淺析高頻電磁輻射對大鼠血腦屏障的影響及參力膠囊防護作用論文

　　電磁輻射作為一種汙染的方式越來越引起社會的廣泛關注。其標準界定300 MHz 以上即為高頻與微波頻段的輻射。手機、微波爐、電磁爐、電視等家電皆為高頻範圍。電磁輻射可引發中樞神經系統認知能力障礙，使海馬神經元受損，造成學習、記憶能力下降。血腦屏障( BBB) 是由基膜、腦毛細血管內皮細胞( BCECs) 和毛細血管周圍的神經膠質膜構成的。其中BCECs 及其之間的緊密連線( TJ) 是構成BBB 的主要結構。本實驗透過對SD 大鼠海馬區血腦屏障的觀測，探討抗輻射類的中藥製劑參力膠囊的保護作用。

　　材料與方法

　　1. 研究物件: 鼠齡8 周的健康SD 大鼠80 只，體重220 ～280 g，雄性，由大連動物中心實驗室提供。大鼠隨機分為4 組，分別為正常對照組( 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。每組按輻照後取材時間點又分為2 個亞組: 6 小時組和24 小時組，每組各10 只。

　　2. 方法: 在實驗室條件下，適應性餵養7 天，以顆粒型大鼠飼料餵養( 含蛋白質23%、脂肪4. 7%、鈉鹽0. 24%) ，飲用水為純淨水，室溫控制在21 ℃左右，相對溼度40% ～ 55%。各組按劑量給藥，用藥10 天。採用灌胃給藥法用藥後除A 組外，其餘各組均給予高頻輻射: 大鼠自由體位，裝於塑膠制整理箱中，置於輻射源醫科達公司Precise醫用直線加速器( 佳木斯大學附屬醫院核醫學科) 定點輻照，照射時間: 200 min，輻射功率: 10 kw/m2。輻射後觀察大鼠行動、對刺激的反應。

　　3. 檢測血腦屏障通透性: 於輻射後6 h 和24 h 時，用10%的水合氯醛將大鼠麻醉，開胸暴露心臟，剪開右心耳，再從左心室插入注射針頭，用生理鹽水緩慢沖洗大鼠體內的血液，直至衝出清澈液體。此時換裝有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固定。標本採集: 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-四氧化鋨進行後固定，0.1 mol /L 二甲胂酸鈉緩衝液( 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 環氧樹脂包埋，超薄切片，醋酸鈾和枸櫞酸鉛雙染後，在JEM22000EX 型透射電鏡( 佳木斯大學電鏡室提供) 下觀察，拍片。

　　結果

　　1. 輻射後大鼠一般情況觀察結果: 各組大鼠造模前和造模後比較，輻射後的大鼠毛髮沒有發生變化，B 組與A 組相比B 組大鼠行動遲緩，較A 組出現對各組刺激反應遲鈍的現象。C 組及D 組與A 組比較，大鼠行動基本沒有差異，對輕微刺激反應較為靈敏，C 組、D 組對刺激的表現沒有明顯差異。

　　2. 透射電鏡( TEM) 檢測結果: A 組: TEM 下可見BBB 結構完好，間隙正常，硝酸鑭顆粒主要沉積在基膜外側，未穿過TJ。B 組: TEM 下可見BCECs TJ 間隙明顯增寬，間隙內可見鑭顆粒沉積，TJ 處也可見鑭顆粒沉積。鑭顆粒甚至可達星形膠質細胞周圍。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。星形膠質細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，未穿過TJ。星形膠質細胞周圍亦未見有鑭顆粒沉積，與A 組相仿。6 h 時和24 h時的電鏡圖片相比較，只有B 組有區別， 24 h 時可見硝酸鑭擴撒出血管的量明顯比6 h 時的多，其他組無明顯差異。

　　參力膠囊，主要成份為黃芪、人參、靈芝孢子粉，有增強免疫力，抗輻射的功用。是一種無毒副作用的純中藥製劑。有研究表明，參力膠囊對輻射損造成的造血功能障礙有修復作用，並對輻照中的胸腺和脾臟有一定的保護作用。

　　因此我們選用了參力膠囊作為實驗中藥物防護的方法。BBB 正常生理狀態下TJ 是緻密的，可使神經系統內環境相對穩定。本實驗透過TEM 觀察結果發現，高頻輻射可以使海馬BBB 通透性增加，導致大鼠行為學發生改變，說明大鼠學習記憶受到損傷。當BBB 被破壞時，微迴圈結構滲透壓平衡失調，產生血管性源性腦水腫，主要因為調節BBBTJ 功能的訊號轉導機制造成的，如Ca2 + 調控，蛋白激酶途徑、膠質細胞的調節以及蛋白磷酸化調節等原因。

　　當這些原因引起訊號轉到發生變化時，海馬組織中的一些受體會發生變化，導致通透性的.改變。有研究證明NMDA 受體變化與BBB 的通透性變化有關。表明電磁輻射可能導致大鼠海馬組織中NMDA 受體發生變化，而NMDA 受體可以介導Ca2 + 的通透性，當Ca2 + 的通透性發生變化時，BBB 的通透性發生變化。而NMDA 變化與學習記憶的變化有關。輻射可以導致BBB 通透性的變化，可以使細胞發生凋亡導致學習記憶損壞。

　　本實驗透過高頻輻射輻射大鼠後，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達到星形細胞周圍，說明TJ 連線間隙的增大，BBB 通透性增強。透過TEM 對海馬BBB 的超微結構的觀察，可以得出高頻輻射後BBB 通透性的增加是大鼠記憶損傷的原因之一。由6 h 時和24 h 時TEM 圖片相發現，只有B 組有明顯區別， 24 h 時可見硝酸鑭擴散出血管的量明顯比6 h時的多，其他組差異不顯著。說明高頻輻射輻射6h 時後，BBB 的通透性是逐漸變大的，可以推測大鼠24 h的記憶損傷比較嚴重。