2.5 T太赫兹辐射暴露对小鼠睾丸组织损伤效应及机制研究 - 马秦龙; 林敏; 高鹏; 杨玲玲; 卢永辉; 张彦文; 余争平; 陈纯海 (陆军军医大学学报, 2024)
R321.1%R322.64%R818.023; 目的 探讨太赫兹(terahertz,THz)辐射暴露对小鼠睾丸组织的损伤效应及其潜在的分子机制.方法 采用125只6～8周龄雄性C57BL/6J小鼠,通过频点为2.5 T的THz辐射单次暴露动物,暴露平均功率密度为38、115和318 mW/cm2,暴露时间为5或10 min.于暴露结束后即刻或24 h分别采用HE染色检测病理损伤,采用ELISA检测睾丸组织炎症因子表达量,采用转录组测序检测睾丸组织基因表达变化整体情况,并通过生物信息学对差异表达基因进行聚类分析,筛选敏感基因并通过RT-qPCR检测其在THz辐射暴露后表达的时效量效关系,最后在显微镜下对精子质量进行形态学分析.结果 3个剂量THz辐射暴露均未造成小鼠睾丸组织显著病理损伤;平均功率密度115 mW/cm2暴露后即刻TNF-α表达增高(P＜0.01),THz剂量达到318 mW/cm2后,IL-1β及TNF-α的表达均升高(P＜0.01),但在24 h后均恢复至正常水平.转录组测序结果表明,THz辐射暴露能够造成56个基因表达异常,聚类分析结果表明,这些基因主要富集于免疫与炎症反应、酶活性、精子发育与获能等功能.对筛选出的关键基因Crisp1、Adam7、Ltf、Rnase9与Bsph1表达检测发现,115 mW/cm2暴露后即刻Crisp 1与Rnase9表达下调,剂量至318 mW/cm2时,所有5个基因表达均发生显著变化(P＜0.05),而24 h后均恢复至正常水平.对精子功能的形态学检测发现,3个剂量THz辐射暴露均不导致精子质量的变化.结论 THz辐射单次暴露引起睾丸组织的暂时性炎症反应和精子功能相关基因表达异常,但24 h后可恢复正常,不影响精子质量.