24GHz生物雷达对雄性大鼠生殖系统的影响＊

第四军医大学基础部教学实验中心（西安710032） 杨 芳 景 行 车 路 路国华

随着人口老龄化的社会压力逐渐增大，我们越来越关注老年人的日常健康，我们希望实现的就是实时的非接触检测的，所以我们研发了SI-3型生物雷达［1］。

众所周知，已经有报道称电磁辐射是机体疾病的诱因［2］。而且，暴露于复杂的变频辐射环境，可以导致机体代谢水平的变化，如抑制褪黑素分泌、干扰抗氧化酶平衡［3，4］。鉴于我们在射频及微波辐射对人体生物应答的知识欠缺［5，6］，我们需要评估其安全性。我们将通过实验动物血清激素水平及行为学的变化来论证SI-3的非接触监测是否具有临床可行性。

材料与方法

1 动物与仪器 清洁级SD雄性大鼠48只，体重200～250g均由第四军医大学实验动物中心提供；24GHz生物雷达SI-3由美国Decatur电子公司生产，功率0．01W，12V直流电源输出。动物实验房实验前清洁、消毒，温度23±2℃，为保证动物处于相对安静环境，采用全天候黑暗处理。检测试剂由深圳市新产业生物医学工程有限公司提供，试剂批号分别为T：03615805018267LH：012120802GH：033120423；全自动化学发光免疫分析仪购自德国西门子公司（SIEMENS）。

2 实验方法

2．1 将健康成年雄性SD大鼠48只（200±25g），随机均分，饲养在4个盒式饲养笼（60cm ×40cm×20cm）中，饲养笼放置在动物房饲养，稳定室温25℃。大鼠在饲养笼中可以随意采食和饮水。大鼠在饲养房间饲喂14d，待大鼠适应周围环境。每天由实验者定时加粮换水，及时更换垫料，记录各组大鼠进食量、饮水量及适应状态。期间保证大鼠的正常生长，尽量避免大鼠受到剧烈刺激。

2．2 辐照时，将SD大鼠饲喂在饲养盒中，雷达放置在饲养盒一侧30cm处，对准饲养盒一侧进行照射。饲养盒剩余三面用铝箔纸贴严，尽可能将雷达所发出的微波都反射集中，辐照到SD大鼠，大鼠在饲养盒内可自由活动。

2．3 4d适应饲养期结束后，进行随机分组，将每笼12只大鼠随机编号，然后重新分为4组，确保每组大鼠存在体重差异度相似。我们根据报道［7］将24h作为最短辐照时程、7d作为最长辐照时程分组：A组为空白对照组，无辐照；B组为长时程辐照组，时间24h／次，无间隔，累计辐照7d；C组为短时程辐照组，时间8h／次，每次间隔12h，累计辐照24h；D组为短时程辐照组，时间12h／次，每次间隔8h，累计辐照24h。

2．4 辐照过程中记录大鼠饮水量、进食量及活动量的变化情况。在采血24h前，各组均采取断水处理。

2．5 大鼠血液的采集、保存及送检通过乙醚麻醉，在无菌台上用消毒后的止血钳摘去其一侧眼球，取外周血4ml，置于真空管，10℃保存送检，离心（转速3500r／min，离心5min）。经过3次冲洗后，反应杯转送到测量室，光电倍增管（PMT）检测。反应孔位于激发底物喷头正下方，激发底物1将被注射到反应孔内，泵动力延迟2．5s后将激发底物2注射到相同的反应孔内并启动化学发光反应。反应发生后0．1s开始检测，获取0．1～3．0s的检测信号，构成完整的检测范围。数据通过两点定标后的工作曲线图表示。数据处理时依据主曲线，存储在试剂盒标签芯片中。根据发光结果，得到不同血清样本激素水平。

3 统计学处理 激素数据统计绘图分析对比，使用SPSS19．0软件进行分析，先使用Shapiro– Wilk test进行正态分布检验，符合正态分布则用t检验，否则使用单因素方差分析进行组间对照分析，以P＜0．05为有显著性差异，P＜0．01为有极显著性差异。

结 果

1 行为学变化

1．1 进食量变化最明确的为B组（24h组），在辐照的第2天开始，进食量为实验前的1．5～2倍，而C、D两组有增加，但较B组弱，且两组间无显著性差异（P＞0．05）。

1．2 饮水量辐照前，各组进水量均保持在500±50ml之间，辐照第1天，B组饮水量迅速增加至750±50ml，并持续至实验结束。鉴于C、D两组累积量仅为24h，故不予参考。

1．3 各组大鼠在重新分组后均出现鼻部不适症状，在10～14h后均缓解，B组在辐照第5天时，有7只大鼠出现打斗现象，持续至实验结束，打斗大鼠的数目为6～8只不等。

2 激素检测结果 见图1～3。从图1中可以看出，3个实验组大鼠雄激素T水平均比对照组显著升高（P＜0．05）；从图2～3中可以看出，长时程辐照组的生长激素GH和黄体生成素LH水平在辐照2d之后，相比其他3组显著升高（P＜0．05）。

图1 四组大鼠雄激素检测结果对比

图2 四组大鼠生长激素检测结果对比

图3 四组大鼠黄体生成素检测结果对比

讨 论

实验结果显示：在不同的辐照后，大鼠生长激素（GH）和黄体生成素（LH）并未出现明显差异，提示辐照引起的雄激素（T）升高在一定时期内可能并不引起下丘脑-垂体-性腺轴的上游的调控；而辐照所致的T升高，引起负反馈调节的作用亦不明显，所以我们推测这可能是机体应激性的表现。而实验各组大鼠的雄激素（T）均发生明显升高。目前研究表明：动脉粥样硬化（AS）、骨质疏松、胰岛素抵抗等疾病的患病风险也随血清雄激素水平下降而增加［8，9］，所以我们可以考虑将SI-3提高血清T水平的作用应用于降低上述疾病的风险。但是，不同剂量的辐照并未出现显著差异，长时程辐照组提示，较长时间的应用并未导致不良结果。因此，我们可以间歇式的应用SI-3进行辐照，既可保证有效，又可将风险降低。另有研究证实：雄激素水平下降，体内氧自由基增加［10］，而有关电磁辐射导致精子DNA损伤机制更多倾向于自由基的产生［11］，尤其是过氧化氢酶活性增加，谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）和组蛋白激酶活性明显降低［12］，鉴于SI-3辐照后雄激素水平会明显升高，故其在保护男性生殖能力，避免因精子DNA损伤所致的男性不育、早期流产方面具有广阔的前景。此外，雄激素可以降低总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，有利于胆固醇代谢［13］，因而适量提高血清T水平在促进胆固醇代谢、降低心脑血管疾病风险有潜在的有利影响。

总之，SI-3生物雷达可以明显提高血清雄激素水平，而雄激素水平下降严重者可引起中老年男性雄激素部分缺乏症（PADAM），故在中老年的生命体征监测中，SI-3还可能具有潜在生物效应，故而可以考虑其进行临床试验。但是，我们现在仍未确定雷达辐照引起雄激素水平升高的机制，及其升高是否与下丘脑-垂体-性腺轴的上游调控有关等问题还有待研究。

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［5］ O’Carroll MJ，Henshaw DL．Aggregating disparate epidemiological evidence：comparing two seminal EMF reviews［J］．Risk Anal，2008，28（1）：225–234．

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