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目的:随着微波技术的迅猛发展,其在日常生活中应用越来越广泛,对人类健康的危害亦日益受到关注。既往研究发现,睾丸是微波辐射的敏感靶器官之一,但其损伤分子机制不明确。本课题旨在探讨cAMP-CREB/CREM通路及调控在微波辐射致生精细胞损伤中的作用,为损伤防治提供思路。方法:90只二级雄性Wistar大鼠和离体培养GC-2spd细胞经0、10和30mW/cm~2微波辐射辐射2周(5次/周,15min/次),分别于辐射后6h~28d和1h~24h,采用光镜、电镜、精子动态分析系统、MTT、TUNEL、FCM、ELISA、Western Blot及图像分析等仪器和方法,探讨微波辐射后生精细胞的改变,cAMP-CREB/CREM通路信号分子、靶基因及其调控因子变化在生精细胞损伤中的作用。结果:(1)血清睾酮含量于30mW/cm~2微波辐射后1~3d明显降低。(2)10和30mW/cm~2微波辐射后1d和7d,睾丸生精细胞凋亡明显增加,S期细胞比例减少;28d内见生精细胞变性、坏死、脱落,多核巨细胞形成等,超微结构见精原细胞、Leydig细胞染色质凝集边移,各级生精细胞线粒体肿胀,精子头部形态异常等。(3)10和30mW/cm~2微波辐射后1d、14d和6h~14d,附睾AB级精子比例明显下降,D或C级精子比例明显增加,精子活力参数VAP、BCF和VCL、VSL明显下降;6h~1d和6h~7d时精子畸形率明显增加。(4)10和30mW/cm~2微波辐射后睾丸组织cAMP含量降低(7~28d),PKA活性升高(3~7d)或降低(14~28d),CREM(6h~1d)和p-CREB(7~14d)表达明显下调。(5)10和30mW/cm~2辐射后6h~1d及7d~14d睾丸组织LTESK1和LDH-C表达均明显下调。(6)10和30mW/cm~2辐射后6h~28d睾丸组织TORC1表达明显上调;1d~7d和28dACT表达明显下调。(7)10和30mW/cm~2微波辐射后1~12h GC-2spd细胞增殖活力降低,辐射后6h细胞凋亡率明显增加,超微结构见细胞染色质凝集边移和细胞坏死,内质网明显扩张等。(8)10和30mW/cm~2微波辐射后GC-2spd细胞cAMP含量明显降低(6h和24h),PKA活性明显下降(10mW/cm~26h)或升高(30mW/cm~21~24h),CREM表达明显下调(1h和6h)或上调(24h),p-CREB表达明显上调(10mW/cm~21~24h,30mW/cm~21~6h)或下调(30mW/cm~224h)。(9)10和30mW/cm~2微波辐射后GC-2spd细胞TESK1表达明显上调(1h)或下调(6h和24h),LDH-C表达上调(1h和6h)或下调(24h)。(10)10mW/cm~2微波辐射后1h和6h GC-2spd细胞ACT的表达明显上调;30mW/cm~2辐射后ACT的表达明显下调(1h和24h)或上调(6h);10和30mW/cm~2微波辐射后1h,GC-2spd细胞TORC的表达明显下调;辐射后6h和24h均明显上调。结论:10和30mW/cm~2微波辐射:(1)大鼠血清睾酮降低,睾丸生精细胞和培养GC-2spd损伤及附睾精子参数异常。(2)cAMP-CREB/CREM通路受抑制,信号分子及靶基因表达下调在生精细胞损伤中发挥重要作用。(3)ACT和TORC表达异常参与cAMP-CREB/CREM信号通路的调控。