背景:电磁脉冲照射可影响实验大鼠的学习记忆功能,并造成大鼠海马组织损伤和超微结构改变。目的:观察电磁脉冲对离体培养的海马神经元的损伤效应及其对[Ca2+]i的影响,以深入分析电磁脉冲致脑损伤的可能机制。设计:随机对照动物实验。单位:承德医学院病理教研室。材料:Wistar乳鼠若干只,雌雄各半。电磁脉冲辐射源:高场强电磁脉冲模拟源。方法:实验于2004-03/12分别在军事医学科学院和承德医学院完成。Wistar乳鼠若干只,麻醉下断头取脑,分离海马组织,调整细胞悬液浓度至5×108L-1接种。分组:①培养细胞分为对照组和照射组,于照射后即刻(0h)收集细胞进行形态学观察和胞内游离钙离子浓度测定;②另培养细胞分为对照组和照射后0h组和12h组,进行细胞凋亡和坏死率的测定。(培养细胞用量:每项检查每组1个培养瓶,重复3次。)电磁脉冲辐射条件为6×104V/m,脉冲上升时间为20ns,脉宽为30μs,频率为2.5脉冲/min,作用2min。原代培养的海马神经元经电磁脉冲辐射后,倒置相差显微镜下观察照射前后神经元形态学变化;FACS法检测细胞凋亡和坏死;Fluo-3-AM荧光探针负载、激光共聚焦显微镜扫描测定神经元胞内游离钙离子浓度[Ca2+]i。主要观察指标:神经元形态学变化;细胞凋亡率和坏死率;胞内游离钙离子浓度[Ca2+]i。结果:①电磁脉冲辐射后即刻,神经细胞逐渐发生液化,神经元突起回缩、变性。②电磁脉冲辐射后12h凋亡率较辐射后即刻有所恢复,但与对照组相比均显著增加[(59.27±1.27)%,(72.17±6.21)%,(17.45±5.63)%,P<0.05]。③在辐射后即刻和12h坏死率比对照组升高,但差异无统计学意义[(13.71±2.31)%,(11.96±1.04)%,(8.45±0.67)%,P>0.05]。④电磁脉冲辐射后即刻[Ca2+]i荧光强度显著高于对照组(107.34±26.14,54.93±16.08,P<0.05)。结论:电磁脉冲致海马神经元形态学损伤、坏死与凋亡率增加,神经元内的Ca2+荧光强度明显增加。