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第4期 总第111期 南京医科大学学报(社会科学版)京医科大学学报(社会科学版)
2022年8月 Journal of Nanjing Medical University(Social Sciences)of Nanjing Medical University(Social Sciences) · 321 ·
Journal
组学或转录组学,蛋白质组学可以更好地了解细胞 辐射暴露对微生物组组成的影响,例如有研究使用
内正在进行的功能过程。蛋白质是直接调节生理 UVA 和 UVB 波段的紫外线照射受试者皮肤,发现受
过程的分子,而并非所有基因表达的变化都必然反 到辐射后皮肤微生物组的构成发生了变化,而变化
映在蛋白质组上,特别是无线通信设备所产生的射 的程度则因人而异,但存在的总体趋势为紫外线照
频电磁场具有的能量非常低,难以直接诱发基因突 射后蓝藻、梭杆菌和疣微菌会普遍增加,而乳酸杆
变,因此可以使用蛋白质组学方法研究射频电磁场 菌会减少 [45] 。除了皮肤的微生物组之外,电磁场还
对生物健康的影响 [40] 。 会影响肠道微生物组。有研究通过 16S rRNA 测序
目前有许多研究观察到电磁暴露会在一定程 分析发现,经高剂量的全身辐射暴露后,肠道微生
度上影响人体的生殖相关蛋白,例如有研究表明, 物组的构成发生了变化,与腹泻相关的罗伊氏乳杆
暴露于射频电磁场中会导致成人睾丸蛋白增加,这 菌增加,而扁豆菌、疣微菌门和拟杆菌减少,从而导
与致癌风险和生殖损伤有关。而男性往往会在靠 致腹泻症状 [46] 。类似研究发现,电磁场暴露不仅会
近性腺的口袋里随身携带手机,在这种情况下,可 导致抑郁样神经行为障碍,还会导致肠道微生物群
能会使性腺暴露在过强的电磁场中,进而影响男性 失衡,而热习服(heat acclimation,HA)则可以减轻电
生殖健康 [41] 。除此之外,有研究发现经 X 射线辐射 磁辐射引起的抑郁特征 [47] 。还有研究表明,在高剂
后,人类肝星状细胞的促纤维化标志物表达增加, 量电磁辐射中仍存活至正常寿命的部分小鼠,其胃
导致辐射诱导的肝纤维化 [42] 。针对以上电磁场对 肠道中存在着独特的微生物组,其中毛螺菌科和肠
健康的潜在危害,通过分析细胞系的蛋白质表达谱 球菌科的细菌最为丰富。单关联分析发现毛螺菌
来制定放射治疗策略,可以最大限度地减少电磁辐 与保护作用显著相关,而肠球菌则与促进造血、减
射导致的生殖损伤或肝纤维化。 轻胃肠道损失显著相关。这一结果揭示了新的辐
(五)代谢组学 射防护机制,并为减轻辐射治疗引起的不良反应提
代谢组学是对细胞、组织或生物体中的代谢 供了新的思路 [48] 。
物、小分子底物、代谢中间体和产物的系统研究, 目前还需要更多的研究来了解电磁场对人体
可以发现特定细胞过程中的代谢标志物。目前关 微生物组的影响,通过测序技术可以快速高效地
于电磁场与人体健康的代谢组学研究较少,但仍 识别电磁辐射暴露的微生物组标志物,有助于开
有研究通过多变量统计分析健康群体与电磁场敏 发有效的治疗干预措施以减轻辐射损伤;了解辐
感(idiopathic environmental intolerance attributed to 射损伤和辐射引起症状的病理生理学机制,有助
electromagnetic fields,IEI⁃EMF)群体之间的代谢谱 于开发新药和制定预防措施,改善接受放疗的癌
差异。与健康群体比较,敏感群体的代谢组学特征 症患者的生活质量。
是甘氨酸和焦谷氨酸水平较高,2⁃羟基异己酸盐、胆
三、未来与展望
碱、谷氨酰胺和异亮氨酸水平较低。而这些代谢物
主要涉及氧化应激防御、疼痛机制和肌肉代谢过 科学技术的发展产生了大量的人造电磁场,使
程,因此,这些标志物的代谢水平可能揭示了纤维 得人们越来越多地暴露在电磁辐射中,进而引发了
肌痛(fibromyalgia,FM)的发病机制,并可以作为识 对于电磁辐射对人体健康危害的广泛关注。另外,
别疾病发生的特异性标志物 [43] 。除此之外,还有研究 近年来测序技术的迅速发展产生了海量的多组学
利用代谢组学研究磁热疗在抗肿瘤中的疗效,例如有 数据,研究人员使用高通量技术和分析手段可以更
研究发现,接受12小时的磁热疗后,动物肝酶水平会 好地了解疾病的致病机制以及研发治疗手段。这
显著升高,而 10 天后则检测不到这一现象。这说明 些发展为使用多组学数据分析电磁辐射对人体健
磁热疗会在 12 小时内显著改变肝脏的代谢模式,但 康的影响打下了基础。在高通量测序技术分析下,
10 天后则恢复至原始水平。这个过程中涉及的代谢 可以同时研究细胞、组织、人体中与环境因素关联
组学特征包括磷脂酰胆碱、牛磺酸、葡萄糖、乳酸和丙 的数千个基因。同时相较于低通量实验手段,高通
酮酸等在代谢组学层面上具有显著差异,因此认为磁 量测序技术更为经济有效,可以对同一批样本进行
热疗是一种可以安全治疗肝转移瘤的方法 [44] 。 不同组学层面测序,进而进行多组学综合分析。
(六)微生物组学 在过去很长一段时间里研究人员都在使用传
近年来,人们发现微生物对人体各类疾病以及 统实验方法研究电磁辐射对人类健康的影响,不但
免疫系统等都发挥着重要作用,而随着测序技术的 效率较低,关于电磁辐射对生物影响的评估也不够
发展,人们对微生物的研究也进入了组学时代,可 全面。目前基于组学大数据的研究越来越受到关
以利用 16S rRNA 宏基因组测序技术加深对微生物 注,但大多数研究成果都来自欧洲机构 [49] ,国内的
组的研究。目前已有研究通过测序技术分析电磁 研究尚较少,补齐国内短板任重道远。因此,基于