雷达作业人员是一类特殊的工作群体,与其他职业人员的工作环境截然不同,他们长时间连续处于微波辐射的环境中。因工作强度和工作性质的要求,作业人员以男性为主。由于某些因素的限定,这个特殊群体的生殖健康是否受到了微波辐射的影响,相关的研究工作甚少且研究结论暂未达成共识。本研究拟从流行病学调查工作入手,明确微波辐射对作业人员X、Y精子比例的影响。其次,通过动物模拟实验分析微波辐射对雄性生殖功能及子代性别比例的影响,从而为更合理地完善防护工作,更科学地规避微波辐射带来的潜在损害,更有效地保护男性雷达作业人员的生殖健康与生育力水平提供参考依据和理论基础。目的探讨微波辐射对雄性生殖功能、子代性别比例的影响。方法1.选择本课题组到某雷达旅进行男性生殖健康专题调研时入组的**名调查对象为研究对象,以接触辐射年限为依据进行分组,分为非暴露组(即未接触辐射)、暴露组1(接触辐射0.5-1.5年)、暴露组2(接触辐射1.5-3.0年)、暴露组3(接触辐射3年以上),从4组研究对象精液标本中各随机抽取15份,通过荧光原位杂交技术,计数分析雷达微波辐射对作业人员精子X、Y比例的影响。2.以性成熟ICR雄鼠为动物模型,设置微波辐射强度梯度,强度分别为0 w/m~2(对照组)、0.5 w/m~2(实验组1)、1.5 w/m~2(实验组2)、2.5 w/m~2(实验组3)。收集辐射8周后四组雄鼠的血清、附睾和睾丸,比较各组间血清睾酮水平,附睾精子数量、精子活力、畸形率以及睾丸组织形态结构、生精细胞凋亡率及凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达水平有无差异。3.动物辐射实验2周后、4周后、8周后,将各组雄鼠与发情雌鼠按照1:3自然合笼,比较辐射2周、4周、8周的雌鼠受孕率、窝仔数,比较辐射8周受孕雌鼠的胎盘重量、胎鼠重量,计算胎盘效率。分别收集3.5dpc、10.5dpc、18.5dpc胚胎,通过双重套式PCR、双重PCR及外观鉴定,分析不同辐射强度、辐射时长对子代胚胎不同阶段性别比例的影响。结果1.雷达微波辐射对男性精子X、Y比例的影响:比较四组间X精子占XY精子总数的比率,差异无统计学意义(P=0.426)。2.模拟微波辐射对雄鼠生殖功能的影响:1)辐射对精子数量、精子活力、畸形率的影响:与对照组相比,实验组1的精子数量下降(P<0.05),实验组2、实验组3的精子数量显著下降(P<0.01);实验组1、实验组2的精子活力下降(P<0.05),实验组3的精子活力显著下降(P<0.01);精子畸形率四组间无显著性差异(P>0.05)。2)辐射对睾酮水平的影响:与对照组相比,三个实验组的睾酮水平均显著下降(P<0.01),下降程度为:实验组3>实验组2>实验组1。3)辐射对睾丸组织形态结构的影响:与对照组相比,三个实验组均出现不同程度的睾丸组织形态结构受损,HE染色表现为精母细胞脱离管壁,生精细胞排列紊乱,内聚成团,精子数量减少;超微结构表现为生精细胞水肿、变性、坏死,线粒体空泡,内质网扩张等。受损程度为:实验组3>实验组2>实验组1。4)辐射对睾丸生精细胞凋亡及相关蛋白表达的影响:与对照组相比,实验组1雄鼠睾丸生精细胞凋亡率升高(p<0.05),实验组2、实验组3生精细胞凋亡率明显升高(p<0.01)。Bax、Caspase-3在对照组生精细胞中呈散在阳性表达,实验组1、实验组2中阳性表达增多,实验组3中阳性表达明显增多。Bcl-2在对照组生精细胞中大量表达,三个实验组中的阳性表达均明显减少。3.模拟微波辐射对雄鼠生育力及子代不同阶段胚胎性别比例的影响:1)与辐射2周、4周雄鼠交配的雌鼠:受孕率四组间差异无显著性(P>0.05);与辐射8周雄鼠交配的雌鼠:受孕率四组间差异虽无统计学意义(P>0.05),但三个实验组都有降低的趋势。以上三个时间节点的各组孕鼠窝仔数均无显著性差异(P>0.05)。2)辐射8周雄鼠交配的孕鼠胎盘重量、子代胎鼠重量、胎盘效率四组间无统计学差异(P>0.05)。3)子代性别比例方面,鉴定不同阶段(3.5dpc、10.5dpc、18.5dpc)胚胎数共计2473个,结果显示:受不同强度、不同时长微波辐射后,雄鼠的子代胚胎各阶段性别比例差异无统计学意义(P>0.05)。结论微波辐射对雄性生殖功能和生育力造成了一定损伤,体现在精子数量、精子活力下降,睾酮水平降低,睾丸组织形态结构受损、生精细胞凋亡增加、受孕率降低等方面,窝仔数、胎盘重量、胎鼠重量及胎盘效率不受影响。本研究尚未发现微波辐射导致精子X、Y比例失衡以及子代胚胎各阶段性别比例失调,更具说服力的验证有待于大样本的流行病学回访调查。