【摘要】：目的和意義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,磁場(chǎng)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸(高鐵、磁懸浮)、醫(yī)療衛(wèi)生、國(guó)防軍事、移動(dòng)通訊等領(lǐng)域,其健康危害也越來(lái)越受到關(guān)注。中強(qiáng)靜磁場(chǎng)是磁場(chǎng)頻率為0,強(qiáng)度在1mT~1T范圍內(nèi)的磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)、血液、內(nèi)分泌、免疫和生殖等系統(tǒng)等均可產(chǎn)生損傷效應(yīng),其中神經(jīng)系統(tǒng)是對(duì)磁場(chǎng)最為敏感的系統(tǒng)之一。當(dāng)前,對(duì)磁場(chǎng)生物效應(yīng)的研究多大集中于工頻磁場(chǎng)范圍內(nèi),少見關(guān)于中強(qiáng)靜磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)的研究報(bào)道,且磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)的機(jī)制遠(yuǎn)未闡明,故對(duì)中強(qiáng)靜磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)及其機(jī)制進(jìn)行深入研究,并闡明中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露的強(qiáng)度效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。流行病學(xué)調(diào)查顯示磁場(chǎng)暴露可致使人員焦慮、抑郁的發(fā)病率升高,引起情緒的改變。腦內(nèi)DA能系統(tǒng)與情緒調(diào)控密切相關(guān),研究表明DA神經(jīng)環(huán)路中的腹側(cè)被蓋區(qū)-邊緣葉環(huán)路主要參與對(duì)獎(jiǎng)賞、情緒和記憶的調(diào)控。DAT屬于Na~+/Cl~-共轉(zhuǎn)運(yùn)家族蛋白,具有重?cái)z取突觸間隙DA的功能,基于磁場(chǎng)的物理本質(zhì),推測(cè)磁場(chǎng)可通過(guò)影響Na~+的運(yùn)動(dòng)進(jìn)而影響DAT的功能。本研究將通過(guò)對(duì)中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露后大鼠行為學(xué)、腦電圖、腦葡萄糖代謝和腦組織病理變化等檢測(cè)來(lái)明確中強(qiáng)靜磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)及其強(qiáng)度效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而以DAT為切入點(diǎn)通過(guò)動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露后引起DA能系統(tǒng)變化進(jìn)行研究,并結(jié)合磁場(chǎng)對(duì)含磁性原子葡萄糖代謝關(guān)鍵酶的影響研究,探討磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)的機(jī)制。材料和方法1.中強(qiáng)靜磁場(chǎng)腦損傷效應(yīng)的研究:Wistar雄性大鼠97只,隨機(jī)分為對(duì)照組(C組)、低強(qiáng)度組(50mT、L組)、中強(qiáng)度組(100mT、M組)和高強(qiáng)度組(200mT、H組),分別于暴露前、暴露第1、5、10、15d以及暴露終止后7、15d,采用糖水試驗(yàn)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、PET、腦電生理、病理學(xué)觀察等方法檢測(cè)大鼠行為學(xué)、腦區(qū)葡萄糖代謝、腦電和海馬、紋狀體病理學(xué)改變,研究不同強(qiáng)度靜磁場(chǎng)暴露的腦損傷效應(yīng),并探討中強(qiáng)靜磁場(chǎng)致腦損傷的強(qiáng)度效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。2.以DAT為靶點(diǎn)的腦損傷機(jī)制研究:采用免疫印跡、ELISA、免疫組織化學(xué)等方法檢測(cè)全腦組織DA含量以及DR2、DAT、HK1和PFK1的表達(dá)和海馬、紋狀體區(qū)域DR2和DAT的表達(dá)。選用MN9D細(xì)胞以200mT靜磁場(chǎng)暴露,暴露時(shí)間15、30和60min,分別于暴露后30、60min、6、12、24和48h應(yīng)用MTT法、ELISA法、免疫印跡等方法檢測(cè)細(xì)胞增殖活力、細(xì)胞內(nèi)外DA含量、DAT、DR2、HK1、PFK1的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致大鼠行為學(xué)及生理和病理改變1.1中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致使大鼠自發(fā)行為和探索能力降低:200mT靜磁場(chǎng)暴露第10d開始,H組大鼠運(yùn)動(dòng)總路程、中央路程、周邊路程、爬壁站立次數(shù)明顯減少,暴露終止后15d,H組大鼠各項(xiàng)指標(biāo)與C組比較,無(wú)明顯差異。1.2中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致大鼠出現(xiàn)抑郁癥狀:200mT靜磁場(chǎng)暴露30d,H組大鼠糖水偏愛指數(shù)明顯降低,暴露終止后7d,H組大鼠糖水偏愛指數(shù)與C比較無(wú)明顯差異。1.3中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致大鼠腦區(qū)葡萄糖代謝改變:H組大鼠暴露1h,各腦區(qū)葡萄糖代謝增強(qiáng),暴露第5d,各腦區(qū)葡萄糖代謝減弱,其中頂葉、海馬和紋狀體區(qū)域與暴露前比顯著減弱。M組和L組大鼠腦區(qū)葡萄糖代謝變化也呈先增高后降低再增高的趨勢(shì),無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。1.4中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致大鼠腦電發(fā)生改變:中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露第5d開始,三個(gè)暴露組大鼠腦電δ波增多,出現(xiàn)了更多的高幅慢波,M組和H組更為顯著。暴露第15d,M組和H組大鼠β波和θ波相對(duì)功率值顯著降低,暴露第10、15d,H組δ波相對(duì)功率值功率顯著升高,重心頻率F各組均降低,其中H組降低最為顯著。1.5中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致大鼠海馬、紋狀體組織病理學(xué)改變:中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露第15d,各暴露組海馬和紋狀體均出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)元核固縮深染,細(xì)胞水腫,血管周間隙輕度增寬,且呈強(qiáng)度依賴性。2.中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致DA能系統(tǒng)和腦區(qū)葡萄糖代謝關(guān)鍵酶的改變2.1中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致腦組織和MN9D細(xì)胞DA含量改變:大鼠腦組織DA含量變化:暴露第10d,H組明顯增加,暴露第15d,M組和H組顯著增加。細(xì)胞內(nèi)DA含量變化:暴露終止后30min,15min組顯著增加,60min組顯著降低;暴露終止后60min,60min組顯著降低。細(xì)胞外液DA含量變化:暴露終止后30和60min,15min組顯著降低,60min組顯著升高。2.2中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致腦組織和MN9D細(xì)胞DAT和DR2表達(dá)發(fā)生改變:(1)免疫印跡結(jié)果示中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露第15d,M和H組大鼠腦組織DAT表達(dá)顯著升高。暴露第5d,H組大鼠腦組織DR2表達(dá)顯著降低;暴露第10d,M和H組顯著降低;暴露第15d,各暴露組均顯著降低。(2)免疫組化結(jié)果示中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露第5、10和15d,H組紋狀體DAT表達(dá)顯著升高。暴露第10d,M組和H組紋狀DR2表達(dá)顯著降低,暴露第15d,各暴露組DR2表達(dá)均顯著降低。暴露第10d,M組和H組海馬DAT表達(dá)顯著升高,暴露第15d,各暴露組DAT表達(dá)均顯著升高。暴露第15d,各暴露組組大鼠海馬DR2表達(dá)均顯著降低。(3)200mT靜磁場(chǎng)暴露MN9D細(xì)胞,暴露終止后60min,15min組和60min組DAT表達(dá)顯著升高。2.3中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致腦組織和MN9D細(xì)胞HK1和PFK1表達(dá)發(fā)生改變:(1)中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露第5和10d,H組大鼠腦組織HK1表達(dá)顯著降低;暴露第15d,各暴露組HK1表達(dá)均顯著降低。暴露第5d、10d,M組和H組大鼠腦組織PKF1表達(dá)顯著降低;暴露第15d,各暴露組PFK1表達(dá)均顯著降低。(2)200mT靜磁場(chǎng)暴露MN9D細(xì)胞:暴露終止后30和60min,30min組和60min組HK1和PFK1表達(dá)均顯著降低。結(jié)論1.中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可致大鼠腦損傷,表現(xiàn)磁場(chǎng)暴露后為大鼠出現(xiàn)焦慮、抑郁,腦區(qū)葡萄糖代謝先升高后降低;腦電異常表現(xiàn)為興奮性降低;海馬、紋狀體發(fā)生病理改變,上述改變具有強(qiáng)度和時(shí)間依賴性,強(qiáng)度越大改變?cè)斤@著,葡萄糖代謝改變最早出現(xiàn),其后腦電出現(xiàn)異常,繼而發(fā)生病理變化和行為學(xué)改變,暴露終止后一定時(shí)間可恢復(fù)。2.中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可使腦組織及多巴胺能神經(jīng)元DAT、DR2表達(dá)改變,進(jìn)而致DA含量改變,使DA能系統(tǒng)功能異常,為中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致抑郁發(fā)生的機(jī)制之一;此外,中強(qiáng)靜磁場(chǎng)暴露可使腦組織及多巴胺能神經(jīng)元HK1和PFK1表達(dá)減少,引起葡萄糖代謝變化,上述改變?yōu)橹袕?qiáng)靜磁場(chǎng)暴露致腦損傷機(jī)制之一。
【學(xué)位授予單位】：軍事科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R594
【圖文】：

d 磁力線分布圖圖 1-1 傳導(dǎo)冷卻強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)鼠空間自發(fā)探索活動(dòng)檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)敞箱（50cm×50cm×30cm） 上海吉量有限公司公司，中國(guó) 實(shí)驗(yàn)步驟（1）分別于暴露前、暴露第 1d、5d、10d、15d 和暴露結(jié)束后第 7d、15 H 組大鼠進(jìn)行檢測(cè)。（2）將大鼠置于曠場(chǎng)正中心，用攝像系統(tǒng)記錄大鼠 5min 的運(yùn)動(dòng)變化情掃描結(jié)果，SuperMaze 軟件分析記錄的指標(biāo)分別為大鼠的運(yùn)動(dòng)總路程、平度、活動(dòng)時(shí)間、中央路程、邊上路程和爬壁站立次數(shù)。（3）每只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用 70%酒精噴灑曠場(chǎng)底部，并用衛(wèi)生紙擦干便，以免前一只動(dòng)物遺留的味道造成對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。

d 磁力線分布圖圖 1-1 傳導(dǎo)冷卻強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)2.3 大鼠空間自發(fā)探索活動(dòng)檢測(cè)2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)敞箱（50cm×50cm×30cm） 上海吉量有限公司公司，中國(guó)2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟（1）分別于暴露前、暴露第 1d、5d、10d、15d 和暴露結(jié)束后第 7d、15d 對(duì) C組和 H 組大鼠進(jìn)行檢測(cè)。（2）將大鼠置于曠場(chǎng)正中心，用攝像系統(tǒng)記錄大鼠 5min 的運(yùn)動(dòng)變化情況，根據(jù)掃描結(jié)果，SuperMaze 軟件分析記錄的指標(biāo)分別為大鼠的運(yùn)動(dòng)總路程、平均運(yùn)動(dòng)速度、活動(dòng)時(shí)間、中央路程、邊上路程和爬壁站立次數(shù)。（3）每只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用 70%酒精噴灑曠場(chǎng)底部，并用衛(wèi)生紙擦干，清理糞便，以免前一只動(dòng)物遺留的味道造成對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。

軍事科學(xué)院碩士學(xué)位論文（4）根據(jù)給予大鼠體內(nèi)18F-FDG 劑量、大鼠體重、目標(biāo)腦區(qū)放射性活度值，計(jì)算該區(qū)域的 SUV 值。SUV=目標(biāo)區(qū)域放射性活度(mBq/ml)/注射放射性活度（mBq）/體重（g）。（5）H 組大鼠腦區(qū)葡萄糖代謝檢測(cè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)：選取 H 組大鼠 5 只，于暴露前、暴露 1d、5d、15d 檢測(cè)各腦區(qū)葡萄糖代謝變化，檢測(cè)操作流程同上。圖 1-3 PET 檢測(cè)大鼠腦區(qū)葡萄糖代謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802483