲对恒河猴淋巴细胞的损伤效应及其机制
目的:研究电磁脉冲对恒河猴淋巴细胞的损伤作用及其机理,为其防护提供参考依据.方法:用本实验室建立的电磁脉冲发生源进行照射,照射场强为6×104V/m,在5min内重复照射30次.脉宽为25～30 ns,单次脉冲前沿为20ns.用原位末端标记技术和麦格-姬姆萨染色检测凋亡细胞,用碱磷酶免疫组化技术检测Bax和Bcl-2凋亡相关蛋白的表达.结果:(1)上述场强照后1d,淋巴细胞凋亡即开始增多,照后3d接近峰值,一直持续到照后14d,与对照(照前)值比较,在照后3、7、14d淋巴细胞凋亡指数分别为对照值的2.2、2.5和2.2倍.(2)照射后外周血淋巴细胞数量也迅速减少,相同场强照射后3、7、14d约为对照值的74%,77%79%.(3)照射后3d,淋巴细胞Bax蛋白即出现增加,7d达到峰值,Bax阳性的淋巴细胞约为对照值的3.1倍.而Bcl-2蛋白照射后出现减少,于照后7d降至低,Bcl-2阳性的淋巴细胞约为对照值的36%.这些结果提示Bax能促进EMP诱发的淋巴细胞凋亡,而Bcl-2则起抑制作用.结论:EMP能够诱发恒河猴外周血淋巴细胞的太量凋亡,细胞凋亡可能是导致EMP照射后淋巴细胞数量迅速降低和免疫功能出现抑制的主要原因之一.Bax和Bcl-2在EMP诱发的淋巴细胞凋亡调控中起重要作用.
关键词： 电磁脉冲 猴淋巴细胞 凋亡 Bax和Bcl-2蛋白 -
中低强度电磁脉冲诱发大鼠淋巴细胞凋亡及其机制的研究
目的:探讨中低强度EMP对大鼠淋巴细胞的损伤效应及其机制,为其防护提供依据.方法:用本院动物中心饲养的Wistar大鼠(体重154±20g)共24只,随机分为对照、0.6×5、2.0×5和6.0×5万伏/m 4个组,每组6只.用本实验室建立的电磁脉冲发生源进行照射,每个剂量组在2min内重复照射5次.于照后24和48h分别取大鼠胸腺、脾脏和淋巴结制取细胞悬液并制成离心涂片,用原位末端标记法和麦格-姬姆萨染色检测凋亡细胞,用免疫组化技术检测Bax和Bcl-2凋亡相关蛋白的表达.结果:①照后24h,0.6万伏组淋巴细胞即出现凋亡;随着照射场强增加,凋亡率持续升高,在6万伏组达到峰值,胸腺、脾脏和淋巴结淋巴细胞凋亡率分别为对照值的6.7、4.7和8.2倍.照后48h,亦出现相同的变化趋势,三种免疫组织经6万伏照射后其凋亡率分别为对照值的6.4、4.9和8.0倍,与照后24h相同,亦显示较好的剂量效应关系.②0.6万伏照后48h,胸腺、脾脏和淋巴结三种组织Bax阳性淋巴细胞数即出现明显升高,随照射剂量增大Bax蛋白表达逐渐增强,在6万伏时达到峰值,其阳性细胞数分别为对照值的6.6,8.6和4.2倍.与Bax表达呈现相反趋势,0.6万伏照射后,Bcl-2蛋白在三种免疫组织中的表达呈减弱趋势,且随照射场强增加下降愈明显,在6.0万伏时达低值,其阳性细胞数分别为对照值的30%、24%和23%.结论:①中低强度EMP照射后可引起大鼠淋巴组织出现明显的细胞凋亡,表明此种强度EMP亦同样能损伤淋巴细胞,导致机体免疫功能的降低.②EMP照射后,Bax和Bcl-2蛋白也出现规律性改变,表明二者在该强度EMP诱发的大鼠淋巴细胞凋亡调控中起着重要作用.上述实验为进一步探讨低水平的电磁辐射对人体的危害作用提供了一定参考.
关键词： 电磁脉冲 免疫组织 凋亡 Bax和Bcl-2蛋白 -
高场强电磁脉冲对兔眼的辐射损伤
目的采用高场强电磁脉冲(EMP)辐射青紫兰兔,长期动态观察角膜、晶状体及视网膜的病理变化,探讨EMP对视觉系统的影响.方法 6×104V/m场强的EMP重复照射14只兔5次和30次,于照射后不同时间应用裂隙灯、检眼镜、光镜和电镜观察角膜、晶状体及视网膜的病理变化.结果晶状体对EMP辐射损伤为敏感,角膜次之,视网膜轻微.照射后90～360天,晶状体囊膜增厚,上皮细胞发生不同程度的变性,晶状体后皮质水肿,空泡、液泡形成,白内障发生.随着照射次数的增加,其病理改变呈持续性发展.结论高场强EMP可导致兔晶状体后皮质混浊、白内障发生,随着照射剂量的增加,其病理改变加重.
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电磁脉冲对恒河猴眼损伤的研究
目的通过观察受电磁脉冲(EMP)照射恒河猴,探讨猴角膜、晶状体和视网膜的病理变化,研究EMP对视觉系统的影响.方法场强为6×104V/m的EMP照射恒河猴,采用Feulgen、AgNOR、PI染色方法,以激光扫描共聚焦显微镜和图像分析技术对眼辐射损伤进行检测.结果 EMP照射后30天死亡猴晶状体上皮细胞的AgNOR和DNA含量下降,照射后136、265和365天,AgNOR和DNA含量升高.眼组织对EMP损伤敏感程度依次为:晶状体》角膜》视网膜.晶状体后囊水肿,空泡和液泡形成,白内障发生.结论高场强EMP可引起视觉系统的损伤,晶状体对EMP损伤为敏感,可导致白内障的发生.
关键词： 电磁脉冲 猴 激光扫描共聚焦显微镜 晶状体 白内障 -
电磁脉冲对海马C-FOS表达的影响
目的:本研究拟通过观察电磁脉冲(EMP)辐照大鼠后其海马C-FOS表达的改变,初步探讨EMP致海马损伤的机制.方法:用高场强电磁脉冲模拟源(所产生的脉冲上升时间为20ns,脉宽为30 μs),在2 min内辐照大鼠5次,并设对照组,辐照后于1,6,12,24和48 h活杀动物,采用免疫组织化学SP方法显示C-FOS的表达并在光镜10×40倍视野下,应用CMIAS-Ⅱ图像分析仪对阳性细胞的图像学参数-积分光密度和平均光密度测定分析,后结果经SPSS8.0统计软件统计分析.结果:被辐照组大鼠在6～12 h时海马锥体细胞及齿状回颗粒细胞C-FOS均呈高表达,积分光密度和平均光密度值在12 h时大,且显著高于对照组(P<0.05和P<0.01).结论:EMP可引起C-FOS在海马锥体细胞及齿状回颗粒细胞的高表达,且C-FOS可能在EMP致大鼠的脑损伤中起重要作用.
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电磁脉冲对猕猴血清生化指标的影响
目的:通过对电磁脉冲(EMP)照射后猕猴血清中部分生化指标的动态观察,探讨EMP对机体整体的影响.方法:成年猕猴5只,雄性2只,雌性3只,体重3.5～8.5?kg.动物购回后,自由进食,单笼饲养观察30?d.照射前进行全身检查,下肢浅静脉采血做自身对照.辐照用高场强电磁脉冲源,场强为60?kV/m,脉冲上升时间为20?ns,脉宽为30?μs,频率为6次/min,全身照射5?min.于照射后6?h,24?h,3?d,7?d,14?d,28?d及90?d分别采血,用美国Coulter-JTIR全自动生化仪检测19项指标:血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、血清总蛋白(TP)、血清白蛋白(ALB)、血糖(GLU)、血清尿素氮(BUN)、血肌酐(CRE)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LD)及乳酸脱氢酶同工酶1(LD-1)、肌酸激酶(CK)与肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰氨转肽酶(GGT)、血胆固醇(CHOL)、血钠(Na+)、血钾(K+)、血氯(Cl-)和血镁(Mg2+).所有数据经SPSS8.0软件进行统计处理.结果:猕猴被照射后6?h,其血清LD-1即明显升高(P<0.05);照射后24?h,血清GLU和K+明显升高(P<0.05);照射后3?d,血清CRE和GGT明显升高(P<0.01),CK-MB,Cl-和Mg2+则明显降低(P<0.05);照射后7?d,血清ALB,BUN,CRE,ALP,GGT和Mg2+明显升高(P<0.05),Na+则明显降低(P<0.05);照射后14?d,血清ALT,ALB,GGT和Mg2+明显升高(P<0.05),TP和Cl-则明显降低(P<0.05);照射后28?d,血清LD和HBDH明显降低(P<0.05);照射后90?d,血清ALT,LD,HBDH,K+和Mg2+明显升高(P<0.05),而GLU则明显降低(P<0.05).结论:EMP可引起猕猴血清多种酶、蛋白、血糖、代谢产物及多种离子等的紊乱,既有早期影响,也表现为一定的持续效应.提示EMP可能引起猕猴多系统、多脏器的损伤.
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电磁脉冲对记忆的影响及其机制的研究
目的:研究电磁脉冲(EMP)辐照对动物记忆力影响并探讨其作用机制.方法:①行为实验:用穿梭箱训练成年大鼠,使之形成条件反射,采用高场强EMP(6×104 V/m)进行照射,并于照后即刻,3 h,6 h,12 h,24 h分别进行测试,观察其对记忆保持能力的影响;②照射后大鼠活杀取脑,HE和神经元尼氏体染色,组织形态学观察;③海马神经元原代培养,经EMP辐照后观察形态改变,并采用流式细胞仪检测其凋亡情况.结果:照射后即刻大鼠的主动回避反应减少,而被动逃避反应增多,与照射前相比有非常显著性差异(P<0.01),3 h后渐趋照前水平;照射前后大鼠对刺激做出反应的潜伏期无统计学差异(P>0.05).EMP照射可造成海马组织和培养神经元的变性、凋亡、坏死及血液循环障碍等病理改变.结论:EMP照射可迅速造成实验大鼠暂时的记忆力下降,使海马组织细胞损伤及其凋亡增加,上述改变可能是EMP致脑功能障碍的病理学基础之一.
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电磁脉冲对离体角膜上皮细胞损伤的实验研究
目的:探讨电磁脉冲(EMP)辐射对离体培养兔角膜上皮细胞的损伤作用.方法:6×104 V/m场强的EMP重复照射离体培养的角膜上皮细胞5次,应用原子力显微镜和生化检测仪,对辐射前后的细胞膜状态及上清液多种离子浓度进行检测.结果:EMP照射后角膜上皮细胞膜表面出现多处大小不等的凹陷和穿孔.培养细胞上清多种离子浓度在照射后不同时间均有明显变化,其中K+,Ca2+,Fe2+浓度在照射后24 h明显升高.结论:细胞膜是EMP作用于细胞的敏感靶部位,细胞膜穿孔是EMP非热效应的损伤作用机制之一.
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电磁脉冲辐射后小鼠免疫器官损伤的病理研究
目的:研究电磁脉冲(EMP)照射后小鼠脾脏和胸腺的组织病理变化.方法:198只小鼠经6×104V/m电磁脉冲辐照后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d、28 d、3个月、6个月、9个月和12个月共10个时相点活杀取脾脏和胸腺,分别应用光镜和电镜进行组织学和超微结构观察.结果:电磁脉冲辐照后早期:脾脏脾小体结构不清,体积缩小,生发中心不明显;淋巴细胞核固缩、崩解;红髓中巨噬细胞增多,血窦扩张、充血明显.照后中期:脾脏红髓纤维化;胸腺皮质细胞变性坏死,髓质内可见灶状出血,出血灶周围细胞核固缩.照后后期:脾脏出现"假小叶"状纤维化,胸腺皮质变薄,髓质变宽,皮髓质比例倒置,髓质内纤维组织增生甚至纤维化.照后晚期:脾脏被膜增厚,胸腺出现萎缩,脾脏和胸腺中的淋巴细胞均有所恢复.在透射电镜下,脾脏和胸腺内淋巴细胞均出现典型的凋亡图像.结论:电磁脉冲辐照后脾脏和胸腺发生明显损伤,脾脏损伤更为严重和迅速,其病变具有进行性、阶段性及缓慢恢复性特点,表明免疫系统器官为EMP辐照敏感组织之一.
