神经元是高耗能的细胞，能量代谢障碍将影响神经元的功能,微波电磁辐射对能量代谢的影响

。神经元

是高耗能的细胞，能量代谢障碍将影响神经元的功能

微波电

磁辐射对能量代谢的影响

环境与健康杂志2005年9 j第22卷第5期J Environ Health，September 2005，Vo1．22，No．5

文章编号：1001—5914(2005)05—0329—03

微波电磁辐射对大鼠脑神经元

细胞色素氧化酶活力影响

王强，曹兆进，白雪涛

【论著】

摘要：目的研究不同强度900 MHz微波电磁辐射对原代培养的大鼠脑皮质神经元能量代谢的影响。方法将

Wistar大鼠脑皮质神经元暴露于不同强度900 MHz的连续性微波电磁辐射[比吸收率(SAR)分别为0．38、0．76、1．15、2．23

及3．22 mW／gl，每天2 h，连续暴露4～6 d，以细胞色素氧化酶(CCO)为指标，研究微波对神经元能量代谢的影响。结果

3．22 mW／g连续4 d微波暴露组低于对照组(P<0．O1)。0．38、0．76、1．15、2．23、3．22 mW／g连续6 d暴露组神经元CCO活力

低于对照组(P<0．01)；微波强度相对较高的暴露组CCO活力低于微波强度相对较低的暴露组。结论0．38～3．22 mW／g的

900 MHz微波电磁辐射暴露可使神经元细胞色素氧化酶活力降低。微波电磁辐射对神经元细胞色素氧化酶活力影响有蓄

积毒性作用。

关键词：电磁场；微波；神经元；细胞色素氧化酶；能量蓄积效应

中图分类号：R994．6；R122．4 文献标识码：A

Efect of nicrowave Electromagnetic Fields on Activity of Energy M etabolism Cytochrome Oxidase in Cerebra!Cortical

Neurons ofPostnatalRats WANG Qiang, CA0 Zhao-jin． BAIXue—too．InstituteforEnvironmentalHealth andRelated

ProductSafetY,ChinaCenterforDiseaseControland Prevention,Beifing l00021．China

Abstract： Objective To investigate the effect of lOW intensity microwave electromagnetic fields fEMn on energy

metabolism of cerebral co~ical neurons of postnatal rats． n ethods The cultured neurons were exposed to low intensity 900 MHz

continuous microwave EMF(SAR=0．38—3．22 mW／ 2 h0urs a day for 4 to 6 consecutive days．The activity of cytochrome oxidase

fCCO1 was taken as the index for energy metabolism leve1． Results Th e results of cytochemistry showed that compared to the

sham—exposed， a sign ificant decrease ofcytochrome oxidase activity in exposed neurons(0．38—3．22 mW／g P<0．00l1 had been

observed with a trend of dose—efect relationship fP<0．05)． conclusion I ng term and continuous exposure to 900 MHz

microwave EMF at intensity of 0l38—3．22 mW ／g may decrease the energy metabolism of cerebral cortical neurons of postnatal rat

and has a functiona1 accumulation effect．this observed effect should be classified as non—therma1 efect．

Kev words ：Electromagnetic fields．Microwaves；Neuron；Cytochrome oxidase；Functional accumulation effect

流行病学调查表明，使用移动电话能引起使用者神

经衰弱症状发生率增加，此现象提示移动电话发射的电

磁辐射可能对大脑神经细胞的功能造成了损害。神经元

是高耗能的细胞，能量代谢障碍将影响神经元的功能，

细胞色素氧化酶(cco)是能量代谢中唯一能将电子传

递给氧并生成三磷酸腺苷(ATP)的关键酶。本研究以细

胞色素氧化酶为观察指标，将原代培养的Wistar大鼠脑

皮质神经元暴露于9O0 MHz微波电磁辐射，研究微波电

磁辐射对能量代谢的影响，目的在于进一步阐明低强度

通讯用微波电磁辐射的生物学作用及其作用机制。

1 材料与方法

1．1 分离式原代神经元培养

将新生Wistar大鼠断头并在解剖显微镜下剥离

脑皮质，接种神经胶质细胞，2周后当胶质细胞呈亚融

合状态时，取新生Wistar大鼠脑皮质，用胰蛋白酶进行

基金项目：科技部攀登课题

作者单位：中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所(Jr京

10002I)

作者简介：王强(1967一)，女，讲师，硕士，从事生物电磁学研究。

通讯作者：曹兆进，(010)87775601

消化处理后接种神经元，神经元的接种密度为2xlOS／ml。

培养方法详见白雪涛川的利用胶质细胞滋养层进行分

离式原代神经元培养。

1．2 微波辐射装置

横电磁波电磁辐射暴露系统(TEM，东南大学研

制，见封三图1)，信号源(美国，Agilent公司)，20W功

率放大器，EMR一300型电磁场强度测量仪(德国，Narda

公司)，DASY 4电磁场强度比吸收率(SAR)检测系统

(瑞士，SPEAG公司)。

1-3 细胞分组及微波暴露方法

实验设连续4 d暴露组(于接种第2天开始将暴露

组培养皿放入TEM中，每天暴露2 h，连续暴露4 d，于

第6天进行细胞化学实验)和连续6 d暴露组(于接种

第2天开始将暴露组培养皿放入TEM 中每天暴露

2 h，连续暴露6 d，于第8天进行细胞化学实验)，并分

别设立假暴露组作为对照组，按随机方法将神经元培

养皿进行分组。微波频率为900 MHz，在非致热效应范

围(SAR<4 mW／g)选取不同强度的微波作为电磁辐射

暴露剂量，微波辐射强度按功率密度(PD)计量为1、2、

3、6、9 mW／cm ，其比吸收率(SAR)分别为0．38、0．76、

．

330． 环境与健康杂志2005年9月第22卷第5期J Environ Health，September 2005，Vol·22，No·5

1．15、2．23及3．22 mW／g。假暴露组微波辐射强度为

0 mW／cm ，其他条件与暴露组相同；以河豚鱼毒素

(1TI’)(，0．4 I~mo1)染毒组作为阳性对照组。每个染毒组

及对照组均各设3个平行样，神经元在微波暴露期间

环境温度保持恒定，细胞化学实验采用盲法。

1．4 CCO活力测定

细胞固定30 min，显色反应2 h，脱水，透明，封片。

1．5 光密度分析

采用Image-Pro光学系统(Media Cybernetics，

Image．ProPlus4．0，美国)测量光密度，细胞放大倍数为

400倍，每组按顺序检测5O～7O个细胞。

1．6 统计分析

CCO活力以光密度(OD)值表示，用SAS 8．2统计

软件进行单因素统计分析。

2 结果

细胞化学实验前，镜下观察暴露组和对照组神经

元胞体与突起均形态完整，未见明显异常，说明所用微

波的辐射剂量没有导致受试神经元在形态学方面出现

明显的生命体征改变，具备了良好的生物利用度。进行

细胞化学实验后，细胞形态仍基本保持完整，为定量分

析奠定了良好基础(封三图2、3)。

表1结果表明，神经元于接种第2天开始微波暴

露(900 MHz，3．22 mW／g)，连续4 d，每天暴露2 h(900

MHz，3．22 mw／g)，暴露组与对照组相比(封三图4、5)，

神经元CCO活力明显下降(尸<O．O1)。

表1 连续4 d微波暴露对大鼠脑神经元OD值的影响

注：“ 经t检验，与0mW／g(对照)组比较，P<O．O1。

表2、3为2个批次的实验结果，因细胞色素C见

光分解，因而细胞化学试验中同一剂量的微波辐射暴露

条件下的细胞CCO活力(OD值)可能不同(如SAR=

1．15 mw／g剂量组)。实验结果显示，于接种后第2天开

始将神经元暴露于不同强度微波电磁辐射(SAR分别

为3．22、2．23、1．15、0．76、0．38 mW／g)，每天暴露2 h，连

续暴露6 d后，暴露组与对照组相比(封三图6)，神经

元CCO活力明显下降(尸<O．O1)；微波强度相对较高的

暴露组与微波强度相对较低的暴露组神经元的CCO

活力也有明显差异；阳性对照组(1丫rx)神经元的CCO

活力与对照组相比出现显著的下调(封三图7)。

3 讨论

移动电话等通讯设备越来越广泛的应用使人群电

磁辐射暴露水平激增。资料表明，900 MHz GSM微波

表2 第1次连续6 d微波暴露实验大鼠脑神经元OD值

注：” 经ANOVA分析，与0 mW／g(对照)组比较，P<0．01； 与其他暴

露组比较，P<0．05。

表3 第2次连续6 d微波暴露实验大鼠脑神经元OD值

注：“经ANOVA分析，与0 mW／g(对照)组比较，P<0．01； 与其他暴

露组比较，P<0．05。

电磁辐射可能影响人的神经行为、认知能力，并与脑肿

瘤、神经衰弱及早老性痴呆(AD)的发生有关口-刀，但是

关于移动电话的非致热效应研究至今仍有很多争议，

为进一步研究移动通讯微波非热效应对中枢神经系统

功能影响的可能性及其作用机制，本研究以CCO为观

察指标，以原代培养大鼠大脑皮质神经元为生物材料，

初步探讨了不同强度的900 MHz微波电磁辐射对大

鼠大脑皮质神经元能量代谢影响。

脑神经生理功能对生物氧化供能具有很强的依赖

性，神经元的生存与生理功能与线粒体功能密切相关。

资料表明，线粒体氧化磷酸化功能障碍可能导致人体

组织(包括大脑)衰老，因而CCO活力下降被认为与

AD有关l 8】。

高强度微波电磁辐射通过致热效应引起机体的健

康危害已经得到有关研究的证实，而低强度微波电磁

辐射长期暴露是否能引起机体的健康危害尚无定论。

许多流行病学调查研究报道，使用移动电话导致神经

衰弱症状发生率明显增高，而关于电磁辐射对中枢神

经系统影响的实验室研究少见报导，本研究从细胞水

平对通讯微波电磁辐射作用机制进行了初步的探讨。

神经元是高度分化的高耗能细胞，CCO是线粒体

内膜上的镶嵌蛋白，是线粒体电子传递链中唯一能将

电子传递给氧从而产生ATP的酶191。神经元几乎完全

依靠葡萄糖氧化磷酸化提供能量来维持其正常的功

能，资料表明，CCO是观察神经元能量代谢状况的窗

口liol。本研究以原代培养的大鼠脑皮质神经元为靶细

胞，以CCO为指标，研究我国移动电话使用频段900

MHz低强度微波电磁辐射对其能量代谢的影响，从而

为微波电磁辐射的非致热效应研究提供科学数据。

本实验每天2 h，连续4～6 d微波暴露实验结果表

明，微波电磁辐射可使神经元CCO活力降低；而且具

环境与健康杂志2005年9月第22卷第5期J Environ Health，September 2005，Vo1．22，No．5 ·33卜

有一定的剂量一反应关系趋势；微波电磁辐射对神经元

CCO活力影响并非致热效应所致；每天2 h，连续4 d

或6 d暴露组的实验结果表明，该微波电磁辐射对

CCO活力影响有能量蓄积效应。

上述细胞化学试验均采用盲法，实验结果具有可

重复性。说明低强度微波电磁辐射可导致神经元CCO

活力降低，细胞能量代谢下降，ATP产生减少，从而可

能影响神经元的生理功能，这可能是电磁辐射造成

AD及神经衰弱症状发生率增加的重要因素之一。依

据神经生物学的泛脑学说及脑功能定位学说，900 MHz

微波电磁辐射对中枢神经系统功能影响及其作用机制

有待于进一步研究。

参考文献：

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Gonzalez LF． Cytochrome oxidase in neuronal metabolism and Alzheil'ner’s

disease[M]．NewYork：PlenumPress，1998．1—53．

(St稿日期：2005—04—05)

(本文编辑：杜宇欣)

文章编号：1001—5914(2005)05—0331—01

濮阳市足浴场所卫生学调查

贾永平

关键词：公共设施；消毒；卫生调查 中图分类号：R122．2 文献标识码：E

为了解足浴业的卫生状况，笔者于2003年6月对濮阳市

内25家足浴场所进行了卫生学调查，检查内容包括卫生许可

证、健康证、足浴房通风设施、公共用品用具消毒设施及消毒方

式。照度采用TES一1332照度计直接读数；湿度采用NING—CA．

CO干湿仪，放置4min后直接读数；空气细菌采用自然沉降法；

CO、COz用GXH一3010 D型便携式红外线分析仪测定。公用脚

巾、修脚工具采用涂抹法，按《公共场所卫生监测技术规范》要

求进行操作。检测结果按照GB 9666—1996(理发店、美容店卫生

标准》、GB 9665—1996(公共浴室卫生标准》和GB 9663—1996(公

共用品清洗消毒判定标准》进行评价。

2003年6月调查的25家足浴场所全部持有公共场所卫生

许可证，并制定了卫生管理制度，配备了消毒设施，足浴房间安

装了空调和通风设施，空气质量基本符合卫生要求(表1)。调查

从业人员196名，138人持有健康合格证和卫生知识培训合格

证，持证率为70％ ；121人能正确回答出“五病”，占62％。对25

家足浴场所使用的4种33份足按摩护肤用品进行检查，有3种

29份足按摩护肤用品的标签符合化妆品标识要求。脚巾和修脚

工具分别有9．2％和16．0％的样品细菌总数超标；修脚工具中有

2份检出大肠菌群，超标率为8．0％(表2)。其超标原因主要是：

(1)个别单位消毒措施不落实，不能按要求正确使用消毒设施，

甚至将消毒设施闲置不用，使消毒工作流于形式。(2)消毒后的

脚巾处置不当，造成二次污染。(3)大部分足浴场所为消费者赠

作者单位：濮阳市卫生防疫站(河南濮阳457000)

【监督监测】

表1 濮阳市足浴场所微小气候及空气质量监测结果

表2 濮阳市足浴场所公共用品用具监测结果

划

送香烟。(4)个别足浴场所修脚工具没有进行一客一消毒而重复

使用。(5)从业人员的卫生素质不高。足浴场所从业人员的流动

性大，人员不断更换，而卫生部门每年只进行一次集中培训。建

议加强对足浴业从业人员的卫生知识培训，重点要加强消毒知

识的培训，督促并落实必要的消毒措施，确保公共用品用具的消

毒效果，保证消毒设施的正常运转，在卫生监督过程中要重点抓

好消毒的监督工作。

(St稿日期：2004—07—12)

(本文编辑：韩威)

，

等．微波电磁辐射对大鼠脑神

置于培养箱中的

P,M暴露系统

I

经元细胞色素氧化酶活力影I16

【 文 第329~

一 一

图2对照组神经元

体外培养第5天×4O0

一

图5 3．22mW／g连续4d微波

暴露组CCO／~i力X 400

图3 3．22 mW／g微波暴露组

神经元体外培养第5天X 400

图6 1．15 mW／g连续6d微波

暴露组CC0活力X 400

图4埘照组神经 C

CCO活力 ×400

图70．4 mol1] x 『5日性对照组

ccoi~i力X 400

安丽红，等．高镁低钙饮水对去卵巢大鼠骨质量 的影响

【正文见第343贞

一

b．高镁饮水组 C．低钙饮水组

图1各实验组大鼠股骨X光片

互作IIj饮水组 b．高镁饮水组 C．低钙饮水组

Nt2各 验组大鼠右侧8 骨骨组织病理切片 ×l 0

d．IE常饮水组

(1．IIi常饮水组