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极低频电磁场(extremelylowfrequencyelectromagneticfield,简称ELF-EMF)是指频谱在0-300Hz的电磁场发出的以非热效应为主的非电离辐射,主要由电力供应设备、电脑、手机和各种家用电器产生,是与我们日常生活和工作最为密切的电磁场之一。近年文献报道长期暴露在ELF-EMF下,可造成中枢神经系统、心血管系统、免疫系统和生殖系统等功能障碍,其中脑部对ELF-EMF最为敏感。目前对ELF-EMF的研究仍集中在健康风险的评估,缺少评估后防护措施的研究报道。故本论文以星形胶质细胞为细胞模型,以ICR小鼠为动物模型,研究莲房原花青素(procyanidinsfromlotusseedpod,简称LSPC)对ELF-EMF致脑氧化应激损伤的预防作用,为其预防机制的深入研究提供参考。具体研究内容如下:
(1)ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长的作用
以星形胶质细胞为模型,通过优化ELF-EMF的辐射场强(2-10mT)和辐射时间(15-45min),建立ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长的最佳辐射条件为:10mT辐射30min,此条件下通过MTT法检测细胞生存率提高了27.31%,与对照组相比存在显著性差异(p<0.01)。细胞内ROS含量增高了62.42%,形态观察ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长,与MTT法结果一致。
(2)LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞氧化损伤的预防作用
以星形胶质细胞为模型,通过优化ELF-EMF的辐射场强(2-10mT)和辐射时间(60-120min),建立ELF-EMF致星形胶质细胞氧化损伤的最佳辐射条件为:8mT辐射90min。此条件下,经MTT检测细胞生存率下降了46.78%,与模型对照组存在显著性差异(p<0.01)。细胞内SOD活力下降了36.31%,MDA,ROS和Ca2+含量分别增加了255.42%,105.71%和91.11%。经LSPC预处理后,能提高细胞生存率和SOD活力,并呈现剂量依赖关系,其中20μg/mlLSPC组使细胞生存率提高了36.40%,SOD活力升高了46.98%,MDA,ROS和Ca2+含量分别下降了66.44%,45.95%和42.30%。与ELF-EMF组相比均存在显著性差异(p<0.01)。提示在实验浓度范围内LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞损伤具有一定的预防作用。
(3)LSPC对ELF-EMF致小鼠大脑氧化应激损伤的预防作用
以ICR小鼠为模型动物,建立ELF-EMF(8mT,辐射28d,4h/d)致大脑氧化应激损伤模型,研究LSPC的预防作用。结果表明,ELF-EMF辐射后,小鼠血清中SOD,CAT,GR,GSH-Px和GST活力分别下降了37.55%,67.25%,27.21%,44.02%和31.66%,均与正常对照组存在显著性差异(p<0.01),MDA含量升高了306.23%,与正常对照组存在显著性差异(p<0.01)。大脑组织中SOD,CAT,GR,GSH-Px和GST活力分别下降了24.54%,51.01%,38.34%,42.82%和48.27%,均与正常对照组存在显著性差异(p<0.05),MDA含量升高了98.45%,与正常对照组存在显著性差异(p<0.05)。与ELF-EMF组相比,ELF-EMF+LSPC120组预防作用最显著。摄入LSPC(120mg/kg)的小鼠血清中SOD,CAT,GR,GSH-Px和GST活力分别升高了54.17%,223.24%,37.62%,56.26%和34.73%,MDA含量下降了77.67%,均与ELF-EMF组存在显著性差异(p<0.05)。大脑组织中SOD,CAT,GR,GSH-Px和GST活力分别升高了17.30%,62.91%,46.72%,62.90%和82.45%,MDA含量下降了58.98%,均与ELF-EMF组存在显著性差异(p<0.05)。表明LSPC能有效预防ELF-EMF辐射导致的小鼠大脑氧化应激损伤。
综上,LSPC对ELF-EMF致脑氧化应激损伤具有一定的预防作用。可能与LSPC清除自由基和抗氧化活性有关。