目的:随着科技的进步和发展,各类办公自动化设备、移动通讯设备、家用电器迅速进入我们的生活,在方便了生活的同时,也使我们更多地接触到电磁暴露。因此,电磁暴露的生物效应、效应机理及其防护正逐渐成为热点课题。我室以往的研究显示,电磁暴露作用的靶点包括神经系统、血液系统、生殖系统、免疫系统等,尤以电磁暴露对神经系统的影响最为显著,并且神经细胞损伤是电磁暴露致神经系统功能障碍的主要原因之一。细胞周期素依赖性蛋白激酶5(Cdk5)在神经系统表达最为丰富,其正常的活性是维系神经系统正常发育及功能所必须的。近年来有研究表明Cdk5及其活化亚基可能参与神经细胞的损伤。而在此前尚未有在电磁暴露致神经细胞损伤模型中关于Cdk5及其活化亚基的报道。本课题旨在对Cdk5及其活化亚基在电磁暴露致神经细胞损伤中的作用做初步探讨,从而为探索电磁暴露致神经细胞损伤的机制提供新的线索。方法:①采用峰值功率密度为90 W/cm~2电磁暴露处理原代培养的大鼠皮层神经细胞10 min制作细胞致伤模型。②应用CCK-8试剂盒,分析电磁暴露后神经细胞细胞活性变化。③应用TUNEL试剂盒及Hoechst荧光染料双染,观察电磁暴露致神经细胞凋亡的作用。④应用RT-PCR及Western-blot技术,分析电磁暴露后不同时相点神经细胞Cdk5 mRNA及蛋白含量。⑤采用液闪法,检测电磁暴露后不同时相点神经细胞Cdk5的活性。⑥应用Western-blot技术,检测电磁暴露后不同时相点神经细胞Cdk5的活化亚基p35和p25蛋白含量。⑦用Cdk5抑制剂Roscovitine预处理后观察电磁暴露致神经细胞损伤情况的变化。结果:①电磁暴露可导致神经细胞细胞活性在暴露后6h、12h和24h显著降低。②电磁暴露可导致神经细胞凋亡率升高,尤其以暴露后12、24h最为显著。以上两个结果提示电磁暴露对神经细胞有明显损伤效应,并呈时效特征。③电磁暴露后,神经细胞Cdk5 mRNA及蛋白含量在各个时相点与假暴露组相比均无显著性变化。④电磁暴露后,神经细胞Cdk5的活性在暴露后3h和6h明显升高。⑤电磁暴露后,神经细胞Cdk5活化亚基p25的蛋白含量在暴露后0h、3h和6h明显升高,而p35的蛋白含量无明显变化。结合Cdk5活性的变化趋势,提示电磁暴露可能是通过增加p25蛋白含量从而使Cdk5的活性升高。⑥给予Cdk5抑制剂Roscovitine预处理后,可部分拮抗电磁暴露引起的神经细胞细胞活性的下降,但不能显著减轻电磁暴露所引起的神经细胞凋亡率的增加。结论:电磁暴露可以明显引起神经细胞的损伤及扰乱细胞周期素依赖性蛋白激酶5的活性及其活化亚基p25的蛋白含量,同时Cdk5抑制剂可以部分拮抗电磁暴露所致的神经细胞损伤效应。本研究提示电磁暴露可能通过影响p25/Cdk5的活性从而导致神经细胞的损伤,这些结果为研究电磁暴露致神经细胞损伤的机理以及防护措施提供了新的线索。