淺析高頻電磁輻射對(duì)大鼠血腦屏障的影響及參力膠囊防護(hù)作用論文
電磁輻射作為一種污染的方式越來(lái)越引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。其標(biāo)準(zhǔn)界定300 MHz 以上即為高頻與微波頻段的輻射。手機(jī)、微波爐、電磁爐、電視等家電皆為高頻范圍。電磁輻射可引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)知能力障礙，使海馬神經(jīng)元受損，造成學(xué)習(xí)、記憶能力下降。血腦屏障( BBB) 是由基膜、腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞( BCECs) 和毛細(xì)血管周圍的神經(jīng)膠質(zhì)膜構(gòu)成的。其中BCECs 及其之間的緊密連接( TJ) 是構(gòu)成BBB 的主要結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)SD 大鼠海馬區(qū)血腦屏障的觀測(cè)，探討抗輻射類的中藥制劑參力膠囊的保護(hù)作用。
材料與方法
1. 研究對(duì)象: 鼠齡8 周的健康SD 大鼠80 只，體重220 ～280 g，雄性，由大連動(dòng)物中心實(shí)驗(yàn)室提供。大鼠隨機(jī)分為4 組，分別為正常對(duì)照組( A 組) ，模型組( B 組) 、參力低濃度組( C 組) 、參力高濃度組( D 組) ，每組20 只。每組按輻照后取材時(shí)間點(diǎn)又分為2 個(gè)亞組: 6 小時(shí)組和24 小時(shí)組，每組各10 只。
2. 方法: 在實(shí)驗(yàn)室條件下，適應(yīng)性喂養(yǎng)7 天，以顆粒型大鼠飼料喂養(yǎng)( 含蛋白質(zhì)23%、脂肪4. 7%、鈉鹽0. 24%) ，飲用水為純凈水，室溫控制在21 ℃左右，相對(duì)濕度40% ～ 55%。各組按劑量給藥，用藥10 天。采用灌胃給藥法用藥后除A 組外，其余各組均給予高頻輻射: 大鼠自由體位，裝于塑料制整理箱中，置于輻射源醫(yī)科達(dá)公司Precise醫(yī)用直線加速器( 佳木斯大學(xué)附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科) 定點(diǎn)輻照，照射時(shí)間: 200 min，輻射功率: 10 kw/m2。輻射后觀察大鼠行動(dòng)、對(duì)刺激的反應(yīng)。
3. 檢測(cè)血腦屏障通透性: 于輻射后6 h 和24 h 時(shí)，用10%的水合氯醛將大鼠麻醉，開胸暴露心臟，剪開右心耳，再?gòu)淖笮氖也迦胱⑸溽橆^，用生理鹽水緩慢沖洗大鼠體內(nèi)的血液，直至沖出清澈液體。此時(shí)換裝有40 ml 固定液硝酸鑭-戊二醛的注射器快速固定，斷頭取腦，放入硝酸鑭-戊二醛固定液中繼續(xù)固定。標(biāo)本采集: 把灌注好的鼠腦切成1 mm3 的小塊泡到前固定液中固定，用含2%的硝酸鑭-四氧化鋨進(jìn)行后固定，0.1 mol /L 二甲胂酸鈉緩沖液( pH 7. 2 ～ 7. 4) 漂洗，丙酮梯度脫水，丙酮+ 包埋劑( 1∶ 1) 浸透過夜， 812 環(huán)氧樹脂包埋，超薄切片，醋酸鈾和枸櫞酸鉛雙染后，在JEM22000EX 型透射電鏡( 佳木斯大學(xué)電鏡室提供) 下觀察，拍片。
結(jié)果
1. 輻射后大鼠一般情況觀察結(jié)果: 各組大鼠造模前和造模后比較，輻射后的大鼠毛發(fā)沒有發(fā)生變化，B 組與A 組相比B 組大鼠行動(dòng)遲緩，較A 組出現(xiàn)對(duì)各組刺激反應(yīng)遲鈍的現(xiàn)象。C 組及D 組與A 組比較，大鼠行動(dòng)基本沒有差異，對(duì)輕微刺激反應(yīng)較為靈敏，C 組、D 組對(duì)刺激的表現(xiàn)沒有明顯差異。
2. 透射電鏡( TEM) 檢測(cè)結(jié)果: A 組: TEM 下可見BBB 結(jié)構(gòu)完好，間隙正常，硝酸鑭顆粒主要沉積在基膜外側(cè)，未穿過TJ。B 組: TEM 下可見BCECs TJ 間隙明顯增寬，間隙內(nèi)可見鑭顆粒沉積，TJ 處也可見鑭顆粒沉積。鑭顆粒甚至可達(dá)星形膠質(zhì)細(xì)胞周圍。C 組: TEM 下可見硝酸鑭顆粒主要沉積在BCECs TJ，少量鑭顆粒穿過TJ。星形膠質(zhì)細(xì)胞周圍亦見少量鑭顆粒沉積。D 組: TEM 下可見硝酸鑭顆粒主要沉積在基膜外側(cè)，未穿過TJ。星形膠質(zhì)細(xì)胞周圍亦未見有鑭顆粒沉積，與A 組相仿。6 h 時(shí)和24 h時(shí)的電鏡圖片相比較，只有B 組有區(qū)別， 24 h 時(shí)可見硝酸鑭擴(kuò)撒出血管的量明顯比6 h 時(shí)的多，其他組無(wú)明顯差異。
參力膠囊，主要成份為黃芪、人參、靈芝孢子粉，有增強(qiáng)免疫力，抗輻射的功用。是一種無(wú)毒副作用的純中藥制劑。有研究表明，參力膠囊對(duì)輻射損造成的造血功能障礙有修復(fù)作用，并對(duì)輻照中的胸腺和脾臟有一定的保護(hù)作用。
因此我們選用了參力膠囊作為實(shí)驗(yàn)中藥物防護(hù)的方法。BBB 正常生理狀態(tài)下TJ 是致密的，可使神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)通過TEM 觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高頻輻射可以使海馬BBB 通透性增加，導(dǎo)致大鼠行為學(xué)發(fā)生改變，說(shuō)明大鼠學(xué)習(xí)記憶受到損傷。當(dāng)BBB 被破壞時(shí)，微循環(huán)結(jié)構(gòu)滲透壓平衡失調(diào)，產(chǎn)生血管性源性腦水腫，主要因?yàn)檎{(diào)節(jié)BBBTJ 功能的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制造成的，如Ca2 + 調(diào)控，蛋白激酶途徑、膠質(zhì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)以及蛋白磷酸化調(diào)節(jié)等原因。
當(dāng)這些原因引起信號(hào)轉(zhuǎn)到發(fā)生變化時(shí)，海馬組織中的一些受體會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性的.改變。有研究證明NMDA 受體變化與BBB 的通透性變化有關(guān)。表明電磁輻射可能導(dǎo)致大鼠海馬組織中NMDA 受體發(fā)生變化，而NMDA 受體可以介導(dǎo)Ca2 + 的通透性，當(dāng)Ca2 + 的通透性發(fā)生變化時(shí)，BBB 的通透性發(fā)生變化。而NMDA 變化與學(xué)習(xí)記憶的變化有關(guān)。輻射可以導(dǎo)致BBB 通透性的變化，可以使細(xì)胞發(fā)生凋亡導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶損壞。
本實(shí)驗(yàn)通過高頻輻射輻射大鼠后，可見硝酸鑭顆粒透過TJ 有所沉積，TJ 處也可見鑭顆粒沉積，有些硝酸鑭顆粒甚至已經(jīng)達(dá)到星形細(xì)胞周圍，說(shuō)明TJ 連接間隙的增大，BBB 通透性增強(qiáng)。通過TEM 對(duì)海馬BBB 的超微結(jié)構(gòu)的觀察，可以得出高頻輻射后BBB 通透性的增加是大鼠記憶損傷的原因之一。由6 h 時(shí)和24 h 時(shí)TEM 圖片相發(fā)現(xiàn)，只有B 組有明顯區(qū)別， 24 h 時(shí)可見硝酸鑭擴(kuò)散出血管的量明顯比6 h時(shí)的多，其他組差異不顯著。說(shuō)明高頻輻射輻射6h 時(shí)后，BBB 的通透性是逐漸變大的，可以推測(cè)大鼠24 h的記憶損傷比較嚴(yán)重。
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