随着电子科技的发展，电磁辐射已被视为一种新的环境污染源而备受关注，现代人自出生之日起就暴露于各种复杂的电磁环境中，如极低频、工频、射频、微波、各种脉冲式电磁波等。作为复杂电磁辐射的电磁脉冲（Electromagnetic Pμlse，EMP）是一种高能宽频的复合电磁波，因其在工业、农业、国防等领域的应用日渐广泛，EMP的生物学效应也成为辐射生物学者们关注的热点之一。睾丸是电磁辐射作用的敏感靶器官之一，我科室的研究结果表明EMP辐照对雄性具有明确的生殖内分泌毒性效应。睾丸精原干细胞属于细胞更新系统，对外界刺激非常敏感，睾丸如果在发育阶段受到异常刺激，必将会影响其成年后的功能，因此未成年雄性生殖系统对电磁辐射的反应更是值得关注的对象之一。而目前关于电磁辐射对雄性生殖系统影响的研究对象主要是成年人或成年动物，仅有几篇文献关注未成年动物，也只是观察到了一些现象，并且其研究缺乏系统性，更未从作用机制方面来进行深入探讨。因此，本研究以3周龄雄性BALB/c小鼠为研究对象，从生殖系统的形态结构和功能、激素水平及相关受体和抗氧化系统等方面入手，研究EMP辐照对幼龄雄鼠生殖内分泌功能的影响，并对其可能的作用机理进行初步探讨。目的探讨电磁脉冲辐照对幼龄雄性BALB/c小鼠生殖内分泌功能的影响及相关机制，为制定卫生防护标准、损伤的预防和治疗提供理论依据。方法3周龄雄性BALB/c小鼠随机分为假辐照组和辐照组，辐照参数为场强200kV/m、脉冲次数400次/d的EMP，照射时间分别为2周和1月。辐照2周组小鼠于照后1d、7d、14d、30d和60d进行实验，辐照1月组于照后1d、7d、14d、21d、30d和60d进行实验，每组均设平行对照组，观察如下指标：1.记录各组体重的变化，计算睾丸指数，用HE染色法观察睾丸组织形态，以十字交叉法测量生精小管直径；2.应用TUNEL法检测生精小管中细胞凋亡情况；3.光镜观察精子计数和精子畸形率的变化；4.应用放射免疫法分析睾酮（T）、生长激素（GH）、促性腺激素释放激素（GnRH）、卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）的水平；5.辐照后雄鼠饲养至9周龄时与正常适龄雌鼠按1:2合笼，记录雌鼠的受孕率、产仔数、子代性别比；6.应用比色法检测睾丸中总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）的变化；7.应用免疫组织化学和Real-time PCR的方法观察睾丸组织中促性腺激素释放激素受体（GnRHR）、雄激素受体（AR）和肿瘤转移相关基因1（MTA1）的表达水平；8.采用Western blot的方法检测睾丸组织中Smad4蛋白的变化。结果1. EMP辐照幼龄雄鼠对睾丸组织形态结构的影响1) EMP辐照2周，和平行对照组相比，小鼠体重在照射第10d和第14d时明显降低（P﹤0.05），小鼠睾丸重量在照后1d、7d、14d时均显著降低（P﹤0.05），睾丸指数在照后7d、14d、60d时有所下降（P﹤0.05），生精小管直径在照后1d、7d、30d、60d时均明显减小（P﹤0.05）；EMP辐照1月组，和平行对照组相比，小鼠体重自照射第8d起到照后21d体重显著降低（P﹤0.05），小鼠睾丸重量自照后1d至照后60d均显著降低（P﹤0.05），睾丸指数在照后21d、30d和60d时明显下降（P﹤0.05），生精小管直径自照后1d至照后60d时均明显减小（P﹤0.05）。2) TUNEL检测染色结果显示，辐照2周组小鼠睾丸组织，凋亡细胞的比例在照后1d和30d时与假辐照组相比明显降低（P﹤0.05），其余时间点无统计差异；辐照1月组小鼠睾丸组织中凋亡细胞数在照后1d和60d时明显升高，照后7d和14d时则明显低于假辐照组（P﹤0.05）。3) EMP辐照2周组小鼠的精子数在照后30d时显著下降（P﹤0.05）；辐照1月组的小鼠精子数在照后7d、14d、30d和60d时与假辐照组相比明显减少（P﹤0.05）。4) EMP辐照2周组小鼠精子畸形率在照后7d、14d、30d和60d时均明显升高（P﹤0.05）；辐照1月组小鼠的精子畸形率在照后1d至30d时与假辐照组相比均显著升高（P﹤0.05）。2． EMP辐照幼龄雄鼠对生殖内分泌功能的影响1) EMP辐照2周组小鼠，血清T的含量在照后1d、7d和30d时明显下降，GH的含量在照后1d下降明显，GnRH含量在照后1d、30d和60d时明显低于假辐照组，FSH含量在照后14d和60d时明显降低，差别均具有统计学意义（P﹤0.05），LH含量在照后各时间点均无明显变化；EMP辐照1月组小鼠血清T水平自照后7d起至照后60d均显著降低，且一直维持在较低水平，GH含量在照后7d、14d、21d和60d时明显下降，GnRH的含量在照后1d、7d、14d和60d时均明显低于对照组，均具有统计学意义（P﹤0.05），其他则无明显差异。2) EMP辐照2周的雄鼠，照后4周与正常BALB/c雌鼠合笼后，雌鼠受孕率明显低于假辐照组（P﹤0.05），平均产仔数无显著差异，辐照组雄性子代增多而雌性子代减少，子代性别比（/）明显升高（P﹤0.05）；EMP辐照1月组的雄鼠在照后2周与正常雌鼠合笼，未能使正常BALB/c雌鼠受孕，辐照组雄鼠不育症状明显。3. EMP辐照幼龄雄鼠影响生殖内分泌功能的机制探讨1)免疫组织化学的结果显示，辐照2周组小鼠睾丸组织GnRH受体蛋白的表达水平在照后1d、7d和30d时低于假辐照组，AR蛋白的表达量在照后1d和30d时明显降低，MTA1蛋白的表达在照后7d和30d时下降明显；辐照1月组小鼠睾丸GnRHR蛋白的表达在照后各时间点均低于假辐照组，AR蛋白的表达量在照后1d、7d、14d、21d、30d和60d时明显降低，MTA1蛋白的表达水平在照后各时间点均低于假辐照组，差别具有统计学意义（P﹤0.05）。2)实时定量PCR结果显示，辐照2周组和辐照1月组小鼠睾丸GnRHR mRNA水平在照后7d均明显降低（P﹤0.05），在辐照后30d时仍然低于对照组但无明显差异；而AR mRNA水平则在辐照后7d和30d时均明显低于对照组（P﹤0.01）；MTA1mRNA水平在照后7d和30d时均呈下降趋势（P﹤0.05）。3) Western blot结果显示，辐照2周组小鼠睾丸smad4蛋白的表达量在照后1d、7d和30d时明显减少，其余时间点与对照组无明显差异；辐照1月组小鼠睾丸smad4蛋白在照后1d、7d、14d和21d时表达明显减弱。4)辐照2周组和辐照1月组小鼠睾丸组织的T-AOC的活性和GSH含量在辐照后1d、7d、14d、30d和60d均明显下降，具有统计学意义（P﹤0.05）；SOD活性在辐照后呈下降趋势，辐照2周组在辐照后1d、7d、30d和60d、辐照1月组在辐照后1d、7d、14d SOD活性下降明显，具有统计学意义（P﹤0.05）；所有辐照组小鼠睾丸中MDA的含量在辐照后均呈明显升高趋势，辐照2周组在辐照后1d、7d和14d、辐照1月组在辐照后1d、7d、14d、30d和60d时明显增加（P﹤0.05）。结论上述研究结果表明，本实验条件下的EMP，辐照幼龄雄鼠影响了睾丸组织的发育，造成睾丸指数下降、生精小管直径变小、精子数量减少、精子畸形率增加、性激素紊乱和生殖障碍等一系列结构和功能的损伤，这些效应可能主要是通过EMP辐照引起睾丸组织过氧化损伤、性激素受体和分子的异常表达而引起的，而具体的损伤机理则有待于进一步探讨。