目的意义:微波辐射的健康危害备受关注。脑是微波辐射敏感的靶器官之一,微波辐射可引起突触可塑性损伤和神经细胞自噬。microRNA-30a(miR-30a)是本课题组发现的微波辐射后大鼠海马组织中显著差异表达的非编码RNA,有报道其下调可减轻缺血性脑损伤、增强Beclin 1介导的细胞自噬。然迄今,miR-30a在微波辐射后突触可塑性损伤中的改变及其与神经细胞自噬的关系研究尚属空白。本研究将为阐明微波辐射致突触可塑性损伤的分子机制、探寻敏感指标和防治靶点奠定基础。材料方法:采用二级雄性Wistar大鼠104只,体重(200±20)g,随机分为假辐射组和微波辐射组。采用平均功率密度为30mW/cm~2微波辐射,辐射时间为15min,隔日1次,共3次;假辐射组仅置于辐射台上,不予辐射。于辐射前和辐射后即刻采用红外线成像仪和电子温度计检测大鼠体表温度和肛温;于辐射后6h采用在体大鼠LTP记录仪检测大鼠前穿通纤维-齿状回LTP改变;于辐射后6h、7d、14d、1m、2m、3m内,采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力;采用光镜和电镜观察大鼠海马组织和超微结构;采用免疫印迹和定量分析技术检测大鼠海马LC3-II/I、Beclin1和LAMP1表达,采用q-RT-PCR检测大鼠海马组织miR-30a表达。实验结果:(1)辐射前和辐射后即刻,大鼠体表温度和肛温均未见显著改变;(2)辐射后7d和14d大鼠平均逃避潜伏期显著延长(P<0.01);(3)辐射后6h,大鼠PS幅值在高频刺激后增加程度显著降低(P<0.01);(4)辐射后7d、14d和1m,大鼠海马神经元核固缩深染,胞体缩小,胞质嗜酸性染色,胞核呈三角形或梭形,辐射后3m恢复;(5)微波辐射组大鼠海马神经元突触结构模糊、突触囊泡减少或堆积,突触结构损伤于辐射后7d最重,辐射后3m呈恢复趋势;神经元自噬体和自噬溶酶体增多,自噬体和自噬溶酶体于辐射后1m进行性增加;(6)大鼠海马LC3-II/I比值于辐射后14d、1m和2m显著升高(P<0.01),Beclin1于辐射后7d和14d显著升高(P<0.01),LAMP1于辐射后6h、14d和1m显著升高(P<0.01)。(7)大鼠海马miR-30a于辐射后7d、14d和1m显著降低(P<0.01)。结论:微波辐射后大鼠海马:神经元突触可塑性损伤,表现为大鼠学习记忆能力降低,LTP抑制,海马组织结构和突触超微结构损伤;神经元自噬体和自噬溶酶体增加,自噬标志物表达上调;miR-30a于辐射后1m内表达下调,与自噬发生呈负相关。