目的：通过横断面调查和动物实验,探讨微波辐射对男性和雄性大鼠生殖系统的影响,并通过研究热休克蛋白HSP70、凋亡通路调节激酶caspase-3、caspase-9等靶点的表达情况,明确中药补肾生精复方对微波辐射损伤影响的可能作用机制。方法：1.临床研究：纳入直接接触雷达的作业人员为辐射组,非雷达直接接触人员作为对照组,对两组人员进行问卷调查,收集两组人员从业时间、工作地点、每日工作时间、生活习惯(吸烟、饮酒)、手机使用情况、婚育史、辐射接触史等相关资料,同时采集研究对象的精液、血液样本,精液常规分析精子活力、精子密度、精于总数,流式细胞仪检测精子凋亡,测定血清卵泡刺激素(FSII)、黄体生成素(LH)、睾酮(T)、雌醇(E2)、泌乳素(PRL)、孕酮(P)水平,western blot法检测精子HSP70、Bax、 Bcl-2、cyt-c、apaf-1、caspase-3、caspase-9蛋白表达情况。2.实验一：雄性SPF级Wistar大鼠48只随机分为对照组(C)、辐射组(R)、中药预防组(TCM-P)和中药治疗组(TCM-T),每组12只。辐射组：采用S波段功率密度为30mW/cm2的高功率微波)辐照大鼠,每日接受15min全身均匀辐照1次,连续辐照7天。对照组：大鼠仅放置于照射台,并不进行照射。中药预防组：辐照开始前7天,每日早上灌服中药汤剂一次,持续至辐射开始后7天,共14天。中药治疗组：从辐照第1天开始,每日早上灌服中药汤剂一次,持续7天。辐射开始后的第1、2、7、14天,每组各取3只大鼠,取血清测定激素水平,分离睾丸、附睾称重计算脏器指数,睾丸组织固定后制作切片,进行HE染色观察睾丸组织形态及TUNEL实验检测生殖细胞凋亡情况。双侧附睾尾部剪碎后得到精子悬液,在显微镜下观察精子活动力和形态。3.实验二：雄性SPF级Wistar大鼠随机分为对照组(C)、辐射组(R)、中药预防组(TCM-P)和中药治疗组(TCM-T),每组12只。对照组、辐射组、中药预防组和中药治疗组的处理条件同第二部分。辐射开始后的第1、2、7、14天,每组各取3只大鼠,取睾丸组织分别做western blot、免疫组化和RT-PCR实验,检测HSP70、Bax/Bcl-2、 cyt-c/apaf-1、caspase-3、caspase-9蛋白及mRNA表达情况。结果：1.1)吸烟、辐射暴露是影响精子活力的危险因素,与精子活力密切相关。一般人口学因素、生活习惯、辐射暴露、从业时间不影响精子总数。BMI、熬夜与否与精子密度有关,辐射暴露、从业时间不影响精子密度,与精子密度无关。2)身体指数(BMI)、吸烟、熬夜与活细胞率、细胞早期凋亡率有关,BMI越大、经常吸烟、熬夜会使精子早期凋亡率增加,同时活细胞率下降。从业时间不影响辐射组人员的精子凋亡情况。3)雌二醇E2水平与辐射有关,辐射组E2显著低于对照组；T与B M1呈负相关,BMI越高,T越低；辐射组的P与人员的从业时间与呈负相关,从业时间越长,P越低；PRL与熬夜正相关,熬夜可以使泌乳素分泌增加。LH与辐射有关,辐射组可以使LH升高。未发现影响FSH水平的因素。4)HSP70的表达与辐射、精子密度、精子总数、T水平相关,辐射组精子HSP70表达显著高于对照组,精子密度与HSP70表达呈一定正相关,精子总数与HSP70表达呈-定正相关,T水平与HSP70呈正相关。Apaf-1、Bcl-2与辐射、精子活力、精子总数、精子密度、激素E2、T、P、PRL、LH、FSH无相关性。Cyt-c的表达与睾酮水平呈正相关,与辐射、精子活力、精子总数、精子密度、激素E2、P、PRL、LH、FSH无相关性。caspase-9的表达与LH水平呈正相关,与辐射、精子活力、精子总数、精子密度、激素E2、T、P、PRL、FSH无相关性。caspase-3表达与辐射相关,辐射组caspase-3表达同样显著高于对照组,与精子活力、精子总数、精子密度、激素E2、T、P、PRL、 LH、FSH无相关性。2.1)微波辐射使大鼠活动减少,反应迟缓,皮毛枯黄无光泽,体温升高,中药可以使这种损伤效应有所缓解。辐射后睾丸指数明显增加(D7),中药对睾丸脏器指数增加的缓解作用并不明显。2)辐射可以使精子活动度下降、畸形率增加、睾丸组织形态改变,中药可以发挥一定的保护作用,使损伤有所减轻。3)在辐射后期(D7)和恢复期(D14),微波辐可以导致T、E2、FSH、LH降低。而辐射后期(D7),中药预防组对于辐射引起的LH减低有一定保护作用。4)在辐射早期(D1),中药预防组和中药治疗组对辐射引起的凋亡可能起到一定的保护作用。而在辐射辐射中期(D2),中药的保护作用并不明显。在辐射后期(D7)和恢复期(D14),未见辐射引起显著凋亡(p>0.05)。3.1)HSP70的RT-PCR结果显示,在D1,中药预防组和中药治疗组的HSP70 mRNA表达显著低于辐射组(p<0.05)。而在D2,D7,D14天,HSP70表达有逐渐下降的趋势,但各组见比较未见明显差异(p>0.05)。免疫组化实验结果与western blot结果趋势一致：在D1,辐射组HSP70表达显著高于对照组(p<0.05),中药预防组、中药治疗组HSP70表达显著低于照射组(p<0.05)。2) Caspase-3的RT-PCR结果显示,在Dl,中药治疗组caspase-3 mRNA表达显著低于辐射组,预防组和辐射组比较未见明显差异。D2,D7,D14,各组caspase-3 mRNA表达均未见明显差异。Cleaved Caspase-3是caspase-3的活性形式。Western blot结果显示,在D1,中药治疗组和对照组的Cleaved caspase-3显著低于辐射组,在D2,D7,D14,中医组和对照组与辐射组相比,均未见显著差异。免疫组化结果显示,在D1,虽然对照组、中药预防组和中药治疗组caspase-3表达较辐射组降低,但无统计学差异(p>0.05)。在D2,D7,D14,各组和辐射组比,均未见显著差异(p0.05)。3) Cyt-c的RT-PCR结果显示,在D7,中药预防组的cyt-c mRNA显著低于对照组(p<0.05)。在D1,D2,D14,中药预防组、中药治疗组和辐射组相比,无显著差异(p>0.05)。免疫组化实验结果与western blot结果趋势一致,在Dl, D2, D7, D14,辐射组与对照组相比,无显著差异(p>0.05)：中药治疗组、中药预防组与辐射组、对照组相比,均无差异(p>0.05)。4) Bax、Bcl-2、apaf-1、caspase-9的RT-PCR、免疫组化、western blot结果趋势一致。在Dl, D2, D7, D14,辐射组与对照组间的Bax、cl-2、apaf-1、caspase-9均无显著差异(p>0.05),中药治疗组、中药预防组与辐射组比,Bax。Be 1-2、apaf-1、 caspase-9均无显著差异(p>0.05)。结论：1.微波辐射可能会影响精子活力、使E2水平降低、LH升高,辐射组人员从业时间越长,P越低。微波辐射造成的生殖系统功能损伤可能与HSP70、caspase-3表达改变密切相关。2.中药复方对微波辐射引起的大鼠精子活动度下降、畸形率增加、睾丸组织形态改变有一定的保护作用；在辐射后期(D7)和恢复期(D14),微波辐射对激素产生一定影响,中药预防组对于辐射引起的LH减低有一定保护作用；辐射早期(D1)和中期(D2),微波辐射会引起凋亡增加,中药预防组和中药治疗组对辐射引起的早期凋亡可能起到一定的保护作用。3.中药补肾生精复方(治疗组)在照射初期(D1)可能通过影响HSP70表达调控生殖细胞caspase-3表达,进而调控凋亡,发挥抗辐射损伤的作用。而与线粒体通路的apaf-1、bax、bcl-2%、cyt-c、caspase-9无明显相关性。