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目的:探讨飞行环境中微波辐射对机体免疫功能的影响及其机制。方法:(1)检测317名飞行员和100名地勤工作人员外周血免疫球蛋白和补体(IgG、IgA、IgM、C3、C4)。按驾驶机型将317名飞行人员分为轰炸机组,运输机组,直升机组,歼击机组,各机型组按照飞行时间分为<1000h组、1000-1999h组和2000-3000h组,以上各组均以地勤工作人员作为对照。分析各机型组与对照组免疫指标的差异和飞行时间与免疫指标之间的相关性。(2)模拟飞行员所处微波波段(S波段:2.856GHZ)辐射大鼠,将清洁级雄性SD大鼠72只按照微波辐射平均功率密度随机分为4组,每天辐射15 min,一周5天,分别于辐射2周、3周及6周后杀死大鼠取材,检测大鼠的血常规与免疫学指标(IgG、IgA、Ig M、C3、C4)并观察脾脏病理学变化。用DNA片段琼脂糖凝胶电泳分析辐射3周、6周后大鼠脾脏细胞的凋亡情况。结果:(1)按照机型分组,与地勤组相比,轰炸机组的IgG水平降低,补体C3水平增高(P<0.05),运输机组的IgA、IgG水平降低,补体C3、C4水平增高(P<0.05),直升机组的IgA,IgG,IgM水平降低,补体C4水平增高(P<0.05),歼击机组的IgG水平降低,补体C3水平增高(P<0.05)。(2)各机型组按飞行时间分组:(1)轰炸机组:与地勤组相比,<1000h组补体C3水平增高(P<0.05),1000-1999h组补体C3、C4水平增高(P<0.05),2000-3000h组IgG水平降低,补体C3水平增高(P<0.05)。(2)运输机组:与地勤组相比,<1000h组补体C4水平增高(P<0.05),1000-1999h组补体IgG水平降低,C3、C4水平增高(P<0.05),2000-3000h组IgA、IgG水平降低(P<0.05)。(3)直升机组:与地勤组相比,<1000h组和1000-1999h组的IgG水平降低,补体C4水平增高(P<0.05),2000-3000h组IgA、IgG水平降低(P<0.05)。(4)歼击机组:与地勤组相比,<1000h组补体C3、C4水平增高(P<0.05),1000-1999h组补体IgG水平降低、C3、C4水平增高(P<0.05),2000-3000h组IgA、IgG水平降低(P<0.05)。各组的免疫球蛋白水平随着飞行时间增加均有逐渐降低趋势。(3)运输机组的C4水平与飞行时间之间存在一定的相关性(P<0.05),模拟出S函数方程Y=1.268×e(0.718E-5)X。(4)大鼠血常规结果:(1)连续辐射2周后,与对照组相比,辐射组WBC计数、LYMPH计数和MONO计数有降低趋势(P>0.05)。(2)连续辐射3周后,WBC计数在10mW/cm2组较对照组减少1.89×10~9/L,差异显著(P<0.05),其余组与对照组相比有降低趋势;lymph计数在10mw/cm2组较对照组减少1.61×10~9/L,差异显著(p<0.05),其余组均有降低趋势;mono计数在10mw/cm2组和20mw/cm2组较对照组均显著降低(p<0.05),5mw/cm2组与对照组相比有降低趋势(p>0.05)。(3)连续辐射6周后,与对照组相比,辐射组wbc计数均显著降低,在20mw/cm2组较对照组减少2.45×10~9/L。lymph计数在10mw/cm2组较对照组减少1.63×10~9/L,在20mw/cm2组较对照组减少1.97×10~9/L,差异显著(p<0.05)。mono计数在10mw/cm2组和20mw/cm2组较对照组均显著降低(p<0.05)。辐射组wbc计数、lymph计数及mono计数随着功率密度的增加均有逐渐降低趋势。辐射组外周血neut计数与对照组相比,无统计学差异(p>0.05)。(5)大鼠免疫指标分析结果:(1)微波辐射2周后,与对照组相比,10mw/cm2组与20mw/cm2组的iga水平分别增高57.28和99.45ug/ml(p<0.05),5mw/cm2组有增高趋势(p>0.05)。5mw/cm2组、10mw/cm2组与20mw/cm2组的igg水平增高(p<0.05)。各辐射组的igm水平较对照组有增高趋势(p>0.05)。(2)微波辐射3周后,igm水平在10mw/cm2组较对照组增高19ug/ml,差异显著(p<0.05)。(3)微波辐射6周后:与对照组相比,10mw/cm2组与20mw/cm2组的iga水平分别降低了38.02和56.70ug/ml(p<0.05),5mw/cm2组有降低趋势(p>0.05)。各辐射组的igg水平降低,5mw/cm2组、10mw/cm2组与20mw/cm2组的igg水平分别降低了1.04、2.14和2.94mg/ml(p<0.05)。10mw/cm2组与20mw/cm2组的igm水平分别降低了7.95和20.92ug/ml(p<0.05),5mw/cm2组有降低趋势(p>0.05)。10mw/cm2组与20mw/cm2组的c3水平增高,20mw/cm2组的c4水平增高0.31mg/ml(p<0.05)。辐射组的iga、igg和igm水平随着功率密度的增加,有逐渐降低趋势(p>0.05)。(6)大鼠脾脏病理分析结果:辐射2周后,脾脏病理在20mw/cm2组较对照组发生变化。辐射3周及6周后,脾脏病理在各辐射组均见显著变化。脾脏可见淋巴鞘紊乱,脾小体数量减少且缩小,红髓与白髓之间分界模糊,红髓充血明显。(7)大鼠脾脏细胞在微波辐射3周及6周后,dna片段琼脂糖凝胶电泳呈阶梯状,且降解程度随微波密度的增高而加重,与对照组相比有显著差异。结论:飞行环境下飞行员的免疫指标会发生改变,iga、igg、igm降低,c3、c4增高并且c4会随着飞行时间的增加而增高。大鼠在经过长时间微波辐射后,随着功率密度的增加,白细胞、单核和淋巴细胞计数逐渐降低。低功率密度短时间微波辐射后,免疫球蛋白刺激性增高,长时间辐射后随着功率密度的增加免疫球蛋白逐渐降低。长时间高功率密度组脾脏会出现明显损伤。脾脏细胞凋亡程度随着功率密度的增加而加重。大鼠的以上改变是由微波辐射导致,所以我们推断微波辐射造成飞行员免疫功能改变的主要影响因素,其机制可能与细胞凋亡有关。