ここで説明する動物モデルを使用した実験的研究の目的の一部は、VDU ワークステーション周辺と同様のレベルの超低周波 (ELF) 磁場曝露が動物の生殖機能に影響を与えることが示されるかどうかについての質問に答えることです。人の健康リスクと同等と見なすことができる方法で。
ここで考慮される研究は以下に限定されます。 インビボの 適切な周波数の超低周波 (VLF) 磁場に曝露された哺乳動物の繁殖に関する研究 (生きている動物で実施されるもの)。 したがって、VLF または ELF 磁場の一般的な生物学的影響に関する研究は除外されます。 実験動物に関するこれらの研究は、VDU の周囲に見られるような磁場が生殖に影響を与えることを明確に示すことができません。 さらに、以下で詳細に説明する実験的研究を検討することからわかるように、動物のデータは、VDU 使用のヒトの生殖への影響のメカニズムを明確に示していません。 これらのデータは、ヒト集団研究からの生殖転帰に対する VDU 使用の測定可能な影響の兆候が相対的に存在しないことを補完します。
げっ歯類における VLF 磁場の生殖への影響に関する研究
VDU の周囲にあるものと同様の VLF 磁場が、1 つの奇形学研究 (1987 つはマウス、1988 つはラット) で使用されています。 これらの研究の結果は、表 1993 に要約されています。1992 つの研究 (Tribukait and Cekan 1993) のみが、外形奇形を伴う胎児の数の増加を発見しました。 Stuchly等。 (1) と Huuskonen、Juutilainen、および Komulainen (5) は両方とも、骨格異常を伴う胎児の数の有意な増加を報告しましたが、分析が胎児を単位として基づいている場合に限られます。 Wiley と Corey (7) による研究では、磁界ばく露が胎盤吸収やその他の妊娠結果に及ぼす影響は示されていません。 胎盤吸収は、人間の自然流産にほぼ対応しています。 最後に、Frölén と Svedenstål (1) は一連の XNUMX つの実験を行いました。 各実験では、暴露は別の日に行われました。 最初の XNUMX つの実験的サブグループ (開始 XNUMX 日目から開始 XNUMX 日目) では、曝露された雌の胎盤吸収数が有意に増加しました。 図 XNUMX に示されているように、曝露が XNUMX 日目に開始された実験では、そのような影響は見られませんでした。
表 1. ラットまたはマウスを 18 ~ 20 kHz の鋸歯状磁場に曝露した奇形学的研究
磁場曝露 |
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勉強 |
件名1 |
周波数 |
振幅2 |
演奏時間3 |
結果4 |
トリブカイトとセカン (1987) |
76リットルのマウス |
20kHz |
1μT、15μT |
妊娠14日目にさらされた |
外部奇形の大幅な増加; 胎児が観察単位として使用される場合のみ。 実験の前半のみ。 吸収または胎児死亡に関して違いはありません。 |
Stuchly等。 |
20リットルのラット |
18kHz |
5.7μT、23μT、 |
全体に露出 |
マイナーな骨格奇形の大幅な増加; 胎児が観察単位として使用される場合のみ。 血球濃度のいくらかの減少 再吸収に関しても、他のタイプの奇形に関しても違いはありません |
ワイリーとコーリー |
144リットル |
20kHz |
3.6μT、17μT、 |
全体に露出 |
観察された結果(奇形、 |
フレレンと |
合計 707 |
20kHz |
15μT |
妊娠のさまざまな日に始まる |
吸収の大幅な増加; 曝露が 1 日目から 5 日目に開始した場合のみ。 奇形に違いはない |
フスコネン、 |
72リットルのラット |
20kHz |
15μT |
妊娠12日目にさらされた |
マイナーな骨格奇形の大幅な増加; 胎児が観察単位として使用される場合のみ。 違いはない |
1 最大ばく露カテゴリーの同腹仔の総数。
2 ピークツーピーク振幅。
3 暴露時間は、さまざまな実験で 7 日 24 時間から XNUMX 時間まで変化しました。
4 「差」は暴露動物と非暴露動物の統計的比較を指し、「増加」は最高暴露群と非暴露群の比較を指します。
研究者が彼らの調査結果に与えた解釈には、次のようなものがあります。 Stuchly と共同研究者は、彼らが観察した異常は異常ではないと報告し、その結果を「すべての奇形学的評価に現れる共通のノイズ」に帰した。 Huuskonenらは、Stuchlyらと同様の発見をしており、彼らの評価はあまり否定的ではなく、彼らの結果は実際の効果をより示していると考えていたが、彼らも報告書の中で、異常は「微妙であり、おそらく胎児のその後の発育を損なわないこと。」 Frölén と Svedenstål は、早期発症の曝露では影響が観察されたが、その後の曝露では観察されなかったという彼らの所見について議論する中で、観察された影響は、受精卵が子宮に着床する前の生殖に対する初期の影響に関連している可能性があることを示唆しています。
生殖の転帰に加えて、Stuchly と共同研究者による研究では、最高曝露群で白血球と赤血球の減少が認められました。 (血球数は他の研究では分析されていません。)著者は、これは磁場の軽度の影響を示している可能性があることを示唆している一方で、血球数の変動は「正常範囲内」であるとも述べています. 組織学的データがなく、骨髄細胞への影響がないため、これらの後者の所見を評価することは困難でした。
研究の解釈と比較
ここに記載されている結果のうち、互いに一致するものはほとんどありません。 Frölén と Svedenstål が述べたように、「人間と試験動物における対応する影響に関する定性的結論は得られない可能性があります」。 そのような結論に至る理由をいくつか調べてみましょう。
Tribukait の調査結果は一般に、XNUMX つの理由から決定的なものとは見なされていません。 第一に、統計分析の観察単位として胎児を使用した場合、この実験はプラスの効果しか得られませんでしたが、データ自体は実際には同腹児固有の効果を示していました。 第 XNUMX に、第 XNUMX 部と第 XNUMX 部の調査結果の間に研究の食い違いがあり、これは肯定的な調査結果が実験のランダムな変動および/または制御されていない要因の結果である可能性があることを意味します。
特定の奇形を調査する疫学研究では、VDU を使用している母親から生まれた子供の骨格奇形の増加は観察されておらず、したがって VLF 磁場にさらされています。 これらの理由 (胎児に基づく統計分析、おそらく健康に関連しない異常、および疫学的調査結果との一致の欠如) により、軽度の骨格奇形に関する結果は、人間の健康リスクを確実に示すものではありません。
技術的背景
観測単位
哺乳動物に関する研究を統計的に評価する場合、(多くの場合不明な) メカニズムの少なくとも XNUMX つの側面を考慮する必要があります。 ばく露が母親に影響を与え、それが同腹児の胎児に影響を与える場合、観察の単位として使用されるべきは同腹児全体の状態です (観察され測定される影響)。同腹子間の結果は独立していません。 一方、ばく露が同腹児の個々の胎児に直接かつ独立して作用すると仮定すると、胎児を統計的評価の単位として適切に使用することができます。 ある胎児へのばく露の影響が同腹児の他の胎児への影響とは無関係であるという証拠が得られない限り、通常は同腹子を観察単位として数える。
Wiley と Corey (1992) は、Frölén と Svedenstål が見たのと同様の胎盤吸収効果を観察しませんでした。 この不一致の理由の 17 つは、異なる系統のマウスが使用されたことであり、効果は Frölén と Svedenstål が使用した系統に固有のものである可能性があります。 このような推測された種の影響とは別に、Wiley の研究で 1 μT 電磁界に曝露された雌と対照の両方が、対応する Frölén シリーズの曝露された雌と同様の吸収頻度を持っていたことも注目に値します。調査の頻度ははるかに低かった (図 XNUMX を参照)。 仮説的な説明の XNUMX つは、Wiley の研究でマウスのストレス レベルが高かったのは、XNUMX 時間曝露せずに動物を扱った結果であった可能性があります。 この場合、磁場の影響はおそらく応力効果によって「かき消された」可能性があります。 提供されたデータからそのような理論を完全に却下することは困難ですが、ややこじつけのように見えます。 さらに、磁場に起因する「実際の」効果は、磁場への曝露が増加するにつれて、そのような一定の応力効果を超えて観察可能であると予想されます。 ワイリーの研究データでは、そのような傾向は観察されませんでした。
ワイリーの研究は、環境モニタリングとケージの回転について報告し、部屋の環境自体の中で変化する可能性のある制御されていない要因の影響を排除します。これは、磁場が可能であるのに対し、フレレンの研究はそうではありません。 したがって、「その他の要因」の制御は、ワイリーの研究で少なくともよりよく文書化されています. 仮説的には、無作為化されていない制御されていない要因がいくつかの説明を提供する可能性があります. Frölén 研究の 7 日目のシリーズで観察された効果の欠如は、暴露群の減少ではなく、対照群の増加によるものであるように見えることも興味深い. したがって、XNUMX つの研究の異なる結果を比較する際には、対照群のばらつきを考慮することがおそらく重要です。
げっ歯類における ELF 磁場の生殖への影響に関する研究
主にげっ歯類を対象に、50 ~ 80 Hz の磁場でいくつかの研究が行われています。 これらの研究のうち 2 つの詳細を表 1 に示します。ELF に関する他の研究が実施されていますが、その結果は公表された科学文献には掲載されておらず、一般に会議の要約としてのみ入手可能です。 一般に、調査結果は「ランダム効果」、「違いは観察されなかった」などです。 しかし、ある研究では、20 mT、50 Hz の電磁界にさらされた CD-XNUMX マウスの外部異常の数が減少したことがわかりましたが、著者らは、これは選択の問題を反映している可能性があると示唆しています。 齧歯類以外の種(アカゲザルおよびウシ)に関するいくつかの研究が報告されているが、明らかに有害な曝露の影響は観察されていない.
表 2. ラットまたはマウスを 15 ~ 60 Hz の正弦波または方形パルス磁場に曝露した奇形学的研究
磁場曝露 |
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勉強 |
件名1 |
周波数 |
振幅 |
説明 |
暴露時間 |
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リバスとリウス |
スイスネズミ 25匹 |
50 Hz |
83μT、2.3mT |
パルス、5 ミリ秒のパルス持続時間 |
妊娠前と妊娠中および子孫の成長; 合計120日 |
出生時に測定されたパラメータに有意差はありません。 成体になると男性の体重が減少する |
ゼッカら。 (1985) |
SDラット10匹 |
50 Hz |
5.8mT |
妊娠6~15日目、 |
大きな違いはありません |
|
トリブカイトとセカン (1987) |
C35Hマウス 3匹 |
50 Hz |
1μT、15μT |
方形波、持続時間 0.5 ms |
妊娠0~14日目、 |
大きな違いはありません |
ザルジンガーと |
SDラットの子孫41匹。 オスのみ使用 |
60 Hz |
100μT(実効値)。 また電気 |
一様円偏光 |
妊娠0~22日目および |
90日齢から始まるトレーニング中のオペランド応答の増加が少ない |
マクギバンと |
SDラットの子孫11匹。 オスのみ使用。 |
15 Hz |
800μT(ピーク) |
方形波、持続時間 0.3 ms |
妊娠15~20日目、 |
なわばりにおいをマーキングする行動は、生後 120 日で減少します。 |
Huuskonen等。 |
72 ウィスターネズミ |
50 Hz |
12.6μT(実効値) |
正弦波 |
妊娠0~12日目、 |
より多くの胎児/同腹子。 軽度の骨格奇形 |
1 特に断りのない限り、与えられた最高曝露カテゴリーの動物 (母親) の数。
表 2 からわかるように、幅広い結果が得られました。 これらの研究は、曝露レジメン、研究中のエンドポイント、およびその他の要因に非常に多くのバリエーションがあるため、要約するのがより困難です. 胎児(または生き残った「淘汰された」子犬)は、ほとんどの研究で使用された単位でした. 全体として、これらの研究は、妊娠中の磁界ばく露による重大な催奇形効果を示していないことは明らかです。 上記のように、「マイナーな骨格異常」は、人間のリスクを評価する際には重要ではないようです。 Salzinger と Freimark (1990) および McGivern と Sokol (1990) の行動研究の結果は興味深いものですが、手順 (胎児の使用) の観点からも、VDU ワークステーションでの人間の健康リスクを示す根拠にはなりません。 、および McGivern の場合は、異なる周波数) または効果の。
具体的な研究のまとめ
Salzinger と McGivern は、曝露した雌の子孫に生後 3 ~ 4 か月の行動遅延を観察した。 これらの研究は、個々の子孫を統計単位として使用しているようであり、規定された効果が母親への影響によるものであるかどうかは疑わしい. サルジンガーの研究では、出生後最初の 8 日間も子犬が曝露されたため、この研究には生殖障害以上のものが含まれていました。 両方の研究で限られた数の同腹児が使用されました。 さらに、これらの研究は、表 2 に見られるように、被ばくがそれらの間で大きく異なるため、互いの調査結果を確認するものと見なすことはできません。
暴露された動物の行動の変化とは別に、McGivern の研究では、前立腺、精嚢、および精巣上体 (男性の生殖器系のすべての部分) などの男性の性器の重量の増加が認められました。 著者らは、前立腺に存在するいくつかの酵素に対する磁場の影響が 60 Hz で観察されているため、これが前立腺のいくつかの酵素レベルの刺激に関連している可能性があるかどうかについて推測しています。
Huuskonen と共同研究者 (1993) は、10.4 腹あたりの胎児数の増加に注目した (50 Hz 暴露群では 9 胎仔/腹、対照群では 1985 胎仔/腹)。 他の研究で同様の傾向を観察していなかった著者は、「磁場の実際の影響ではなく偶発的である可能性がある」と指摘して、この発見の重要性を軽視しました. XNUMX 年に Rivas と Rius は、曝露群と非曝露群の XNUMX 腹あたりの生児出生数がわずかに低いという別の発見を報告しました。 差は統計的に有意ではありませんでした。 彼らは、分析の他の側面を「胎児ごと」と「同腹子ごと」の両方で実施しました。 マイナーな骨格奇形の顕著な増加は、観察単位として胎児を使用した分析でのみ見られました。
推奨事項とまとめ
ヒトまたは動物の生殖への影響を示す肯定的で一貫したデータが相対的に不足しているにもかかわらず、いくつかの研究の結果を再現する試みは依然として保証されています。 これらの研究は、暴露、分析方法、および使用される動物の系統の変動を減らすように努めるべきです。
一般に、20 kHz 磁場で実施された実験研究では、多少異なる結果が得られています。 同腹児の分析手順と統計的仮説検定を厳密に順守する場合、ラットでの影響は示されていません (ただし、両方の研究で同様の重要でない結果が得られました)。 マウスでは、結果はさまざまであり、現在のところ、それらの単一の首尾一貫した解釈は可能ではないようです。 50 Hz の磁場の場合、状況は多少異なります。 この頻度に関連する疫学的研究は少なく、ある研究では流産のリスクの可能性が示されました。 対照的に、実験動物研究では、同様の結果をもたらす結果は得られていません。 全体として、この結果は、VDU からの超低周波磁場が妊娠の転帰に及ぼす影響を立証していません。 したがって、結果の全体は、再生に対する VDU からの VLF または ELF 磁界の影響を示唆するものではありません。