邬凌峰 何屹 吴建惠 吴晓鸣 郭里

随着科技的发展，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯设备。而手机的日益普及，使人们对手机电磁辐射（Electromagnetic radiation，EMR）的潜在危害日趋关注。睾丸是对EMR 最为敏感的器官之一，手机EMR 可通过氧化应激和DNA 损害导致睾丸组织结构和功能损伤［1］，目前关于手机EMR 对男性生殖系统影响的研究主要集中在对精液参数的影响，如：精液质量、睾丸及附睾生精功能和凋亡方面，而手机EMR 对雄性大鼠精浆生化的影响目前尚无文献报道，并且手机EMR 对精液质量的影响，目前尚无统一结论［2］，本文主要就手机EMR 对雄性精浆生化及精子质量的影响作相关研究。

1 材料与方法

1.1 实验动物、主要仪器、药物和试剂 30 只SPF级健康6～8 周龄雄性SD 大鼠，体重（200±30）g，购自嘉兴医学院动物实验中心。射频辐射暴露系统由瑞士IT'IS（IT'IS Foundation； Foundation for Information Technologies in Society，Switzerland）公司提供和装配，对于该系统的细节描述可见以往的研究文献［3］。暴露参数测定使用电磁辐射测定仪（LZT-1150，北京龙震天科技发展有限责任公司）；全自动生化分析仪（Olympus AU400，Olympus Optical Co. Ltd.，Japan）；电解质分析仪（PSD-16a，南京攀事达电子仪器有限公司）；高速离心机（Anke TGL-16B，上海安亭科学仪器厂）；计算机辅助精液分析系统（CASA，WLJY-9000 型彩色精子质量检测系统，北京伟力新世纪科技发展有限公司）。精浆生化试剂盒购自于南京欣迪生物药业工程有限责任公司；钾、钠、氯检测试剂盒为南京攀事达电子仪器有限公司产品，镁检测试剂盒为上海复星长征医学科学有限公司产品，钙检测试剂盒为中生北控生物科技股份有限公司产品。

1.2 动物分组与辐射 将30 只SPF 级健康SD 雄性大鼠正常饲养1 周，以体重均衡为原则随机均分为对照组、辐射3h 组和辐射6h 组，每组各10 只。对照组：大鼠置辐射箱内，但不打开辐射电源；辐射3h 组和6h 组：大鼠置于频率1800MHz，平均功率密度为300 uW/cm2，电磁波吸收比值（SAR）为0.9W/kg的辐射箱内，分别辐射3h/d 和6h/d，每次辐射结束后正常饲养，连续30d。

1.3 大鼠精子参数、精浆生化的检测 造模实验结束后，大鼠采用3%戊巴比妥20mg/kg 腹腔注射麻醉后采用颈椎脱臼将大鼠处死后，取大鼠精囊中精液，置于37℃恒温水浴箱内，液化后以12000r/min 离心10min，分离出精浆进行生化分析，精浆α-葡萄糖苷酶含量检测采用葡萄糖氧化酶法，精浆酸性磷酸酶含量检测采用磷酸苯二钠法，精浆果糖含量检测采用间苯二酚法，精浆Zn 含量检测采用比色法；Mg、K+、Na+、Cl-电解质的检测使用电解质分析仪进行检测，所有检测按照说明书进行检测。精子参数检测：附睾尾经37℃生理盐水简单洗涤，置于2ml 冻存管中剪碎，再加入精子洗涤液中，37℃水浴箱中轻微震荡孵育30min，再用CASA 计算精子浓度、活力和前向运动精子比率。

1.4 统计学方法 采用SPSS13.0 统计软件。计量资料以（）表示，计量资料多组数据比较采用单因素方差分析（One-Way ANOVA），组间两两比较时，若方差齐，采用SNK 检验；若方差不齐，采用Games-Howell 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组大鼠附睾尾精液参数结果之间的比较 见表1。

表1 三组大鼠附睾尾精液参数结果之间的比较（）

表1 三组大鼠附睾尾精液参数结果之间的比较（）

注：与对照组比较，*P＜0.05，#P＜0.01；与辐射3h组比较，▲P＜0.05

精液参数 对照组（n=10） 辐射3h组（n=10） 辐射6h组（n=10）精子浓度（×106/ml） 27.03±4.19 24.35±5.02 24.88±5.85前向运动精子比率（%） 13.59±2.22 11.45±2.41 8.45±2.80#▲精子活力（%） 32.06±5.60 27.86±6.95 25.39±5.80*

2.2 三组大鼠精浆生化结果之间的比较 见表2。

表2 三组大鼠精浆生化结果之间的比较（）

表2 三组大鼠精浆生化结果之间的比较（）

注：与对照组比较，*P＜0.05，#P＜0.01；与辐射3h组比较，▲P＜0.05，△P＜0.01

精浆生化参数 对照组（n=10） 辐射3h组（n=10） 辐射6h组（n=10）α-葡萄糖苷酶（U/ml） 2.533±0.437 2.290±0.340 1.878±0.269#△酸性磷酸酶（U/ml） 0.112±0.025 0.152±0.035 0.158±0.028果糖（mg/dl） 0.140±0.028 0.148±0.029 0.130±0.032 Zn（μg/ml） 0.021±0.006 0.019±0.003 0.015±0.004*▲K+（mmol/L） 14.51±3.71 18.09±3.83 22.65±4.55#▲Na+（mmol/L） 76.97±6.32 80.52±7.51 78.57±5.56 Mg（mmol/L） 5.76±1.87 7.03±1.10 6.84±1.31 Cl-（mmol/L） 38.07±5.04 33.18±6.38 37.46±8.72 Ca（mmol/L） 9.22±2.12 9.65±1.76 9.95±1.48

3 讨论

手机EMR 作为一种负性的环境暴露因素正日益威胁着人类生殖健康。目前，世界上广泛使用的移动电话基本上是全球通系统（Globe System for Mobile Communication，GSM） 和 码 分 多 址（Code Division Multiple Address，CDMA）两大类型。一般用SAR 来衡量电磁辐射的程度，单位W/kg，其指人体组织中局部组织的能量或热量吸收或者整体吸收的平均值［4］。美国制定的手机比吸收标准为0.12～1.6W/kg，而我国SAR 限定为＜1W/kg，我国移动通信使用800MHz、900MHz、1800MHz 和2.1GHz 频段［5-6］。目前使用的几种类型的移动电话通话时天线近距离范围内场强平均值在200～300uW/cm2，而待机状态一般低于＜10uW/cm2［7］。本研究选用的频率为1800MHz 及功率密度为300 uW/cm2均在上述值范围内，与市场上几种常见款型的手机辐射值也比较接近，可以很好地模拟手机EMR。

目前关于手机EMR 对精子数量的影响仍无统一结论，Mainlankot 等［8］通过研究手机EMR 对雄性大鼠精子数量的影响，发现手机EMR 对雄鼠精子数量无明显影响。在本研究中，在精子浓度方面，三组之间比较无显著差异，提示在本研究中手机EMR 对雄性大鼠精子浓度无明显影响；在手机EMR 对精子活力影响方面，Jessica 等［9］通过荟萃分析研究表明，手机EMR 可以显著降低精子活力，不论是动物实验还是体外实验。在本研究中，辐射6h 组前向运动精子比率显著低于对照组及辐射3h 组前向运动精子比率，辐射6h 组精子活力显著低于对照组精子活力，提示在本研究中手机EMR 能显著降低雄性大鼠精子运动能力。精子体外实验的辐射环境难以确保精子长时间存活，因此一般实验时间很少超过24h，不足以模拟人体的辐射剂量。然而一些以动物实验为基础开展的研究，同一检测项目所得到的结果也不完全相同，究其原因主要是因为辐射源参数不同所致，如辐射机制、电磁波频率、产生的SAR 值等在不同研究中均存在差异，尤其是每日辐射时间和持续天数在动物实验中自由度更大。

精浆中性α-葡萄糖苷酶由附睾分泌，其可催化多糖或糖蛋白中碳水化合物分解为葡萄糖，为精子代谢和运动提供能量，其活性高低可以直接影响精液的质量、精子成熟、获能及受精过程［10］；精浆Zn 是多种核酸和蛋白质合成相关酶的辅酶，是维持精子染色质稳定性的重要物质，具有抗氧化作用［11］；另有研究表明，精浆中K+浓度与精子活动率呈负相关，而精浆Na+与精子活动率呈正相关，具体机制不详［12］，精浆电解质作为调节渗透压平衡和某些物质运输的重要置换物的来源，其水平应该有一最适浓度范围，其显著升高或降低都可能会导致精子活力障碍。在本研究中，辐射6h 组精浆α-葡萄糖苷酶水平显著低于对照组及辐射3h 组；辐射6h 组精浆Zn 浓度显著低于对照组及辐射3h 组；辐射6h 组精浆K+浓度显著高于对照组及辐射3h 组。以上所述，本研究认为，手机EMR 对精子运动能力的影响，可以通过影响大鼠附睾功能，使精浆中α-葡萄糖苷酶的含量下降从而导致精子能量代谢发生障碍，进而影响精子的运动能力，另外，其还可通过使精浆中Zn 浓度下降和K+浓度升高来影响精子的运动能力。

精浆酸性磷酸酶主要有前列腺分泌，精囊也能少量分泌，其具有催化磷酸酯键水解的作用，若该酶含量降低可影响局部的免疫环境，导致抗精子抗体产生［13］。精浆果糖由精囊腺分泌，其是精子重要的糖类能量来源，为精子纤丝收缩提供能量的三磷酸腺苷主要依靠果糖分解代谢产生。当精浆果糖浓度低于正常水平时，精子活力将会减弱［14］。Valsa 等在精液微量元素与精子功能的相关性分析研究中发现精液中Mg 与精液酸碱度呈显著负相关。Ca 与精子活率、精子活力呈正相关［15］。在本研究中，手机EMR 对精浆酸性磷酸酶、果糖、Mg、Ca、Cl-无明显影响，可能是因为：（1）前列腺及精囊器官位置较深，手机EMR 对其影响较小，另外，前列腺、精囊对手机EMR 的抵抗力较强，低功率的EMR 对其不能产生明显影响；（2）大鼠睾丸体积远小于人类且阴囊不悬垂，睾丸会沿腹股沟管在腹部和阴囊之间移动，可能会对实验结果有干扰。

综上所述，手机EMR 可以通过热效应和非热效应影响大鼠附睾功能，使其分泌α-葡萄糖苷酶的含量下降从而导致精子能量代谢发生障碍，另外，手机EMR 还可影响精浆电解质平衡，使精浆中Zn 浓度下降和K+浓度升高，并最终抑制精子活力，但其具体影响机制目前尚不明确，仍需进一步研究。