补肾填精方对电磁辐射所致小鼠睾丸组织SOD活性和MDA含量的研究

江少波，孙 洁，蒋远春，杨伟强

随着科技的发展和社会的进步，移动电话已成为现代社会最常用的通迅工具。有研究表明，移动电话电磁辐射可能会损伤生殖系统。本实验以城市里接听移动电话时的平均功率密度为标准，模拟移动电话电磁场连续辐射雄性小鼠,并检测其睾丸组织超氧化歧化酶(serum superoxide dismutase，SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平，初步探讨移动电话电磁辐射对小鼠生殖系统的影响及补肾填精方的预防作用。

1 材料与方法

1.1 动物及分组 雄性昆明小鼠48只，体重(20.48±1.53)g，由浙江中医药大学实验动物中心提供。计算机取随机数法将动物分为4组：空白组 (0 uW/cm2)、低辐射组(33 uW/cm2)、高辐射组(181 uW/cm2)和补肾组(181 uW/cm2),每组12只。

1.2 辐射装置 MPB-03H微波发生器(浙江嘉科有限公司),EMR20C射频电磁分析检测仪(德国narda公司)。微波辐射：模拟GSM制式移动电话工作频率，辐射频率为900 MHz。

1.3 给药 补肾填精方由熟地黄、制首乌、枸杞子、淫羊藿等组成,由浙江省中医院药剂中心煎制成浓缩液，含生药量0.9 g/mL。补肾组每天给0.15 mL/10 g体重的补肾填精方浓缩液灌胃,其他各组予等量生理盐水灌胃。自辐射第1 d起开始给药，共35 d。

1.4 辐射方法 将小鼠置于普通塑料小鼠笼中。辐射源发射功率相对固定，通过调整距辐射源距离来调节辐射剂量。开始时用EMR20C射频电磁分析仪按空白组(0 uW/cm2)、低辐射组(33 uW/cm2)、高辐射组(181 uW/cm2)和补肾组(181 uW/cm2)的剂量，对各组距辐射源的位置进行标定。每天上午10 AM至12 N持续照射2 h，连续照射35 d。辐射时禁食、禁水。空白组动物除不进行照射外，其余饲养和实验等条件均与其他它各组相同。

1.5 试剂及指标检测 总蛋白定量测试盒、SOD测试盒和MDA含量测试盒购于南京建成生物工程研究所。各组小鼠辐射35 d后，称重后颈椎脱臼处死，处死后取双侧睾丸和附睾称重，观察睾丸、附睾脏器系数的变化（睾丸、附睾与体重的比值）。另取右侧睾丸组织，以9倍体积冰生理盐水进行匀浆，4℃条件下4 000 r/min离心30 min，取上清，严格按照试剂盒说明书提供方法检测。睾丸组织总蛋白含量用考马斯亮蓝法测定，SOD活性采用黄嘌呤氧化酶法测定，MDA含量用硫代巴比妥酸法测定。

1.6 统计学处理 所有数据以均数和标准差(±s)表示，采用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析和LSD多重比较，P<0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

各组间的睾丸及其脏器系数无显著性差异(P>0.05)，附睾及其脏器系数无显著性差异(P>0.05)，与空白组、补肾组、低辐射组相比较，高辐射组睾丸组织SOD活性明显下降(P<0.05)，而MDA水平明显上升(P<0.05)，详见表1～表3。

表1 各实验组小鼠的睾丸与睾丸脏器系数的测定(±s)

表1 各实验组小鼠的睾丸与睾丸脏器系数的测定(±s)

n组别空白组补肾组低辐射组高辐射组12 12 12 12睾丸重量（mg）310.44±38.47 304.32±36.37 299.16±35.56 295.78±35.17睾丸脏器系数（mg/g）6.10±0.84 6.08±0.81 5.97±0.80 5.89±0.79

表2 各实验组小鼠的附睾与附睾脏器系数的测定(±s)

表2 各实验组小鼠的附睾与附睾脏器系数的测定(±s)

n组别空白组补肾组低辐射组高辐射组12 12 12 12附睾重量（mg）103.10±10.40 101.08±10.48 99.08±11.15 96.00±8.89附睾脏器系数（mg/g）2.03±0.13 2.01±0.12 1.98±0.14 1.92±0.11

表3 各实验组小鼠的SOD活性和MDA测定(±s)

表3 各实验组小鼠的SOD活性和MDA测定(±s)

注：与空白组比较，*P<0.05，与补肾组比较，#P<0.05,与低辐射组比较，△P<0.05

n组别空白组补肾组低辐射组高辐射组12 12 12 12 SOD（u/mgprot）15.38±1.31 15.21±1.12 15.10±1.24 13.98±1.64*#△MDA（nmol/mgprot）1.14±0.10 1.18±0.12 1.17±0.15 1.26±0.11*#△

3 讨论

移动电话的电磁辐射是一种特定频段(约在800～2 000 MHz)的脉冲辐射，其辐射功率随着信号强弱的变化，变化范围值很大，信号越强，辐射功率越小。反之，信号越弱，辐射功率越大。城市基站密集，信号较强，因此移动电话处于高辐射，低功率的状态。为模拟贴近都市城区移动手机辐射，我们测定了两个不同型号手机(三星AnycallSGH-M128和诺基亚N79)，在辐射源的工作状态下的辐射功率密度，以确定高、低辐射组辐射剂量。其中高辐射组剂量标定为接听电话时紧贴移动电话的平均辐射强度，低辐射组剂量标定为接听电话时距离移动电话10 cm的平均辐射强度，功率密度分别为181 uW/cm2和33 uW/cm2。由于电磁辐射功率密度随着与辐射源距离不断增大而衰减，本实验通过调节距离辐射源位置远近来调节辐射剂量。

由于睾丸组织血供相对贫乏，而生殖细胞不断发育增殖、分化，DNA也处于不断的复制、分裂阶段，男性生殖系统成为移动电话电磁辐射最敏感的组织器官之一。许多文献报道、研究亦证实，移动电话电磁辐射对生殖系统损伤比较明显。使用手机会导致男性精子数目和精液质量的下降，精子运动、活力和形态也较差，减少精子参数与每天接触手机时间的长短有着密切的联系[1]。另有研究表明，移动电话模拟辐射源对小鼠进行全身辐射35 d后，高辐射组小鼠LDH-X活性明显下降，精子活动率明显降低，精子尾部线粒体形态大小不一，分布不均，部分出现肿胀，电子密度降低；板状嵴减少，灶性空泡化。上述改变显示移动电话的电磁辐射可作用于线粒体，阻碍生精细胞(尤其是精子)的能量代谢而产生生殖毒性[2-3]。

正常情况下，机体的氧化和抗氧化处于动态平衡,机体新陈代谢中产生的自由基,不断被抗氧化系统清除。机体的抗氧化防御体系包括酶促和非酶促两个体系，其中，酶促防御系统包括SOD、GSH-Px、CAT等。当受到一些理化因素或其他因素的影响时，机体会产生过多的氧自由基。为了清除氧自由基，SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化物酶被大量消耗，造成机体氧化/抗氧化系统失衡，大量的氧自由基、MDA在体内大量积聚，所有这些物质均能与生物膜、酶及功能蛋白产生脂质过氧化反应，进而对机体产生一定的损害。其中，SOD是歧化超氧阴离子的专一性酶，由于超氧阴离子是活性氧生成过程中的初始产物,并对CAT、GSH-Px将H2O2转化为H2O的反应具有催化作用。因此，SOD被称作活性氧防御的第一线，其活性高低反应出机体内抗自由基水平。MDA是氧自由基引起的脂质过氧化反应产生的主要最终代谢产物，可以用来作为衡量氧化应激程度的指标[4]。

本实验发现，高辐射组小鼠睾丸组织SOD活性显著降低,MDA水平显著升高。提示移动电话电磁辐射可以导致睾丸组织活细胞氧自由基生成增多，SOD被大量消耗，未能清除过量生成的自由基，脂质过氧化程度加重，氧化抗氧化系统出现失衡，导致生殖细胞损伤及代谢障碍，进而损伤生殖系统。与高辐射组相比较，补肾组睾丸组织SOD活性增高，MDA水平降低，说明补肾填精方能较好地降低睾丸组织MDA水平，防止氧自由基损伤，提高睾丸组织SOD活性，提高组织细胞抗氧化损伤能力,从而维持细胞内氧化抗氧化系统平衡，减轻机体损伤的程度。补肾填精方中，生晒参补益元气，枸杞补肾益精，制首乌补益精血，淫羊藿补肾益气。现代药理学表明，上述药物煎剂和提取物有不同程度的抗氧化、抗辐射、清除自由基作用[5]。我们之前的研究发现，补肾填精方能较好地拮抗睾丸组织抗氧化能力降低和清除自由基作用[6]。因此，能有效地预防移动电话电磁辐射对睾丸的损伤。另外，各实验组小鼠睾丸、附睾绝对重量及其脏器系数虽有改变趋势，但无统计学意义，提示可能有较轻的器质损伤，这个剂量的辐射可能以功能损伤为主，仍需进一步研究。

本实验提示,移动电话电磁辐射可以使睾丸组织脂质过氧化水平上升，超氧化反应活跃，这可能是造成睾丸损害的途径之一，但也不能排除与非酶促防御系统存在失衡效应有关。补肾填精方对移动电话电磁辐射产生的病理损伤有着一定的预防保护作用，本实验为进一步深入探讨移动电话电磁辐射损伤机理及中药辐射防护均提供了初步的理论依据。鉴于目前移动电话使用的普遍性，并有实验研究出现了不一致的结果[7-8]，因此，我们还需要更多的前瞻性、对比性研究加以论证。

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