《Tissue and Cell》：The neuroprotective role of coenzyme Q10 against endoplasmic reticulum stress in the olfactory bulb caused by 5?G electromagnetic field exposure
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本研究探讨5G FR1频段电磁场暴露对大鼠嗅 bulb组织的影响及辅酶Q10的潜在保护作用。实验显示，EMF暴露导致嗅 bulb氧化应激和内质网应激（GRP78、CHOP表达升高，MDA升高，GSH降低），而联合CoQ10处理可显著减轻上述病理变化（p<0.05），提示CoQ10可能通过抗氧化途径缓解EMF induced神经损伤。
哈米特·伊尔马兹（Hamit Yilmaz）|莱文特·图姆卡亚（Levent Tumkaya）|托尔加·梅尔坎特佩（Tolga Mercantepe）|法提赫·古尔（Fatih Gül）|西贝尔·卡拉卡斯（Sibel Karakas）
土耳其卡赫拉曼马拉斯苏特居伊玛目大学（Kahramanmaras Sütcü Imam University）医学院生物物理学系
摘要
5G移动通信技术的广泛应用增加了人们因暴露于电磁场（EMF）而产生神经感官效应的可能性。本研究探讨了5G FR1频段电磁场暴露对嗅球的影响以及辅酶Q10（CoQ10）的潜在保护作用。雄性Sprague-Dawley大鼠被随机分为三组：第1组（对照组）仅通过口服给予生理盐水；第2组（电磁场组）每天接受2小时（09:00–11:00）的5G FR1频段电磁场暴露，并同时口服生理盐水；第3组（电磁场+CoQ10组）除了接受相同的电磁场暴露外，还额外口服了10 mg/kg的CoQ10（溶解在玉米油中，剂量为2 mg/kg），持续30天。实验结束后，从所有动物体内采集了嗅球组织样本。组织切片经苏木精-伊红（H&E）染色并进行组织病理学评估。通过基于GRP78和CHOP表达的免疫组化方法分析了内质网（ER）应激水平。使用生化方法测量了组织中的氧化应激参数（如丙二醛MDA）和谷胱甘肽（GSH）的水平（单位：mg/g）。在电磁场组中，嗅球组织出现了明显的组织病理学变化，包括广泛的神经胶质细胞异常、炎症、核固缩的坏死神经元以及神经元退化。与对照组相比，该组中ER应激标志物GRP78和CHOP的表达显著增加，氧化应激指标MDA的水平也显著升高，而GSH水平则降低。相比之下，在电磁场+CoQ10组中，这些不良变化显著减轻，组织病理损伤显著降低，GRP78和CHOP的表达水平下降，MDA水平呈下降趋势，GSH水平显著升高，接近对照组水平（p < 0.05）。研究表明，5G FR1频段的电磁场暴露会导致嗅球组织的ER应激和氧化损伤，而CoQ10可能通过减轻这些有害效应发挥保护作用。
引言
尽管5G无线通信技术的最新创新带来了超快数据传输、低延迟和高网络容量等显著优势，但在未充分了解其对人类健康潜在影响的情况下将其投入使用仍引发了担忧（Yilmaz等人，2025年）。缺乏评估电磁场（EMF）暴露的标准方法，尤其是来自5G手机网络和基站的电磁场暴露，进一步加剧了这些担忧（Begimbetova等人，2020年）。鉴于5G技术中基站数量的增加（增加了10到100倍），以及大量研究表明高频段（6 GHz及以上）电磁波具有负面影响（Karipidis等人，2021年；Russell，2018年），研究5G的潜在影响变得迫在眉睫。目前，人们正在广泛研究电磁场对中枢神经系统的影响。嗅球被称为“大脑通向外周的门户”，在嗅觉传递中起着关键作用，由于直接暴露于电磁场，它极易受到神经毒性影响。同时，嗅球也是哺乳动物室管膜下区干细胞产生的神经前体细胞的目标区域（Popovi?ová等人，2024年）。因此，嗅球作为神经元再生和代谢活动活跃的区域，对环境毒素和各种应激源（如电磁场）具有高度敏感性。Barthélémy等人（2016年）报告称，在6 W/kg的SAR水平下暴露于900 MHz电磁场后，嗅球中的GFAP表达增加了46%。Jeong等人（2018年）的研究表明，长时间暴露于平均强度的电磁场会导致GFAP和Iba1水平上升。文献中有许多研究表明嗅球对射频电磁场（RF-EMF）具有敏感性。另一方面，也有研究指出电磁场暴露不仅影响神经胶质细胞活动，还可能影响细胞层面的应激反应。那么，电磁场暴露是如何影响内质网（ER）应激这一关键结构的呢？
电磁场暴露可通过细胞内未折叠蛋白质的积累（UPR）引发ER应激，并增加GRP78（BiP）和CHOP等分子的表达。Kumar等人（2019年）报告称，不同频率（900、1800和2450 MHz）的电磁场会增加大鼠大脑中ATF4、CHOP和XBP1的水平。另一项研究也发现，900 MHz电磁场会提高HT22细胞中GRP78和CHOP的表达（Gao等人，2020年；Kumar等人，2019年）。
鉴于这些潜在的危害，需要采取保护策略来防止神经元损伤。由于嗅球对活性氧（ROS）和炎症具有高度敏感性，因此人们正在研究有效的保护剂以修复该区域可能发生的损伤（Kivrak等人，2017年）。此时，人们不禁会思考：作为具有细胞保护、抗炎和抗凋亡作用的强效抗氧化剂，辅酶Q10（CoQ10）是否可能有效。
尽管取得了最新进展，但相关研究仍然较为有限。目前文献中尚未发现关于5G手机网络（FR1频段6 GHz及以上；[毫米波（1–10 mm）]）对嗅球ER应激影响以及CoQ10保护作用的研究。因此，我们的研究重点关注了嗅球在嗅觉中的关键作用以及电磁场的直接效应。
实验设计
本研究获得了雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学（Recep Tayyip Erdo?an University，RTEU）动物实验伦理委员会的批准，批准号为2024/2，日期为2024年2月26日。整个实验过程均遵循NIH关于实验室动物护理和使用的指南进行。
研究中使用了24只年龄在12至16周之间、平均体重为310±30克的雄性Sprague-Dawley大鼠，这些大鼠来自RTEU实验室动物研究部门。
生化结果
与对照组相比，电磁场组中氧化应激标志物丙二醛（MDA）的水平显著升高，而抗氧化防御系统的关键成分谷胱甘肽（GSH）的水平显著降低。MDA是由多不饱和脂肪酸与自由基反应生成的化合物，被广泛认为是氧化损伤的指标；GSH则是一种内源性抗氧化剂，起着关键作用。
讨论
近年来，5G技术的广泛应用导致电磁场（EMF）暴露显著增加。这使得在细胞和组织层面全面评估潜在的生物学反应成为重要的研究领域。由于嗅球具有高代谢活性、表浅的解剖位置以及持续的神经发生能力，它被认为是一种对环境应激源敏感的神经结构（Popovi?ová等人）。
结论
这项探索性初步研究表明，5G FR1频段的电磁场暴露可能与嗅球组织的细胞应激反应有关。研究结果表明，在亚慢性暴露条件下，氧化应激和内质网应激通路可能会同时被激活，并且这些过程可能相互影响。
研究结果证实，与5G FR1频段暴露相关的生物学效应可能包括……
伦理批准
本研究获得了RTEU当地动物护理委员会（土耳其里泽市）的批准（批准编号：2024/2–26.02.2024）。
作者贡献
HY、LT和FG共同构思并设计了这项研究。HY负责实验实施，TM提供了新的试剂或分析工具。SKM、LT和TM参与了数据分析，HY撰写了论文，HY和FG共同设计了电磁场实验流程。所有作者均阅读并审核了最终版本。资金支持
本研究未获得任何资金支持。
作者贡献声明
西贝尔·卡拉卡斯（Sibel Karakas）：软件开发与数据分析。法提赫·古尔（Fatih Gül）：初稿撰写与方法论设计。托尔加·梅尔坎特佩（Tolga Mercantepe）：数据可视化、软件处理、数据分析。莱文特·图姆卡亚（Levent Tumkaya）：方法论设计、数据管理、概念框架构建。哈米特·伊尔马兹（Hamit Yilmaz）：论文撰写与编辑、初稿撰写、软件使用、项目管理、方法论设计、数据分析与概念框架构建。写作过程中使用的AI工具声明
在撰写过程中使用了AI工具，具体包括OpenAI的ChatGPT（第4版）和Google的Gemini Pro 2.5，以提高论文的可读性和语言表达。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
无。
