1、不同波長UVRB相干作用誘導白內障的生物學效應         10-09-05 16:51:00     編輯：studa20                     作者：李亞萍 李光宇 齊麗莉 郝繼龍 孫大軍【摘要】  目的 研究不同波段UVRB相干作用引起的白內

2、障特點。方法 6周齡albino SpragueDawley大鼠被隨機分成4組，每組20只。UVRB輻射光來自于單色器相連的高壓銀汞燈，最大輸出能量在300 nm(UVR300 nm)和 310 nm(UVR 310 nm)。各組大鼠暴露于UVRB的有效生物學劑量均為8 kJ/m2。每只動物的一只眼被暴露。兩組只暴露于UVRB300 nm，劑量8 kJ/m2,時間70 min;另兩組先暴露于UVRB300 nm，劑量4 kJ/m2,時間35 min;然后同一只眼再暴露于UVRB310 nm，劑量42 kJ/m2,時間35 min。于暴露后第7天處死動物，行光散射強度測量。結果 兩組比較光散射強

3、度具有明顯差異，但數值接近test statistic=2.56，t(approx.)32；0.9752.04。結論 UVRB300 nm波段的生物學效應強。在相同的暴露時間下，UVRB310 nm暴露強度是UVRB300 nm的10倍時，生物學效應才與UVRB300 nm接近。 【關鍵詞】  白內障；不同波段UVRB相干作用；生物學效應在最近的10年里，臭氧層的臭氧濃度減少，使得太陽對地球表面的紫外線（ultraviolet radiation,UVR）輻射量增加1。老年性白內障是人類致盲的主要因素。近年來流行病學和實驗研究表明，UVRB輻射與老年性白內障的發生密切相關。目前為止，

4、單一波長UVRB輻射誘導的白內障特點已有很多報道2，3。人類每天同時接受不同波長的UVRB照射，但不同波長UVRB相干作用引起的白內障尚未見報道。本實驗旨在探討不同波長UVRB相干作用引起的白內障特點和生物學效應。1  資料與方法1.1  實驗動物與設備 所有albino SpragueDawley母大鼠購自（M&B Denmark）,保存在可調溫動物室，動物室每天12 h燈光照明（平均照明度是5 lx），12 h黑暗；動物在此種環境中適應14 d，直到6周齡用于實驗。所有大鼠都按ARVO的眼、視光學研究條例進行飼養和實驗操作。所有動物右眼活體暴露于UVR

5、B，1 w以后處死進行光散射測定。輻射光來自于350 W的高壓銀汞燈，直射出的輻射線首先經過水冷卻，然后經過兩個單色器（ max = 300 nm with 10.1 nm full width at half maximum FWHM;max = 310 nm with 13.5 nm FWHM），最后輻射光照在角膜上4。在角膜水平，輻射光被熱電器(model 7101；Oriel,Stratford，CT)測量。美國國家計量局建立熱電器測量標準。 光散射測量L光分布儀表測量光散射強度5，此儀表用標準暗箱照明。光線與水平面成45°角穿透被測物，光聚焦在光電二極管上。如果物體有光散射

6、，這部分光將聚焦在光電二極管上，并發出信號。脂質感光乳劑diazepam(Diazemuls;KabiVitrum,Stockholm,Sweden)被用于作為光散射計算標準。因此，光散射的強度單位是tEDC（transformed equivalent diazepam concentration，tEDC)5。1.2  方法1.2.1  實驗過程 每只大鼠以95 mg/kg ketamine和14 mg/kg xylazine混合腹腔注射麻醉6 ，5 min后，1%散瞳劑tropicamide 1滴滴雙眼。5 min后，固定動物右眼上下眼瞼，右眼暴露于UVRB

7、 70 min。1 w后以過量的CO2致死大鼠，剜出雙眼，取出晶體置于平衡鹽溶液中（BSS；Alcon,Ft.Worth,TX）。在顯微鏡下去除睫狀體，測量每個晶體光散射3次，并照相。1.2.2  實驗設計 40只6周齡albino SpragueDawley母大鼠，隨機分成2組。一組中的每只大鼠右眼活體暴露于UVRB300 nm，劑量8 kJ/m2，時間70 min。另一組中的每只大鼠右眼活體暴露于UVRB300 nm，劑量4 kJ/m2，時間35 min；然后同一只眼再暴露于UVRB310 nm，劑量42 kJ/m2，時間35 min。每只大鼠左眼沒有光暴露。每只眼光散

8、射測定3次。     10-09-05 16:51:00     編輯：studa201.3  統計學方法 采用Wilcoxon秩和檢驗。2  結  果    晶體光散射強度見圖1。兩組比較光散射強度具有明顯差異。UVRB300 nm，劑量8 kJ/m2，時間70 min組的UVRB生物學效應較另外一組小(t=2.56，t(approx.)32;0.975=2.04)。3  討  論    大氣中

9、臭氧層厚度與太陽光中UVRB的輻射強度密切相關。在最近的10年里，臭氧層的臭氧濃度減少7，8。臭氧層每減少1%，將會導致世界上每年增加100 000150 000例白內障患者。UVRB的眼輻射取決于它的波長、強度、暴露時間和暴露方式。單一波段UVRB的生物學效應和白內障特點已經很清楚，但不同波段UVRB相干作用引起的生物學效應并不為人們所知。可事實上，人類每天同時接受不同波長的UVRB照射。所以研究不同波段UVRB相干作用，對預防白內障具有重要意義。    很多學者已經指出300 nm波長左右的UVRB是最易產生白內障的波段2，3。因為晶體在這一波段上有最大的敏感

10、性，所以本研究選擇同一只眼聯合暴露于UVRB300 nm（劑量4 kJ/m2 ，時間35 min）和UVRB310 nm（劑量42.012 39 kJ/m2，時間35 min）下。因為UVRB310 nm的生物學效率是低的，UVRB310 nm在劑量42 kJ/m2與UVRB300 nm 4 kJ/m2的劑量，暴露時間同是35 min時的生物學效率在計算上是相當的2。這樣，在計算上與另一組的UVRB300 nm（劑量8 kJ/m2，暴露時間70 min）的生物學效率才能相近。這是本研究采用如此實驗設計的原因。    但實驗結果顯示，兩組UVRB暴露后生物學效應有明

11、顯差異。聯合UVRB300 nm和UVRB310 nm暴露的生物學效應要強，但兩組數值較接近。本結果與本實驗的生物學效率理論設計較接近。即UVRB300 nm波段的生物學效應強。在相同的暴露時間下，UVRB310 nm暴露強度是UVRB300 nm的10倍時，生物學效應才與UVRB300 nm接近。本研究還有待于進一步大樣本的研究。【參考文獻】  1 Sliney DH.UV radiation ocular exposure dosimetryJ.J Photochem Photobiol B，1995;31:6977.2 Merriam J，Lofgren S,Michael R

12、,et al.An action spectrum for UVB radiation in the rat lensJ.Invest Ophtalmol Vis Sci，2000;41:26427.3 Soderberg PG，Philipson BT.Unscheduled DNA synthesis in lens epithelium after in vivo exposure to UV radiation in the 300nm wavelength regionJ.Acta Opthalmol(Copenh)，1986;64:1628.4 Soderberg PG.Exper

13、imental cataract induced by ultraviolet radiationJ. Acta Ophthalmol(Copenh)，1990;68:177.5 Soderberg PG，Chen E.An objective and rapid method for the determination of light dissemination in the lensJ.Acta Ophthalmol(Copenh)，1990;68:4452.6 Wixson SK,White WJ,Hughes HC.Acomparisonofpentobarbital，fentany

14、ldroperidol，ketaminediazepam anesthesia in adult maleratsJ.Lab Anim Sci，1987;37:72630.7 McKenzie R.Increased summertime UV radiation in New Zealand in response to ozone lossJ.Sciece，1999；285:170911.8 Madronich S.Changes in biologically active ultraviolet radiation reaching the Earths surfaceJ.J Phot

15、ochem Photobiol B，1988；46:519.     10-09-05 16:51:00     編輯：studa201.3  統計學方法 采用Wilcoxon秩和檢驗。2  結  果    晶體光散射強度見圖1。兩組比較光散射強度具有明顯差異。UVRB300 nm，劑量8 kJ/m2，時間70 min組的UVRB生物學效應較另外一組小(t=2.56，t(approx.)32;0.975=2.04)。3  討 

16、 論    大氣中臭氧層厚度與太陽光中UVRB的輻射強度密切相關。在最近的10年里，臭氧層的臭氧濃度減少7，8。臭氧層每減少1%，將會導致世界上每年增加100 000150 000例白內障患者。UVRB的眼輻射取決于它的波長、強度、暴露時間和暴露方式。單一波段UVRB的生物學效應和白內障特點已經很清楚，但不同波段UVRB相干作用引起的生物學效應并不為人們所知。可事實上，人類每天同時接受不同波長的UVRB照射。所以研究不同波段UVRB相干作用，對預防白內障具有重要意義。    很多學者已經指出300 nm波長左右的UVRB是最易產生白內

17、障的波段2，3。因為晶體在這一波段上有最大的敏感性，所以本研究選擇同一只眼聯合暴露于UVRB300 nm（劑量4 kJ/m2 ，時間35 min）和UVRB310 nm（劑量42.012 39 kJ/m2，時間35 min）下。因為UVRB310 nm的生物學效率是低的，UVRB310 nm在劑量42 kJ/m2與UVRB300 nm 4 kJ/m2的劑量，暴露時間同是35 min時的生物學效率在計算上是相當的2。這樣，在計算上與另一組的UVRB300 nm（劑量8 kJ/m2，暴露時間70 min）的生物學效率才能相近。這是本研究采用如此實驗設計的原因。   

18、但實驗結果顯示，兩組UVRB暴露后生物學效應有明顯差異。聯合UVRB300 nm和UVRB310 nm暴露的生物學效應要強，但兩組數值較接近。本結果與本實驗的生物學效率理論設計較接近。即UVRB300 nm波段的生物學效應強。在相同的暴露時間下，UVRB310 nm暴露強度是UVRB300 nm的10倍時，生物學效應才與UVRB300 nm接近。本研究還有待于進一步大樣本的研究。【參考文獻】  1 Sliney DH.UV radiation ocular exposure dosimetryJ.J Photochem Photobiol B，1995;31:6977.2 Merri

19、am J，Lofgren S,Michael R,et al.An action spectrum for UVB radiation in the rat lensJ.Invest Ophtalmol Vis Sci，2000;41:26427.3 Soderberg PG，Philipson BT.Unscheduled DNA synthesis in lens epithelium after in vivo exposure to UV radiation in the 300nm wavelength regionJ.Acta Opthalmol(Copenh)，1986;64:1628.4 Soderberg PG.