1.5 GHz微波辐射对大鼠外周血免疫细胞和脾脏组织影响的量效关系研究

摘要

目的探讨不同平均功率密度的1.5 GHz微波辐射对大鼠外周血免疫细胞数量和亚群、细胞因子以及脾脏等组织结构的影响,明确1.5 GHz微波辐射对大鼠免疫系统的损伤效应和量效关系。方法二级雄性Wistar大鼠(180±20)g,80只,随机分为4组:假辐射组(Sham)和3个辐射组(L5、L30和L50)。采用1.5 GHz微波,平均功率密度分别为0、5、30和50 mW/cm2,辐射时间为6 min。辐射后6 h、7 d和14 d,采用戊巴比妥钠溶液腹腔注射麻醉大鼠,经腹主静脉采集外周血,分别采用血细胞计数仪检测外周血中免疫相关细胞的数量;采用流式细胞仪检测淋巴细胞亚群(B淋巴细胞、T淋巴细胞和NK细胞等)的比例;收集并分离外周血血清,采用多功能液相芯片分析平台检测细胞因子浓度,包括IL-2、IL-4、IL-6、IL-17A、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)的浓度。采用光镜观察脾脏和骨髓的组织结构,透射电镜观察脾脏超微结构。结果与假辐射组相比,各微波辐射组大鼠外周血淋巴细胞数量于辐射后6 h显著下调(P<0.05),于辐射后14 d基本恢复。辐射后6 h的L30组和L50组、辐射后7 d和14 d的L50组,大鼠外周血中B淋巴细胞比例显著上调(P<0.001),T淋巴细胞比例明显下调(P<0.001);辐射后6 h和7 d,L30组和L50组大鼠血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-17A、TNF-α等细胞因子释放增多(P<0.05)。微波辐射后7 d,大鼠脾脏组织可见血管淤血、淋巴细胞核碎裂等,损伤程度与平均功率密度呈正相关,骨髓组织结构未见明显改变。结论1.5 GHz微波辐射可剂量依赖性引起大鼠外周血免疫细胞紊乱和脾脏组织损伤。外周血淋巴细胞亚群和细胞因子释放异常,可能是机体调节免疫平衡及改善损伤修复的途径之一。