2450MHz電磁波對(duì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化和熱休克蛋白的影響及其機(jī)理的研究.pdf

1、電子技術(shù)的迅速發(fā)展，以及微波、射頻等電子產(chǎn)品日趨廣泛的應(yīng)用，使職業(yè)人員和公眾受到各種頻段電磁波(electromagneticfields，EMF)照射劑量日益增加。環(huán)境電磁場(chǎng)對(duì)健康的影響越來越受到人們的關(guān)注，特別是環(huán)境電磁場(chǎng)與腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系更是關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然EMF與癌癥相關(guān)的研究已有許多，但至今尚未獲得一致的結(jié)論。絕大多數(shù)腫瘤的發(fā)生表現(xiàn)為多階段多步驟的復(fù)雜過程。這個(gè)過程大致可以分為三個(gè)階段：激發(fā)階段，促進(jìn)階段和增殖階段。若高頻電

2、磁場(chǎng)(highfrequencyelectromagneticfield，HFEMF)與癌癥的發(fā)生相關(guān)則HFEMF在癌癥發(fā)生過程中至少參與一個(gè)發(fā)展階段(激發(fā)和/或促進(jìn)階段)。French等近來提出HFEMF的能量可能扮演著應(yīng)激誘導(dǎo)物的作用，它引起蛋白構(gòu)型的改變，這種改變繼而引起暴露細(xì)胞熱休克蛋白(heatshockproteins，HSPs)的改變，從而干擾正常細(xì)胞的調(diào)節(jié)，最終增加癌癥發(fā)生的危險(xiǎn)性。但精確的機(jī)制還不清楚。 本研究

3、首先檢測(cè)2450MHzHFEMF對(duì)20-甲基膽蒽(20-Methylcholanthrene，MC)誘導(dǎo)的C3H10T1/2細(xì)胞(8克隆)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的影響；其次，以HSP70和HSP27作為應(yīng)激標(biāo)志研究2450MHzHFEMFs是否能夠激活人類膠質(zhì)瘤細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)及其機(jī)理如何。 本研究使用的HFEMF源為2450MHz連續(xù)波(continuouswave，CW)HFEMF，該頻率的電磁波廣泛的應(yīng)用于生活的許多方面，例如家用微波爐和

4、藍(lán)牙技術(shù)等。細(xì)胞暴露于2450MHzHFEMF比吸收率(SpecificAbsorptionRate，SAR)為5，10，20，50，100和200W/kg。由于2450MHzHFEMF范圍在50-200W/kg的SAR,會(huì)引起照射細(xì)胞培養(yǎng)液溫度升高，故我們?cè)O(shè)立了嚴(yán)格的熱對(duì)照組(38-44℃)。 細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是用于評(píng)估某處理因素起細(xì)胞癌樣變化的潛在能力的實(shí)驗(yàn)。MC作為致瘤性轉(zhuǎn)化激動(dòng)因子，12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13(12-

5、O-tetradecanoylphorbol-13-acetate，TPA)作為致瘤性轉(zhuǎn)化促進(jìn)因子。Ⅱ型和Ⅲ型轉(zhuǎn)化灶作為評(píng)判細(xì)胞致瘤性轉(zhuǎn)化的最終生物學(xué)指標(biāo)。 細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，單純2450MHzHFEMF(CW,SAR5-200W/kg，2h)和2450MHzHFEMF(CW,SAR5-200W/kg，2h)聯(lián)合TPA(0.5ng/ml)暴露未發(fā)現(xiàn)有意義的C3H10T1/2細(xì)胞轉(zhuǎn)化頻率(Ⅱ型+Ⅲ型轉(zhuǎn)化灶)改變。但是，我們發(fā)現(xiàn)

6、2450MHzHFEMF聯(lián)合MC或2450MHzHFEMF聯(lián)合MC加TPA在相對(duì)高SAR(＞100W/kg)能夠增加Ⅱ型+Ⅲ型轉(zhuǎn)化灶轉(zhuǎn)化頻率。 A172細(xì)胞來源于人的惡性神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤細(xì)胞。用westernblotting方法檢測(cè)HSP70，HSP27以及磷酸化的HSP27(p-HSP27)蛋白表達(dá)。我們的結(jié)果顯示，在SAR＞50W/kg暴露1-3h會(huì)引起HSP70表達(dá)呈時(shí)間和劑量依賴性增高，但我們同時(shí)觀察到相應(yīng)的熱對(duì)照組也有相

7、同的結(jié)果。無論是HFEMF在SAR=5-200W/kg暴露1-3h還是對(duì)應(yīng)的熱對(duì)照處理1-3h都未引起HSP27(包括磷酸化和非磷酸化的HSP27)有意義的表達(dá)改變。但是，HFEMF在大于100W/kg能引起磷酸化HSP27瞬間增高。因?yàn)閜-HSP27的升高發(fā)生在暴露后30分鐘，故這是一個(gè)早期反應(yīng)。 前面我們觀察到一過性P-HSP27表達(dá)增高，在照射后0.5小時(shí)達(dá)到峰值。進(jìn)一步的研究中發(fā)現(xiàn)，特異性的p38絲裂原活化蛋白激酶(p3

8、8mitogen-activatedproteinkinase，p38MAPK)抑制劑SB203580能抑制該效應(yīng)的發(fā)生。且2450MHzHFEMF也引起磷酸化p38MAPK表達(dá)升高。最后，我們研究了HSP27和細(xì)胞凋亡的關(guān)系，但是未發(fā)現(xiàn)P-HSP27非熱表達(dá)增高能影響細(xì)胞凋亡。 上述結(jié)果提示：轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持HFEMF是一種“促進(jìn)劑”，而不是“激動(dòng)劑”這一假說；2450MHzHFEMF暴露不引起HSP70和總HSP27非熱表