PDF《低功率2 450 MHz 射频磁场对神经元 延迟整流钾通道的抑制作...》

2 450 MHz RF magnetic field for 5,10 and

15 min,and RF magnetic field markedly affect the activation process of IK , the half-activation voltage changed from 中国生物化学与分子生物学报 第28 卷(-1.

13 ± 2. 32) mV to( 19.

52 ± 1. 03) mV( n = 10,P <

0. 05) and the slope factor changed from ( 23.

21 ±

3 . 29) mV to( 13.

95 ± 1. 27) mV( n = 10,P <

0. 05) . The result shows that the

2 450 MHz RF magnetic field can reduce the delayed rectifier potassium currents, and further influenced the physiological functions of neurons. Key words delayed rectifier potassium current;

2 450 MHz RF magnetic field;

cortex neurons 人体中神经系统受磁场作用敏感. Huber 等[1] 认为, 大脑皮层对辐射最为敏感. 近年来, 低功率微 波( <

10 mW /cm2 ) 辐射对人体的生物学效应已经 受到了广泛关注. 低强度微波辐射主要产生非热效 应, 然而低强度非热效应微波辐射对神经系统的效 应仍然存在分歧 [2 - 3] . 随着电磁炉、 微波炉等电器的 普及, 人类暴露于射频磁场的机会不断增大, 且这些 家电的频率集中在2

450 MHz. 调查发现,

2 450 MHz 微波辐射对成人与儿童的影响 [4] 及人体不同器官 的吸收率均存在较大差异 [5] . 长期持续暴露于微波 射频辐射, 可引发自觉神经症状, 精神抑郁、 失眠、 头痛, 导致认知及空间记忆能力下降 [6 ~ 7] , 患心血管疾 病、 癌症的风险增大 [8] . 低功率微波辐射可改变脑 电图节律的能量水平, 引发脑电图谱的改变 [9] . 同时, 微波辐射对血液存在影响, 造成血液内红细胞减 少[10] , 血液屏障通透性增加 [11 ~ 12] . 另外,

2450 MHz 射频磁场长期辐射导致 DNA 复制受到抑制,脑细 胞单链 DNA 断裂 [13 ~ 14] . 此外, 射频磁场可改变大脑 中酶的活性降低 [15] 钙离子浓度减小, 长时间辐射可 使海马 CA1 区椎体细胞完全消亡 [16 ~ 17] . 另外, 磁场 改变可引起钾、 纳通道等通道结构变化, 这种改变会 诱发癫痫等多种神经系统疾病 [18] . 电压门控钾通道广泛存在于神经细胞膜上, 对调 节神经细胞膜兴奋性、 神经可塑性及神经元信号调控 过程中起着关键作用. 皮层神经元细胞膜上的电压依 赖性延迟整流钾电流具有慢速激活, 激活后几乎不衰 减, 对氯化四乙胺( tetraethylammonium,TEA-Cl) 敏感 等特性. 因此, 研究射频磁场对延迟整流钾通道的影 响对于讨论钾通道的兴奋机制及生物学效应有着十 分重要的作用. 本文利用膜片钳技术, 在细胞与分子 水平揭示2

450 MHz 低功率密度射频磁场对皮层神 经细胞的影响, 有利于消除了因个体差异、 环境变化 等因素造成的影响, 从细胞水平上探索低功率射频磁 场生物刺激效应提供了一种新的方法.

1 材料与方法 1.

1 材料 链酶蛋白酶 ( pronase) 、 河豚毒素(TTX) 、 氯化镉( CdCl2 ) 、 氯化四乙胺( TEA-Cl) 、 N- 2-羟乙基哌嗪- N- 2-乙磺酸( HEPES) 、 己二醇-双( 2-氨基乙基) 四乙 酸( EGTA) 、 Na2 ATP 均为 Sigma 公司产品;

其他试剂 均为 国产分析纯. 人工脑脊液(ACSF) NaCl

134 mmol /L,KCl

5 mmol /L,NaH2 PO4 1.

5 mmol /L, MgSO4

2 mmol /L, CaCl2

2 mmol /L, NaHCO3

25 mmol / L, Glucose

10 mmol /L, HEPES

10 mmol /L, 通入 O2

15 min 至饱和, 使用1.

0 mol /L KOH 调节pH 值至7. 3. 细胞外液: NaCl

130 mmol /L,KCl 5.

4 mmol /L, CaCl2

2 mmol /L,MgCl2

1 mmol /L,Glucose