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进入新的领域!清华大学/西湖大学施一公团队再取进展!

首页 » 《转》译 2023-07-17 转化医学网 赞(3)
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导读
导读:无线电子设备的快速发展引起了人们对泄漏的电磁辐射对人体健康有害影响的关注。尽管已经进行了大量的研究来探索电磁辐射的生物学效应,但射频电磁辐射对少突胶质细胞的影响尚未得出明确的结论。

近日,清华大学/西湖大学施一公研究团队在著名期刊《International Journal of Molecular Sciences》上发表了题为“Expression and Activity of the Transcription Factor CCAAT/Enhancer-Binding Protein β (C/EBPβ) Is Regulated by Specific Pulse-Modulated Radio Frequencies in Oligodendroglial Cells”的研究论文,该研究以连续波(CW-RF)或脉冲调制波(PW-RF, 50 Hz脉冲频率,1/3占空比)模式,将少突胶质细胞和其他三种类型的脑细胞暴露在2.4 GHz EMR中6或48小时。采用RNA测序、RT-qPCR和Western blot检测C/EBPβ及其相关基因的表达。另外还采用多反应监测(MRM)检测C/ ebp β相互作用蛋白的表达水平。结果表明,PW-RF EMR显著提高了少突胶质细胞中C/EBPβ的mRNA水平,而在其他类型的细胞中则没有。此外,在PW-RF作用6 h后,C/EBPβ的3个亚型和几个相互作用蛋白及靶基因的表达发生了显著变化,而CW-RF作用6 h后则无明显变化。研究结果表明,射频EMR以波形和细胞类型依赖的方式调节C/EBPβ的表达和功能。


https://www.mdpi.com/1422-0067/24/13/11131

研究背景

 01 

越来越多的现代电子设备使用不同的电磁波长,这引起了人们对电磁辐射对人体健康危害的担忧。射频EMR(范围从3khz到300ghz)涵盖了使用2.4 GHz频率的移动电话、蓝牙和Wi-Fi设备的波长。这些无线设备的潜在健康风险尚不清楚,给医学和社会带来了挑战。广泛的研究使用了各种系统来研究EMR在细胞、动物和流行病学水平上的影响,然而EMR与健康之间的关系仍然存在高度争议。

在中枢神经系统(CNS)中,神经元是最具特色的细胞,主要负责信息传递。神经元动作电位的速度和效率依赖于髓鞘,髓鞘是轴突周围的一种鞘结构,由少突胶质细胞产生。少突胶质细胞除了具有轴突绝缘能力外,还为神经元提供代谢支持,诱导钠通道沿Ranvier结轴突聚集,这是跳跃式神经传导的重要前提。少突胶质细胞除了在神经退行性疾病(如肌萎缩性侧索硬化症(ALS))中发挥重要作用外,还被报道为抑郁症、睡眠和觉醒以及胶质母细胞瘤的调节剂。然而,射频EMR对少突胶质细胞中基因表达或功能的影响尚不清楚。

C/EBPβ属于一个转录因子家族(C/EBPα -ζ),其成员在C端共享一个基本亮氨酸拉链结构域,用于DNA结合和二聚化。同型二聚体和异源二聚体的相互作用不仅发生在同型异构体之间,也发生在不同的家族成员之间。通过泄漏核糖体扫描,C/EBPβ mRNA从单个外显子基因产生三种不同的蛋白质亚型:全长肝脏富集激活蛋白(38-kDa LAP1), 34-kDa肝脏富集激活蛋白(LAP2)和21-kDa肝脏富集抑制蛋白(LIP)。据报道,C/EBPβ调节广泛的生理活动,包括自噬、髓系分化、炎症、突触可塑性和胶质母细胞瘤的病因。射频EMR是否以及如何影响少突胶质细胞中C/EBPβ的表达和功能尚不清楚。

研究过程

 02 

研究人员发现2.4 GHz EMR暴露改变了OLN-93中C/EBPβ及其相互作用蛋白的表达,这使研究人员推测RF-EMR与髓鞘形成之间可能存在相关性。事实上,在研究中检测的一些相关基因先前已被报道与髓鞘相关功能相关。Rars编码细胞质精氨酸- trna连接酶(ArgRS),这是一种在蛋白质合成过程中催化氨基酸与同源trna连接的蛋白质。临床研究报道,Rars变异损害了ArgRS活性,并引起典型的眼球震颤和痉挛的髓鞘化降低,这表明Rars在髓鞘化相关过程中起作用。在mog -35-55诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)研究中使用的脱髓鞘模型中,Y. Okuda等报道了IL-6在EAE诱导阶段的关键作用,Satoshi Serada等报道了IL-6阻断通过抑制Th17细胞发育对EAE的保护作用;结果提示IL-6可能参与脱髓鞘。天冬酰胺合成酶由ann基因编码,ann基因突变导致天冬酰胺合成酶缺陷。临床报告显示,Ansn突变导致脑萎缩和髓鞘形成延迟。总之,数据表明RF-EMR与髓鞘形成功能之间可能存在关联。

在研究中,研究人员通过将输入功率限制在1 W (30 dBm),并以间歇性的方式(2分钟场开/8分钟场关)暴露细胞来关注RF-EMR的非热效应,以避免对细胞产生热效应。此外,研究中样品的SAR值在0.23-0.80 W/kg范围内,远低于欧洲限制射频EMR暴露指南推荐的最大限值2 W/kg。

研究结果表明,PW-RF EMR后,少突胶质细胞中的C/EBPβ亚型可能与多种共调节因子相互作用,从而调节C/EBPβ的转录活性。综上所述,研究表明,6小时的脉冲调制RF-EMR对少突胶质细胞中C/EBPβ的表达和转录活性有显著影响。


2.4 GHz EMR后,C/EBPβ在少突胶质细胞、神经元细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞中的转录明显改变

研究意义

 03 

数据显示,暴露于脉冲调制的2.4 GHz EMR 6小时有可能调节少突胶质细胞中转录因子C/EBPβ的表达和功能。因此,接触射频电磁辐射可能会产生意想不到的生物效应,这一结论不容忽视。(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:

https://www.mdpi.com/1422-0067/24/13/11131

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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