低頻噪聲對小鼠骨髓細胞微核率的影響

羅玲玲，郭新亮

（寧夏大學 資源環境學院，寧夏 銀川 750021）

低頻噪聲作為職業類噪聲和生活類噪聲的共有部分，在城市化進程不斷加快的今天，已經成為不容忽視的環境問題之一[1].人們的可聽聲頻率范圍為20～20000赫茲，通常200赫茲以下的噪聲為低頻噪聲，變壓器噪聲、水泵噪聲、空調噪聲、交通噪聲等[2].國內外已有研究結果表明，城市環境噪聲中的低頻噪聲越來越大，人們對低頻噪聲煩惱度增加，明顯高于中高頻噪聲，長期暴露會對人體造成神經衰弱，失眠，頭痛等各種神經官能癥的慢性損傷[3].

本文觀察低頻噪聲暴露下小鼠的生理效應，以行為的改變和骨髓微核率的變化作為主要的觀測指標，探討低頻噪聲對小鼠行為及骨骼細胞微核率的影響[4].

1 實驗方法

1.1 交通噪聲的采集與模擬聲頻轉換

交通噪聲的采集：選取銀川市北京路上路面車道一側作為監測點，監測點周圍地勢開闊平坦，無障礙物.將TES-1357噪聲檢測儀置于距離街口50m以上，距路肩10cm，離路面高度為1.2m處，測量時間段為每天的三個交通高峰時間，即 7:30～8:30、12:30～1:30、18:30～19:30，每個時段連續監測1h.同期采集相應段位交通噪聲，以錄音機錄制.

模擬聲頻轉換：對所采集交通噪聲的進行計算機聲級分析處理與轉錄制，并以此作為后續實驗的噪聲源[5].先把噪聲錄入電腦，應用WAVECN2.0軟件進行處理制成Mp3格式的音頻文件，再用錄音機進行轉錄.

1.2 小鼠行為改變：低頻噪聲暴露下小鼠行為變化觀察法

小鼠骨髓細胞微核率影響：小鼠骨髓細胞微核試驗法[6].

1.3 數據處理

數據經Excel平臺處理完成.

2 試劑與器材

試劑：甲醇（分析純）、甘油（分析純）、小牛血清、生理鹽水、Giemsa儲備液、pH6.8的磷酸鹽緩沖液.

動物：ICR小鼠（由寧夏醫科大學動物實驗中心提供）.

器材：TES-1357噪聲檢測儀、錄音機、擴音設備；手術刀、手術剪、眼科鑷、醫用紗布、帶橡皮頭吸管、臺式離心機、刻度離心管、晾片架、電吹風機、玻璃蠟筆、玻璃染色缸、2ml注射器及針頭、載玻片及推片、顯微鏡、細胞計數器.

3 試驗過程

3.1 低頻噪聲暴露

實驗動物及分組：健康ICR小鼠100只，雌雄各半，隨機分為5組，每組20只且雌雄各半，分籠飼養，保證所有小鼠處于同一生長條件下.5組分別為：陰性對照組、60dB組、70dB組、80dB組、90dB組.

噪聲暴露：以模擬處理的交通噪聲發生器作為聲源，噪聲強度分別設計為60dB、70dB、80dB、90dB，其主要頻率范圍在0.25～4.00kHz.每天于早中晚三個固定時段，在互不影響的條件下，分別以60dB，70dB，80dB，90dB的低頻噪聲暴露于小鼠，每個時段連續影響1小時.暴露時揚聲器置于鼠籠正前方，暴露過程中以TES-1357噪聲檢測儀即時監測，控制聲壓級變化范圍不超過2dB，且盡量避免受到外界聲源影響.實驗周期30天.陰性對照組則在整個實驗周期中正常飼養于背景噪聲低于40dB的環境中.

3.2 小鼠行為變化觀察

每次噪聲暴露過程中及暴露結束后1小時隨時記錄小鼠的行為變化.

3.3 骨髓液制備、涂片及微核檢測

小鼠最后一次噪聲作用后，禁食24小時，用頸椎脫臼法將其處死，迅速用手術剪將其兩腿股骨取下，剃下肌肉，用生理鹽水洗去血污和碎肉，再剪去兩端的骨骺，用帶針頭的1.0ml注射器吸取小牛血清，插入骨髓腔內，沖洗骨髓腔，將骨髓沖入離心管，然后用吸管吹打骨髓團塊使其均勻，以1000r/min離心10分鐘，取0.5ml上清液與沉淀物混勻，用滴管吸取混懸液并滴一滴再潔凈的載玻片上，均勻推片，晾干；將推好晾干的骨髓片放入染色缸中，用甲醇溶液固定15min，取出晾干；將固定晾干后的涂片，用新鮮配制的Giemsa應用液染色10～15min，沖洗掉玻片上的染色液，置晾片架上晾干后在油鏡下觀察計數.

先在低倍鏡下進行觀察，選擇分布均勻，染色較好的區域，再在油鏡下觀察計數，骨髓嗜多染紅細胞（PCE）呈灰藍色，正染紅細胞（NCE）呈橘黃色.細胞中含有的微核多數呈圓形，邊緣光滑整齊，嗜色性與核質一致，呈紫紅色或藍紫色.一個細胞內可出現一個或多個微核.計數1000個PCE中含微核的PCE數.

4 結果與分析

4.1 小鼠行為改變

由實驗可知，隨著噪聲聲級的變化，小鼠行為也在發生變化，由能正常進食、活動逐漸變為活動異常、煩躁不安、抱團嗜睡等狀態.說明低頻噪聲從進食、個體活動、睡眠、神經行為等方面均對小鼠有不同程度的影響.小鼠行為的變化見表1.

表1 低頻噪聲暴露下小鼠行為變化

4.2 小鼠骨髓細胞微核率

本文只計數骨髓嗜多染紅細胞（PCE）中的微核，微核率以千分率表示.每只動物為一觀察單位，結果見表2.

表2 低頻噪聲暴露下小鼠骨髓細胞微核率

由表2可知，對照組及四個實驗組小鼠均有微核出現.陰性對照組與60dB組、70dB組、80dB組相比微核數基本穩定于2～10之間，分析認為是微核的自然產生或低頻噪聲對實驗組的微弱影響而產生.但90dB組微核數有較大輻度增加，達到10～42‰，提示小鼠骨髓細胞微核的產生存在一定的低頻噪聲聲級閾值.

對測得的小鼠骨髓細胞微核千分率，取其各組平均值，應用Excel進行線性趨勢分析.結果顯示，R=0.7570，各組間線性相關性較差，尤其是陰性對照組與60dB組、70dB組、80dB組幾無差異，而90dB組差異較明顯.這一結果也再次強調低頻噪聲對動物的影響是微弱長期的，若積累達到一定閾值則會產生較明顯的影響甚至是遺傳損傷.結果見圖1.

圖1 小鼠骨髓細胞微核率隨低頻噪聲聲級變化曲線

5 結論與討論

由實驗結果可知低頻噪聲作為一種有害的物理刺激,可影響到小鼠的一般狀況及神經行為[7].隨著噪聲聲級的不斷增加，小鼠的行為從正常到個別個體出現應激反應及至整體出現煩躁不安、抱團嗜睡現象.同時亦可以證明隨著低頻噪聲分貝的升高小鼠的應激反應越明顯，其影響效果明顯加大，且影響對其心情，睡眠造成一定的影響.

通過實驗組與對照組的比較來看，60dB組、70dB組、80dB組與陰性對照組線性關系較好，說明他們無明顯差異，而90dB組有較大突躍，說明小鼠微核的產生存在一個閾值，當噪聲的作用超過這個閾值時，便使小鼠細胞產生了微核.

這說明并不是所有低頻聲范圍的聲源都可以使小鼠細胞產生了微核，只有達到一定的頻率、閾值后才對小鼠的細胞產生一定程度的遺傳損傷.

〔1〕劉硯華,張朋,高小晉.我國城市噪聲污染現狀與特征[J].中國環境監測,2009,25(4):88-91.

〔2〕柴俊霖,劉麗華，等.城市道路交通噪聲分析與防治對策研究[J].噪聲與振動控制,2008,10(5):126-127.

〔3〕陳美麗,何蘭波.低頻噪聲對人體健康的影響[J].新醫學導刊,2008,7(10):55-58.

〔4〕王艷.噪聲干擾對小鼠學習和記憶的影響[J].畜牧與飲料科學,2010,31(8):45-46.

〔5〕黃武康,周長勝等.2.5W低噪聲CMOS D類音頻功放設計[J].固體電子學研究與進展,2010,30(1):108-113.

〔6〕李宏.微核試驗的研究進展[J].安徽農業科學,2009,37(7):2864-2866.

〔7〕桑傳蘭,王蕭，等.光照和噪聲對實驗小鼠血液指標及肝腎功能的影響[J].動物醫學進展,2012,33(5):64-68.