【摘 要】
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微波技术的飞速发展极大地便利了人们的日常生活,随着5G时代的到来,环境中电磁场日益复杂多变,800-1800 MHz、2.52-2.68 GHz、4.80-4.90 GHz等多种频段纵横交错,长时间微波辐射是否危害身心健康也成为电磁生物学领域关注的科学问题（刘虎,宁宇,＆侯旭剑,2017;王俊璇,朱文赫,＆吕士杰,2020）。脑是微波辐射敏感的靶器官（彭瑞云,2011）,微波对神经系统的影响众说纷
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微波技术的飞速发展极大地便利了人们的日常生活,随着5G时代的到来,环境中电磁场日益复杂多变,800-1800 MHz、2.52-2.68 GHz、4.80-4.90 GHz等多种频段纵横交错,长时间微波辐射是否危害身心健康也成为电磁生物学领域关注的科学问题（刘虎,宁宇,＆侯旭剑,2017;王俊璇,朱文赫,＆吕士杰,2020）。脑是微波辐射敏感的靶器官（彭瑞云,2011）,微波对神经系统的影响众说纷纭,其背后的神经机制尚不明确,亟需建立严格的动物模型、细化的评价指标,以全面评估微波辐射对神经系统的影响,探究可能的神经机制。因此本研究对以上问题进行探究:实验1至实验3利用电磁混响室分别建立了2.65 GHz、0.8 GHz单一频率以及2.65/0.8 GHz双频率交替的长期微波辐射模型并探究长期微波辐射的行为效应,实验4与实验5针对长期微波辐射后小鼠产生焦虑样行为的神经分子机制进行探究。实验1随机将20只C57/6J小鼠均分为辐射组与假辐射组,利用电磁混响室建立2.65GHz单一频率长期微波辐射动物模型,辐射时间4 h/d,为期5周。采用旷场、高架十字迷宫、悬尾实验评估小鼠焦虑及抑郁样行为;采用Y迷宫、Morris水迷宫及条件恐惧实验评估工作记忆、学习记忆等认知功能的变化。结果显示,2.65 GHz长期微波辐射小鼠与假辐射组相比具有产生焦虑样行为的倾向性,但未出现明显的统计学差异,认知功能未显示明显损伤。实验2随机将20只C57/6J小鼠均分为辐射组与假辐射组,通过电磁混响室建立0.8GHz单一频率长期微波辐射动物模型并进行与实验1相同的行为学检测。结果显示,0.8GHz长期微波辐射对小鼠情绪行为及认知功能未产生明显影响。实验3随机将20只C57/6J小鼠均分为辐射组与假辐射组,以电磁混响室建立2.65/0.8 GHz双频率交替长期微波辐射动物模型并进行与实验1相同的行为学检测。结果显示,2.65/0.8 GHz长期微波辐射小鼠出现明显的焦虑样行为,表现为在旷场实验中,中央区运动距离及时间的显著减少,高架十字迷宫实验中,开放臂进入次数、进入时间及距离显著降低;而在认知功能相关的行为学检测中,两组小鼠未见显著差异。实验4利用2.65/0.8 GHz双频率交替长期微波辐射动物模型探究长期微波辐射对情绪及认知功能影响的神经分子机制,采用ELISA试剂盒检测小鼠血清及脑组织中应激相关的CRF、NE、CORT激素含量;通过免疫荧光染色检测海马DG区神经发生情况;利用Western Blot技术检测内源性大麻素系统CB1受体及水解酶FAAH、MGL蛋白表达情况。结果显示,辐射组小鼠与假辐射组小鼠相比,血清中应激激素CRF含量显著升高,NE含量具有升高趋势,呈边缘显著,CORT含量没有显著差异;脑组织中,皮层CRF含量具有升高趋势,NE激素含量未有显著差异。检测海马DG区神经发生数目,结果未见显著差异。大脑皮层中CB1受体表达量显著降低,提示微波辐射致内源性大麻素系统异常。实验5随机将30只C57/6J小鼠均分为假辐射溶剂处理组、辐射溶剂处理组及辐射WIN55处理组,进行3周的2.65/0.8 GHz微波辐射,并在最后一周给予连续一周CB1受体激动剂WIN55处理后进行旷场、高架十字迷宫以及Y迷宫检测,以探究WIN55对微波辐射神经行为效应的影响。结果显示,给予WIN55处理后的辐射组小鼠的焦虑样行为得到明显改善,具体表现为旷场中央区运动距离与时间显著增高,高架十字迷宫开放臂的停留时间及运动距离明显增多,进入次数具有增高趋势,而认知相关的Y迷宫成绩没有显著差异。综上,本研究采用电磁混响室建立了不同频率条件的微波辐射动物模型,发现与单一频率2.65 GHz和0.8 GHz相比,双频2.65/0.8 GHz电磁场交替曝露,可使动物产生焦虑样行为,并提示频率变化的微波辐射更易诱发负性情绪。同时,长期微波辐射可引发小鼠应激反应,脑中大麻素信号通路下调,而给予WIN55可显著改善辐射组小鼠的焦虑样行为,提示内源性大麻素通路参与了微波辐射诱导的焦虑样行为。
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