作者：徐晖，沈学锋，骆文静，何光彬，杨艳霞，陈景元,刘一萍,王强
Pathological changes of rats retina after exposure to pulsed electromagnetic radiation
XU Hui1, SHEN XueFeng1, LUO WenJing1, HE GuangBin2, YANG YanXia1, CHEN JingYuan1, LIU YiPing3, WANG Qiang1
1Department of Occupational and Environmental Health, School of Preventive Medicine, 2Department of Ultrasonographic Diagnostics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xian 710033, China, 3Institute of Microbiology Epidemiology, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100071, China
【Abstract】 AIM: To observe the pathological changes of retina of rabbits after exposure to pulsed electromagnetic radiation （EMR）. METHODS: Thirty male SD rats were randomly divided into 5 groups, with 6 in each group. One served as control group and the others were respectively exposed to the high power ultra band wave and the durations of exposure were 2, 12, 24 and 72 hours, respectively. After the exposure, the retinas were examined with light and electron microscope. RESULTS: Under light microscope, irregular nucleoplasm and unclear border of nucleus in the ganglion cell layer were found in the experimental groups of 2 h, 12 h and 24 h. These changes were also found in the inner nucleus layer. Under the electron microscope, swollen mitochondria and vacuolized endoplasmic reticulums were found in all the layers of retina in the groups of 2 h, 12 h and 24 h, most obvious in the group of 24 h. In the group of 72 h, only lightly swollen mitochondria and dilated endoplasmic reticulums were found in the ganglion cell layer of retina. CONCLUSION: The retinas have some pathological structural changes in all the layers within 24 h after exposure and the changes will recover after 72 h.
【Keywords】 retina；EMR；rats; pathology
【摘要】 目的: 观察脉冲式电磁辐射（EMR）辐照后大鼠视网膜病理形态变化特征. 方法: 健康成年雄性SD大鼠30只， 随机分为正常对照组（CON）和实验组(EX)，实验组按辐照后2，12，24及72 h分组，每组6只，进行视网膜光镜和电镜形态学观察. 结果: 光镜：实验组中2，12及24 h组均可见视网膜神经节细胞层内细胞核出现核质不均匀，核边界不清，内核层细胞核也有同样改变；电镜：实验组中2，12及24 h组视网膜各层均出现线粒体肿大，内质网空泡样变，以24 h组最为严重，72 h组仅见视网膜神经节细胞层出现轻度线粒体肿大，内质网扩张. 结论: 大鼠脉冲式电磁辐射辐照后24 h内对视网膜各层均可引起结构改变，72 h后结构改变有恢复趋势.
【关键词】 视网膜；电磁辐射；大鼠；病理
0引言
电磁辐射频谱宽广, 其中脉冲式电磁辐射(pulsedelectromagnetic radiation, EMR)可以严重地损伤电子元件和电器设备, 使通信系统失灵. 以往的研究表明EMR还能引起某些生物效应,如导致大鼠、小鼠的神经、心肌细胞等的超微结构发生不同程度的改变、降低动物学习记忆能力等［1-4］. 眼睛是电磁辐射生物损伤的敏感靶器官之一，而以往电磁辐射引起眼损伤多集中于流行病学调查研究，与电磁辐射有关的损伤报道研究主要集中在角膜、晶状体，对视网膜影响的研究较少，而且说法不一［5,6］. 我们通过脉冲式电磁辐射辐照大鼠，从形态学的变化探讨辐照后视网膜损伤的病理特征，为研究脉冲式电磁辐射对眼底损伤及防护提供一定的依据.
1材料和方法
1.1材料成年健康雄性大鼠30只，由第四军医大学实验动物中心提供，体质量200~250 g. 随机分为正常对照组(control, CON)和实验组(experimental group, EX)，实验组按辐照后2，12，24及72 h分为4组，每组6只, 辐照1 h.
1.2方法
1.2.1辐照参数场强200 kV/m, 间隔时间20 ns, 脉冲选择100次;将照射组大鼠置于辐射场中,动物处自由体位,设0次组为假辐照(对照组). 大鼠未经散及麻醉，可在辐照箱内自由活动，辐照后正常饲养，分别在辐照后不同时间点处死动物取材进行光镜和电镜观察.
1.2.2视网膜形态光镜观察将对照组与实验组大鼠处死后，摘除眼球，沿角巩膜缘剪开去除眼前节，置新型眼球固定液中固定24 h，然后转至70 mL/L乙醇中滴加碳酸锂脱色24 h，再经乙醇梯度脱水，二甲苯透明，常规石蜡包埋，经视乳头颞侧旁开1 mm进行矢状面全层切片, 片厚6 μm,按常规方法进行HE染色，在Olympus显微镜下观察并照相.
1.2.3视网膜组织电镜观察在各时间点将对照组与实验组大鼠处死后，摘除眼球，沿角巩膜缘剪开去除眼前节，立即浸于40 g/L戊二醛中，固定2~4 h，选择距视乳头颞侧旁开1 mm区域的眼球壁组织块，再用10 g/L锇酸固定1~2 h，梯度丙酮脱水，环氧树脂包埋，超薄切片，醋酸铀柠檬铅染色后，用JEM 2000EX型透射电镜观察摄片.
2结果
2.1视网膜光镜观察正常对照组的视网膜形态正常,结构层次清楚,内外节排列整齐规则,分界清晰；辐照后2 h与12 h组视网膜神经节细胞层内细胞核较正常稀疏，出现核淡染、不规则或细胞核破裂，内核
图1大鼠脉冲式电磁辐射辐照后视网膜光镜结构改变 略
层细胞排列较正常疏松（Fig 1A）；辐照后24 h组视网膜神经节细胞层细胞核出现空泡样变，细胞疏松（Fig 1B）. 辐照后72 h组视网膜未见明显异常；整个病理过程，未显示有炎性细胞反应.
图2大鼠脉冲式电磁辐射辐照后视网膜色素上皮细胞超微结构改变 略
2.2视网膜超微结构正常对照组的光感受器细胞核小,着色深，内节线粒体丰富,呈卵圆形或长梭形，外节盘膜完整，层板状排列，与RPE顶端微绒毛相嵌排列，神经节细胞层均结构清楚；辐照2和12 h组，脉络膜、色素上皮细胞线粒体肿大，内质网扩张，内节线粒体肿胀呈球形，排列散乱，内质网扩张，外节呈明显不规则扩张，盘膜紊乱，线粒体肿大空泡样变（Fig 2A)，外核层细胞线粒体明显肿大，细胞核浓缩、边集，线粒体肿大（Fig 3A），神经节细胞层线粒体肿大，形状不规则，核质不均匀，内质网扩张（Fig 4A）；辐照后24 h组脉络膜、色素上皮细胞线粒体肿大，内质网扩张更加明显(Fig 2B)，外核层细胞核核质不均匀（Fig 3B），神经节细胞层线粒体空泡样肿大明显，内
图3大鼠脉冲式电磁辐射辐照后视网膜外核层细胞超微结构改变 略
质网扩张（Fig 4B）；72 h辐照组脉络膜、色素上皮细胞、内节线粒体以呈卵圆形，未见肿胀改变，盘膜排列整齐(Fig 2C)，外核层细胞核着色均匀，线粒体未见肿大改变（Fig 3C），仅见视网膜神经节细胞线粒体肿大，内质网扩张(Fig 4C).
图4大鼠脉冲式电磁辐射辐照后视网膜神经节细胞超微结构改变 略
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