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电磁脉冲对大鼠海马组织中CREB和nNOS蛋白表达的影响
目的:研究电磁脉冲(electromagnetic pulse, EMP)对海马组织中CREB和 nNOS蛋白表达的影响.方法:采用Western blot蛋白印迹和免疫组化染色法相结合,对EMP照射前后海马组织中CAMP反应元件结合蛋白(CREB)和脑型一氧化氮合酶(nNOS)的蛋白表达进行检测.结果:CREB蛋白的表达在EMP照后1h升高,6h达峰值.nNOS蛋白的表达水平在EMP照后1～6h明显升高.结论:转录因子CREB和逆行信使合成关键酶nNOS的表达改变参与了EMP致脑功能障碍的分子机制.
关键词： 电磁脉冲 cAMP反应元件结合蛋白 脑型一氧化氮合酶 -
电磁脉冲辐射对小鼠睾丸脂质过氧化的影响
目的探讨脂质过氧化在电磁脉冲(EMP)辐射所致小鼠生精细胞损伤中的作用.方法二级雄性昆明小鼠114只,随机分为辐射组和对照组.辐射组小鼠分别接受8×103v/m、2×104v/m和6×104v/m EMP 5次重复全身照射,于照射后6h,1,3,7,14和28d,对睾丸组织丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)的活性进行检测,同时观察睾丸组织的病理变化.结果电磁脉冲照射后睾丸组织SOD活性改变与MDA含量变化趋势相反,SOD活性改变发生迅速,8×103v/m EMP照射后6h SOD活性即显著降低,14d时也明显降低(P＜0.05);2×104v/m EMP照射后1～14d睾丸组织SOD活性明显降低(P＜0.05);6×104v/m EMP照射后睾丸组织SOD活性在照后有一明显升高,继而明显降低的过程,而MDA含量变化明显滞后,在照射后14d明显升高(P＜0.05).3种场强的EMP照射后28d内,各级生精细胞水肿、坏死和脱落,精子减少或缺失.结论 SOD活性降低,脂质过氧化作用增强,参与了电磁脉冲辐射所致的生精细胞损伤的发生、发展过程.
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电磁脉冲对C57BL/6J胸腺的作用
目的:观察电磁脉冲Electromagnetic Pulse(EMP)对C57BL/6J小鼠胸腺的影响.方法:50只C57BL/6J小鼠按体重区组随机化分为对照组和辐照组,每组25只.EMP每天照射400次,连续照射7天,照后1d(天)、3d、7d、14d、28d共5个时间点杀取胸腺.2只辐照组和2只对照组杀取的胸腺做HE染色,观察其病理改变；3只辐照与3只对照组的小鼠,杀后称取小鼠的体重和胸腺的重量,计算胸腺指数；然后提取T淋巴细胞进行计数；同时取小鼠外周血检测其中的IL-4的水平.结果:照后1d胸腺的切片没有明显改变.7天后,胸腺开始有出血,结构不清；胸腺指数呈现递减的趋势,但辐照组与对照组没有的差异没有统计学意义；T淋巴细胞数的变化也呈现先减后增的趋势,在第1d、14d、28d辐照组与对照组的差异没有统计学意义,在第3d和7d辐照组的细胞数小于对照组的细胞数(P＜0.05)；辐照组与对照组的外周血IL -4水平的差异也没有统计学意义.结论:电磁脉冲对雄性Balb/c小鼠胸腺结构造成一定的损伤,但胸腺指数改变不显著,T淋巴细胞数量增加.表明EMP对胸腺有一定的作用,但是胸腺不是EMP作用的敏感器官.
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电磁脉冲对清醒大鼠尾动脉血压的影响
目的:观察电磁脉冲(electromagnetic pulses,EMP)对清醒大鼠动脉血压和心率的影响.方法:适应性血压测量1周后的14只健康成年雄性SD大鼠按体重随机分为假辐照组和辐照组,每组7只,在锥形平板GTEM小室内接受EMP辐照,EMP辐照参数为:场强200 kV/m,脉冲前沿3.5 ns,脉宽14 ns,重复频率1Hz,辐照后用无创性尾套式血压测量仪测量2hr至1 wk内大鼠动脉血压和心率变化规律.结果:照后3d大鼠动脉血压(收缩压、舒张压和平均动脉压)与假辐照组相比下降显著(P＜0.05),12h有下降趋势,其他时间未见显著性差异(P＞0.05);辐照对大鼠心率也无明显影响(P＞0.05).结论:EMP辐照可以引起大鼠血压一过性降低;对大鼠心率无明显影响.
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电磁脉冲(EMP)辐照对雄性子代大鼠下丘脑GABAA受体表达的影响
目的:观察电磁脉冲(EMP)辐照亲代大鼠后其雄性子代下丘脑GABA<,A>受体表达的变化.方法:应用免疫组织化学及图像分析观察亲代大鼠接受 EMP 辐照后其雄性子代下丘脑 GABA<,A>受体表达的变化.结果:与对照组相比,100次脉冲组其雄性子代下丘脑室旁核GABA<,A>受体阳性神经元增加,400 次脉冲组光密度值显著增强;100次和400次脉冲组弓状核GABA<,A>受体阳性神经元增加,光密度值增强.结论:电磁脉冲可以影响雄性子代下丘脑GABA<,A>受体的表达,这可能与电磁脉冲辐射产生的远期遗传毒性有关.
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电磁脉冲对孕鼠及其胚胎的影响
目的:探讨电磁脉冲(electromagnetic pulses,EMP)对孕期小鼠及其胚胎发育的影响.方法:采用不同场强的EMP(分别为0、50、100、200、400 kV·m-1)辐照器官形成期的BALB/c孕鼠,于孕18天解剖小鼠,测量孕鼠体重增长值、脏器/体重,胎盘重、胎鼠体重、身长、尾长,并记录吸收胎、死胎、生长发育迟缓及畸胎的数量.结果:各辐照剂量组孕鼠体重增长值、脏器/体重与对照组相比均无显著性差异(P＞0.05)；胎盘重、胎鼠体重、身长、尾长数值明显低于对照组(P＜0.01).50、400 kV·m-1和100、200、400 kV·m-1辐照组可分别导致死胎率和生长发育迟缓率增加(P＜0.05),在400 kV·m-1的EMP辐照组中,畸胎数也有升高的趋势,其中,畸胎主要表现为肢体和骨发育异常.结论:本实验条件下,不同场强的EMP辐照可对器官形成期小鼠胚胎的生长发育产生一定的影响,胚胎肢芽及骨发育可能是EMP作用的特殊靶点.
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电磁脉冲诱导大鼠心肌闰盘Cx43连接蛋白的上调
目的:探讨电磁脉冲(EMP)对SD大鼠心肌闰盘及主要连接蛋白Cx43的影响.方法:将雄性SD大鼠35只,随机分为对照组和EMP辐照组,EMP辐照组又分为照后即刻、1h、3h、6h、12h、24h组,每组5只大鼠.应用EMP模拟发生器对EMP辐照组大鼠进行辐照,场强为200 kV/m、前沿15 ns、脉宽7-8 ns、脉冲次数200次,脉冲间隔为7s,麻醉后取大鼠左心室,采用硝酸镧示踪法和透射电子显微镜观察大鼠心肌闰盘(ID)结构的变化,用Real-Time PCR方法和Western blot方法检测EMP辐照后,大鼠连接蛋白Cx43在转录水平和蛋白水平表达量的变化情况.结果:电镜下正常对照组大鼠心肌ID处未见硝酸镧颗粒沉积；EMP组大鼠ID处可见硝酸镧颗粒,且随时间的延长,硝酸镧颗粒沉积量逐渐增多,以照后6h组硝酸镧颗粒沉积量达大,然后硝酸镧颗粒沉积量随时间延长逐渐减少,24h组恢复正常.心肌细胞Cx43的mRNA表达水平在EMP照后lh和6h明显增高,分别是对照组的1.95、3.10倍(P＜0.05)；照后即刻、3h、12h、24h表达水平与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05).Western blot结果为照后即刻、1h、3h和6h组大鼠心肌细胞Cx43蛋白表达量与对照组比较显著增加,12h、24h与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05).结论:EMP可使心肌闰盘结构发生改变,上调Cx43蛋白的mRNA水平和蛋白表达量.
关键词： 电磁脉冲 闰盘 Cx43 RT-PCR Western blot -
电磁脉冲对肿瘤细胞杀伤效应研究进展
随着电磁物理学与生物工程的发展,国际上兴起一种合理控制电磁脉冲,能使细胞出现可逆性电击穿及不可逆性电击穿,为肿瘤的治疗开辟了新路径.据实验表明,合理控制电磁脉冲可直接对肿瘤细胞造成不可逆性电击穿致不可逆性杀伤;也可对肿瘤细胞形成可逆性电击穿,联合化疗药物治疗可大大增加药物对细胞膜渗透作用,强化药物效应.目前,上述研究尚处于起步阶段,很多机制尚未阐明,现笔者结合中外文献,对目前实验成果综述如下.
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高能冲击波碎石的力学机理研究
近些年来,泌尿系、胆系统结石病症的发病率仍然很高,严重危害人体的健康.结石的患者的临床表现,轻者出现血尿、绞痛、胆总管阻塞,引起绞痛、发热、黄疸、影响消化系统,重者危及生命.我们在体外碎石仪器的基础上,采用电磁脉冲波源的原理,研制了高能冲击波胆道碎石仪和高能冲击波泌尿系结石碎石仪.并对不同种类的胆系结石及组织进行了高能冲击波碎石、动物实验和病理学研究.已掌握了破碎胆系结石(固醇石、混合石和色素石)所需的冲击波佳能量,也获取了高能冲击波破碎结石而不损伤胆囊、小肠粘膜组织的安全阈值,为体内碎石仪的进一步应用,提供了有价值的参考依据.
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电磁脉冲对血管内皮细胞骨架微丝聚合肽肌动蛋白表达的影响
目的 研究不同脉冲次数电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)作用对人脐血管内皮细胞(ECV-304)骨架聚合态肌动蛋白(F-actin)表达的影响.方法 EMP采用0、100、200、400次脉冲数各辐照ECV-304细胞,用异硫氰酸荧光素-鬼笔环肽染色F-actin和PI染色胞核的双标染色法,观察受辐照血管内皮细胞内微丝形态学的变化,记录并测定细胞F-actin的平均荧光强度.结果 对照组细胞中的大部分荧光样物质呈弥漫状态,胞膜荧光较弱,胞浆内可见少量肌动蛋白纤维丝,方向不规则.与对照组相比,各暴露组细胞均可见其胞浆中微丝F-actin明显粗大、变长,其间的荧光样物质大多为较长的粗大应力丝,沿细胞纵轴排列较多,细胞内数量和荧光强度明显增加(P＜0.01),细胞膜结构完整且荧光增强.随着EMP脉冲次数的增加而微丝F-actin表达显著增多,以400次脉冲组为明显(P＜0.01).结论 EMP可引起血管内皮细胞的骨架F-actin表达增高且存在着一定的量效关系.
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电磁脉冲辐射对小鼠睾丸间质细胞结构和功能的影响
目的: 探讨电磁脉冲(EMP)辐射对小鼠睾丸间质细胞结构和功能的影响. 方法: 6～8周龄二级昆明雄性小鼠114只,随机分为辐射组(108只)和对照组(6只).辐射组小鼠分别接受8×103 、2×104、6×104 V/m 3种不同场强EMP 5次重复全身辐射,并于辐射后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d和28 d应用光镜、电镜观察睾丸间质细胞组织学及超微结构的改变,放射免疫法检测小鼠血清睾酮(T)、黄体生成素(LH)及雌二醇(E2)的浓度. 结果: 3种不同场强EMP辐射后28 d内小鼠睾丸间质细胞主要病变表现为细胞水肿和空泡变性,胞质线粒体肿胀、数目减少,内质网扩张,脂滴增多,大多数脂滴着色变浅,部分或完全排空;血清T与对照组相比较均呈不同程度的降低,分别在辐射后6 h～14 d、6 h～7 d、1～28 d时显著降低(P<0.05或P<0.01),而LH和E2均未发生明显改变. 结论: 睾丸间质细胞是EMP辐射敏感的靶细胞之一,EMP辐射可引起小鼠睾丸间质细胞结构和功能的损伤,既有早期影响,又表现为持续效应,可能影响性功能和生精过程.
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电磁脉冲诱导大鼠左心室肌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（ electromagnetic pulse，EMP）辐照对大鼠左心室肌组织的生物效应。方法：10只雄性同窝SD大鼠随机分为辐照组与正常对照组2组，每组5只。在锥形平板GTEM小室内对辐照组大鼠进行EMP辐照，EMP辐照参数为：场强200 kV? m －1，脉冲前沿3.5 ns，脉宽14 ns，重复频率1 Hz；正常对照组进行假辐照。辐照后18 h取大鼠左心室肌，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：筛选出差异表达基因108条，表达增强的有51条，其中功能已知或部分已知的11条，占22％；表达减弱的有57条，其中功能已知或部分已知的15条，占26％。差异表达基因主要涉及代谢、神经递质、肌肉收缩、凋亡、应激等方面。其中蛋白激酶C、热休克蛋白70、辅酶Q10、亚甲基四氢叶酸脱氢酶、5－羟色胺受体2C、锌指蛋白10、干扰素γ、雄激素调节蛋白、雌激素调节蛋白等可能在EMP对大鼠心脏生物学效应方面起重要作用。结论：EMP辐照可诱导大鼠左心室肌组织多个基因特异性表达。
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脉冲振荡参数测定在支气管肺癌中的应用探讨
脉冲振荡(IOS)测定呼吸阻抗系用外部发生器产生的矩形电磁脉冲,叠加在被检查者平静呼吸波上,并连续记录在外加振荡频率下自主呼吸时的气道压力和流速,从而推算出一系列呼吸阻抗值,籍以分析气道阻力、肺顺应性等变[1].目前IOS测定在慢性阻塞性肺病(COPD)的诊断中已有较高价值,但在肺癌患者中的应用价值仍有待探讨,为此我们测定了50例肺癌患者IOS参数,探讨其在临床中的应用价值.
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GFAP及PKC在电磁脉冲辐照大鼠额叶皮层中的表达及意义
目的 探讨胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acdic protein,GFAP)及蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)在电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)辐照成年雄性SD大鼠额叶皮层中的含量变化及其意义.方法 将成年雄性SD大鼠随机分为假辐照组(sham)和辐照组,辐照组又按辐照后取材时间不同分为0.5 h,1 h,3 h,6 h和12 h.采用免疫组化法分析EMP辐照后额叶皮层中GFAP表达情况,采用酶联免疫吸附实验(ELISA)分析额叶皮层中总PKC含量;选用Western Blot法分析PKC(PKC-α,PKC-βⅠ,PKC-βⅡ),PKC-α和PKC-βⅡ蛋白含量.结果 EMP辐照后额叶皮层中GFAP阳性表达细胞数增加,胞体增大,且峰值均出现在辐照后3 h(P<0.05).额叶皮层中总PKC含量在EMP辐照后0.5 h增加且达到峰值(P<0.05),之后逐渐恢复,至12 h达到假辐照组水平;WesternBlot结果显示PKC及PKC-βⅡ在EMP辐照后0.5 h和1 h表达量增加(P<0.05),之后恢复至假辐照组水平,PKC-α在辐照各组与假辐照相比差异均不具有统计学意义(P>0.05).结论 在EMP辐照引起大鼠额叶皮层损伤过程中,PKC含量增加可能起中要作用.
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危害信息系统的雷电电磁脉冲及防护
针对信息系统频遭雷害的现象,介绍了危害信息系统的各种原因及其抗干扰的耐受能力,并以实例说明了雷电电磁脉冲对信息系统的侵害.同时,对信息系统防雷电电磁脉冲在技术上提出了相应的措施.
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电磁脉冲辐照对大鼠血清 Na ＋、K ＋、ALT、AST及左心室肌超微结构的影响
目的：探讨电磁脉冲（EMP）辐照对大鼠血清部分生化指标和左心室肌损伤的影响。方法48只雄性 SD大鼠随机分为正常对照组和 EMP 辐照组，每组24只。EMP 辐照组在锥形平板 GTEM 小室内接受200 kV／m 的EMP 辐照，正常对照组进行假辐照。各组于辐照后12、24、48、96 h，采用全自动生化检测仪检测血清钾离子（K ＋）、钠离子（Na ＋）、谷氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）的含量；同时取左心室肌制备电镜超薄切片，应用透射电镜观察心肌超微结构的改变。结果EMP 辐照组与正常对照组相比血清 K ＋、Na ＋浓度于辐照后24 h 显著下降（P ＜0．05）；ALT 含量分别于辐照后12、24、48 h 显著升高（P ＜0．01，P ＜0．05），96 h 恢复；AST 含量分别于辐照后12、24、48、96 h 显著升高（P ＜0．01，P ＜0．001）。EMP 辐照后12 h 心肌超微结构即发生改变，24 h变化为明显，主要表现为肌浆网扩张，线粒体肿胀，嵴排列紊乱、减少甚至空泡化，闰盘间隙增宽。48 h 较24 h明显好转，96 h 已基本恢复正常。结论EMP 辐照可造成大鼠 K ＋、Na ＋、ALT 及 AST 含量异常，心脏组织超微结构可复性损伤。
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电磁脉冲对海马神经元的损伤效应及其对[Ca2+]i的影响
目的观察电磁脉冲(EMP)对海马神经元的损伤效应及其对[Ca2+]i的影响,以深入探讨EMP致脑损伤的机制. 方法 EMP辐射条件为6×104V/m,脉冲上升时间为20 ns,脉宽为30 μs,频率为2.5脉冲/min,作用2 min.原代培养的海马神经元经EMP辐射后,采用MTT法对细胞活力进行测定;FACS法检测细胞凋亡和坏死;Fluo-3-AM荧光探针负载、激光共聚焦显微镜扫描测定神经元胞内游离钙离子浓度,即[Ca2+]i. 结果细胞被EMP辐射后0～6 h活力明显下降(P<0.05),12 h开始回升,24 h基本接近正常水平;EMP辐射后0～12 h细胞凋亡率显著升高,坏死也有增加;EMP辐射后即刻引起神经元内的Ca2+荧光强度明显增加. 结论 EMP致海马神经元活力下降、凋亡增加、胞内钙超载.
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电磁脉冲对猴、犬及兔眼组织的辐射损伤
目的采用高场强电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)辐射实验动物猴、犬、兔,并对比观察各种动物角膜、晶状体及视网膜的病理改变,从而研究EMP辐射对上述3种动物视觉系统的影响. 方法采用场强为6×104V/m的EMP重复辐射猴、犬、兔各10次,并于辐射后不同时间点对比观察其角膜、晶状体及视网膜的病理改变. 结果根据光镜观察结果,发现上述各组动物经EMP辐射后的损伤程度为:猴>犬>兔,提示EMP的辐射损伤效应具有种属差异.实验动物视觉系统各部分对EMP辐射的损伤敏感程度依次为:晶状体>角膜>视网膜.经EMP辐射后,猴、兔晶状体易发生后囊混浊,而犬晶状体易发生前囊混浊,主要的病理改变包括晶状体水肿、空泡形成及白内障发生等.上述3种实验动物角膜及视网膜的病理损伤程度基本一致. 结论高场强EMP辐射可引起猴、犬、兔等实验动物的视觉系统损伤,其中以晶状体对EMP辐射为敏感,可诱发白内障形成.
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电磁脉冲对大鼠海马N-甲基-D-天门冬氨酸受体活性的影响
目的观察电磁脉冲(EMP)辐射对大鼠海马组织中N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体的影响,以深入探讨EMP致学习记忆障碍的机制. 方法 EMP辐射条件为6×104V/m,脉冲上升时间20 ns,脉宽30 μs,频率2.5脉冲/min,作用2 min.二级雄性Wistar大鼠32只,随机分为EMP组(n=26)和对照组 (n=6).EMP组大鼠分别于辐射后即刻,3 h,6 h,24 h和48 h断头取脑,剥离海马,制备膜受体蛋白,以3H-Glu为配基进行放射性配基-受体结合实验. 结果 EMP辐射后即刻大鼠海马中NMDA受体的Kd值开始下降,辐射后3 h下降显著(与对照组相比,P＜0.05),6 h渐有恢复,48 h恢复至正常水平;受辐射的大鼠海马中NMDA受体的Bmax值于辐射后3 h和6 h显著下降(与对照组相比,均P＜0.05),24 h渐有恢复,辐射后48 h Bmax值明显升高,超过对照组水平(P＜0.05). 结论 EMP辐射可引起大鼠海马组织中NMDA受体亲和力升高及受体密度下降.提示 NMDA受体密度、亲和力的改变以及NMDA-Ca2+-NO路径的兴奋毒性作用可能参与了EMP致实验动物认知障碍的分子机制.
关键词： 电磁脉冲 N-甲基-D-天门冬氨酸受体 海马 放射性配基受体结合实验 -
电磁脉冲辐射对原癌基因c-fos调控区的影响
目的通过研究电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)辐射对原癌基因c-fos调控区域的影响,探讨其诱导细胞功能改变的机制.方法构建c-fos启动区氯霉素乙酰化转移酶(chloramphenicol acetyl-transferase,CAT),然后转染HeLa癌细胞株,高场强EMP模拟源(有界波模拟源)辐射细胞,EMP场强为6×104V/m,脉冲上升时间为20 ns,脉宽为30μs,频率为2.5个脉冲/min,辐射2 min,处理后20 min时观察细胞中 CAT的活性.结果EMP辐射转染的细胞后20 min,转染了P500(-711～-223 bp)和P250(-362～-100)的Hela细胞其CAT活性明显高于对照水平的活性(P＜0.01).结论EMP辐射可引起c-fos基因调控区的-362～-225明显改变.
