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现今各种无线通讯设备广泛应用,由此产生的电磁辐射(Electromagnetic radiation,EMR)生物学效应受到关注,相关研究由于细胞敏感性差异和短期弱电磁暴露效应不易捕捉等原因,缺乏确定性一致结论。有研究表明,干细胞对外界环境较敏感,适于检测环境因素的暴露效应,因而人源干细胞是研究无线通讯EMR暴露效应的理想细胞。对于无线通讯EMR而言,头部距离辐射源最近,EMR对脑神经细胞的影响受到极大关注。源于无线通讯的EMR是低剂量暴露因素,其效应难以捕捉,应对其进行长期辐射暴露研究,但目前能够长期连续培养、可用于长期暴露的人源永生化神经细胞稀缺。因此,本课题主要进行以下研究:1、建立一株可以连续培养、能够用于长期电磁辐射暴露的神经样细胞(neural-like cell,NLC)。使用bFGF作为预诱导剂,BHA、DMSO和β-巯基乙醇作为诱导剂,诱导人脐带间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)向神经样细胞分化,观察细胞形态变化,并通过细胞免疫荧光和RT-qPCR检测Nestin、NSE、GFAP和MAP2的表达,判断是否具有神经样细胞特异性。结果显示诱导后的细胞胞体凸起,免疫荧光检测Nestin、NSE、GFAP蛋白表达阳性,说明已经将MSCs诱导为神经样细胞,Nestin基因表达在传代50次时低于传代11次,NSE基因表达在传代50次时高于传代11次,说明其已经由神经干细胞分化为NLC,具有神经样细胞特性。2、在1800 MHz、SAR为2 W/Kg电磁场下,分别对MSC及NLC暴露5 h,检测EMR短期暴露对细胞的损伤效应。细胞的氧化应激具有自身平衡性,受到外界环境刺激时会迅速做出反应,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)是较常用的效应指标,可能会导致生物大分子损伤,进而引发细胞凋亡。本课题使用DCFH-DA为荧光探针,流式细胞仪检测暴露不同时间后细胞内ROS的变化;以Annexin V标记细胞凋亡早期时外翻到细胞膜外的PS,以PI标记凋亡晚期或坏死的细胞核,流式细胞仪检测细胞凋亡情况;使用TBA结合MDA,在450 nm下通过比色法检测脂质氧化水平。结果:?MSCs和NLC内ROS阳性率均在暴露后升高,提示该条件下的EMR可以引起MSC和NLC的氧化损伤;?MSC早期凋亡率显著高于假暴露组,晚期凋亡率在5 h时显著升高,坏死率无显著性差异;NLC早期凋亡率和晚期凋亡率在暴露前后无显著性差异,而坏死率在3 h和5 h时显著升高;?MDA在两种细胞的暴露组和假暴露组间均未见显著性差异。3、在1800 MHz、SAR为2 W/Kg电磁场下,分别对MSC及NLC暴露60 d,5 h/d,检测对细胞增殖转化能力的影响。结果显示,MSCs经长期暴露后增殖能力显著增加。细胞平板克隆结果显示MSCs未有克隆形成,NLC暴露后克隆形成能力明显提高,而软琼脂克隆结果显示两种细胞均未见有克隆形成。此外,根据本课题组前期结果,我们对在其他细胞中筛选到的辐射敏感基因p53和Serpinb5的表达进行了验证,发现MSC在暴露后p53基因表达升高3.26倍,Serpinb5基因略有降低,这两个基因在NLC均略有降低,p53和Serpinb5表达水平与细胞损伤和损伤后的修复有关,有待后续分别对每种细胞在不同的时间点动态检测基因表达变化,以及相应的信号通路等。