【第一部分】低强度微波辐射对雄性小鼠生殖功能的影响【目的】探讨低强度微波辐射对雄性小鼠生殖功能的影响。【方法】4周龄雄性昆明种小鼠45只,随机分为4组,用相当于移动电话辐射频率的模拟辐射源(900MHz)对小鼠进行全身辐射,辐照平均功率密度分别为0μW/cm2(伪照射组)、50μW/cm2、150μW/cm2、250μW/cm2组,每天12小时,连续60d后取双侧睾丸和附睾称重,常规分析附睾的精子计数、活动率和畸形率,并观察睾丸组织结构,及测定血清睾酮、黄体生成素水平。【结果】(1)各组小鼠脏器系数:各照射组小鼠睾丸重、睾丸指数均有不同程度的降低,其中50μW/cm2组为(84.96±20.58)mg、(0.174±0.039)% ;150μW/cm2组为(6.29±21.6)mg、(0.161±0.046)%;与伪照射组的(138.45±30.34)mg、(0.287±0.056)%相比具有统计学显著性差别(P<0.01)。(2)精子的常规分析结果:50μW/cm2组、150μW/cm2组、250μW/cm2组的精子平均活动率分别为59.625%、44.917%、53.545%,与伪照射组(78.750%)比较,差异均具有显著性(P<0.01);50μW/cm2组、150μW/cm2组、250μW/cm2组的精子平均畸形率分别为4.52%、7.192%、4.673%,与伪照射组(2.840%)比较,差异均具有显著性(P <0.01);精子相对计数与伪照射组[(6.51±0.74)×106/ml]比较, 50μW/cm2组为(5.35±0.75)×106/ml(P <0.01);150μW/cm2组为(5.43±1.00)×106/ml(P <0.01),差别有显著性。250μW/cm2组的精子相对计数较伪照射组稍低,但差别无显著意义。(3)睾丸组织结构观察结果:光镜下可见各微波辐照组小鼠睾丸组织曲细精管上皮结构稍疏松,曲细精管内成熟精子稀少(50μW/cm2、250μW/cm2组)和缺失(150μW/cm2组),呈生精减少或停滞;生精小管间的间质细胞减少。以上变化以150μW/cm2组最明显,250μW/cm2组次之, 50μW/cm2组也有明显的改变。(4)各组血清激素水平比较:50μW/cm2、150μW/cm2照射组血清睾酮水平[(2.546±0.535)ng/mL、(2.093±0.732)ng/mL]较伪照射组[(3.466±0.808) ng/mL]有明显的降低,250μW/cm2照射组也呈下降趋势,但与对照组比未达统计学显著水平。各组血清LH水平无差别,但150μW/cm2照射组数值较低。【结论】在本实验条件下,微波辐射可引起实验小鼠精子计数减少、精子活动率下降及精子畸形增多,并可引起血清睾酮水平降低。提示低强度的微波辐射可能对雄性生殖功能产生不良影响。【第二部分】低强度微波辐射对雄性小鼠生殖内分泌功能的影响【目的】探讨低强度微波辐射对雄性小鼠生殖内分泌功能的影响。【方法】48只4周龄雄性昆明种小鼠,随机分为六组,伪照射组、去睾丸对照组、去睾丸50μW/cm2照射组、去睾丸150μW/cm2照射组、去睾丸250μW/cm2照射组和单纯辐照对照组(150μW/cm2)。照射组小鼠处理同第一部分。试验结束后,断头处死小鼠,立即取血与脑组织进行如下分析:各小鼠均测定血清睾酮(T)、黄体生成素水平(LH),测定下丘脑组织琥珀酸脱氢酶(SDH)、ATP酶(ATPase)活力;各组随机抽取3只动物的下丘脑组织进行电镜超微结构检查;伪照射组、单纯照射对照组取双侧睾丸称重,并计算脏器指数。【结果】(1)各组血清激素水平比较:辐照对照组小鼠血清睾酮水平[(3.026±0.367 )ng/mL]较伪照射组(4.256±0.501ng/mL)有明显的降低,差别具有显著意义。各去睾丸组小鼠血清睾酮均处于极低水平。辐照对照组小鼠血清LH水平[(5.480±2.276)mIU/ml]比伪照射组[(6.493±1.872)mIU/ml)有所降低,但差别无显著意义。去睾丸对照组小鼠血清LH水平[(8.614±2.843)mIU/ml]比伪照射组[(6.493±1.872)mIU/ml]有所升高,虽差别未达统计学显著水平,但也显示了去除睾丸带来的影响。去睾丸照射各组血清LH水平分别是:50μW/cm2组为(7.339±2.663)mIU/ml、150μW/cm2组为(6.276±3.020)mIU/ml、250μW/cm2组为(7.663±3.464)mIU/ml。即在微波辐照条件下,各去睾丸组血清LH水平均未升高至去睾丸对照组水平(8.614±2.843)mIU/ml,其中150μW/cm2组只处于伪照射组水平,说明照射各组下丘脑垂体分泌功能受到一定抑制。(2)下丘脑组织琥珀酸脱氢酶、ATP酶活力测定结果:脑SDH活性水平比较,伪照射组小鼠下丘脑组织SDH活性水平[(12.341±3.343)U/mgprot]与去睾丸对照组小鼠[(12.346±2.023)U/mgprot]无差别。而各照射组下丘脑组织SDH活性水平均有明显的降低,辐射对照组为(8.534±1.455 )U/mgprot、50μW/cm2组为(9.074±1.719)U/mgprot、150μW/cm2组为(7.453±1.240)U/mgprot、250μW/cm2组为(8.120±1.663)U/mgprot,与伪照射组和去睾丸对照组相比差别均有统计学意义。脑ATPase活性水平比较,伪照射组小鼠下丘脑组织ATPase活性水平[(30.704±6.057)U/mgprot]与去睾丸对照组小鼠[(29.898±5.378)U/mgprot]无差别。而各照射组下丘脑组织ATPase活性水平均有明显的降低,辐射对照组为(18.651±3.486)U/mgprot、50μW/cm2组为(24.240±4.365)U/mgprot、150μW/cm2组为(16.425±4.153)U/mgprot、250μW/cm2组为(17.911±3.529)U/mgprot,与伪照射组和去睾丸对照组相比均有统计学意义。照射组中,50μW/cm2组、150μW/cm2组血清LH水平与其小鼠下丘脑组织ATP酶活力呈正相关,相关系数分别为0.795、0.717,提示下丘脑垂体细胞分泌功能的改变与ATP酶活力改变有关。(3)电镜下各组下丘脑线粒体形态学观察结果:电镜下各组下丘脑线粒体形态学观察结果:某些照射组下丘脑细胞线粒体密度减少,线粒体出现不同程度的肿胀、嵴变形和消失等的变化,其中150μW/cm2组最为明显。表明该条件照射下,下丘脑线粒体受到损伤。【结论】在本实验条件下,微波辐射造成了小鼠下丘脑组织细胞中与线粒体功能密切相关两种酶活力的下降,并造成一定程度的线粒体损伤,这可能带来细胞供能障碍的后果,影响下丘脑垂体系统的分泌功能,进而影响生殖功能。这些结果为研究长期暴露在低水平的移动电话微波辐射下对男性生殖功能的影响提供了新的线索。