3篇！施一公团队发现长期的手机等特定电磁辐射暴露会影响睡眠及少突胶质细胞的基因表达
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。
2023年7月5日，西湖大学施一公团队在International Journal of Molecular Sciences 在线发表题为“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)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。采用多反应监测(MRM)检测C/EBPβ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。总之，该研究结果表明，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。
另外，2023年4月29日，西湖大学施一公团队在Bioelectrochemistry 在线发表题为“Analysis of electromagnetic response of cells and lipid membranes using a model-free method ”的研究论文，该研究开发了一种无模型方法，用于分析细胞和脂质膜的电磁响应。该研究测量了细胞和脂质膜在20 Hz至4.35×1010Hz的EMR频率范围内的介电常数。为了识别显示物理直观介电常数特征的EMR频率，该研究开发了一种无模型方法，该方法依赖于直流（DC）电导率等于目标样品电导率的氯化钾参考溶液。介电常数反映了储存能量的能力，在105-106 Hz处显示出特征峰值。代表EMR吸收的介电损耗因子在107-109 Hz时显著增强。精细的特征受到这些膜结构的尺寸和组成的影响。机械破坏会导致这些特征的消除。105-106Hz的能量储存和107-109Hz的能量吸收增强可能会影响与细胞功能相关的某些膜活性（点击阅读）。
2021年8月3日，清华大学/西湖大学施一公团队在PNAS 在线发表题为“Specific electromagnetic radiation in the wireless signal range increases wakefulness in mice”的研究论文，该研究报告了无线范围 EMR 对小鼠睡眠的影响。 长时间暴露于由 100-Hz 方脉冲调制的 2.4-GHz EMR 在非热输出水平会导致小鼠清醒时间显著增加。这些小鼠显示相应减少的非快速眼动 (NREM) 和快速眼动 (REM) 时间。相比之下，在相同时间平均输出水平下长时间暴露于未调制的 2.4 GHz EMR 对小鼠睡眠几乎没有影响。这些观察结果将小鼠睡眠结构的改变确定为对长期无线范围 EMR 暴露的特定生理反应（点击阅读）。
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)涵盖了移动电话、蓝牙和Wi-Fi设备的波长（约2.4GHz）。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。
波导曝光系统（图源自International Journal of Molecular Sciences ）
C/EBPβ属于一个转录因子家族(C/EBPα -ζ)，其成员在C端共享一个碱性亮氨酸拉链结构域，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。
暴露于2.4 GHz EMR 6 h后，C/EBP相互作用蛋白的表达主要发生改变（图源自International Journal of Molecular Sciences ）
该研究将四种类型的脑细胞暴露在2.4 GHz连续或脉冲调制波形的EMR下，平均输入功率为1W。该研究结果表明，暴露于PW-RF 6小时后，在少突胶质细胞中（但不在神经元细胞、小胶质细胞或原代星形胶质细胞中），C/EBPβ的转录显著上调，而在CW-RF中则没有。与此一致的是，暴露于PW-RF 6小时后，少突胶质细胞中C/EBPβ的表达明显增加。此外，暴露于PW-RF 6小时特异性增加了C/EBPβ相互作用蛋白的表达和C/EBPβ的转录活性。结果表明，C/EBPβ在少突胶质细胞中的表达和功能受到脉冲调制EMR的特异性调控。
来源：iNature
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