低剂量γ-射线及香烟对仔鼠发育和反射行为的影响*
作者：丰慧根 任太芳 刘明林 姚开辉
单位：新乡医学院细胞生物学教研室，河南 453003
关键词：γ-射线；香烟；反射行为；发育
摘要 母鼠暴露于低剂量γ摘要 母鼠暴露于低剂量γ-射线(照射源60Co，剂量为0、0.25、0.5、1.0GY)及香烟烟雾水溶物(浓度为0、0.5、1.0、1.5、2.0支/只),可使子代小鼠发育(开眼、张耳、生毛、出牙)及反射行为(平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕)出现不同程度的延迟。并且低剂量γ-射线与香烟烟雾水溶物还有极显著的协同效应。
中图分类号 Q593 TS411
Effect of low dose γ-irradiation and cigarette smoking on
, 百拇医药
growth and reflex behavior in mice
Feng Huigen, Ren Taifang, Liu Minglin, Yao Kaihui
Department of Cell Biology,Xinxiang Medical College, Xinxiang 453003,China
Pregnant mice were exposed to different level of γ-irradiation(60Co 0,0.25,0.5 and 1.0Gy)and water solutions containing different contents of substance from cigarette smoke(0,0.5,1.0,1.5 and 2.0 cigarette/mouse).Results showed that the effect of low dose γ-irradiation and high concentration cigarette smoke substance could delay the appearance of four physiological markers (eye opening,pinna detachment,hair growth and tooth growth) and the acquisition of four reflexes(surface righting,air righting, virual placing and auditory orienting).A significant combined effect was also observed.
, 百拇医药
Key words:gamma irradiation, cigarette smoking, reflex behavior,grow
人类资料和动物实验表明低剂量电离辐射，其子代的体重增长受到抑制，多种神经反射出现延迟[1]，智力下降[2]。目前我国是烟草生产大国，烟雾中许多有机成分是致畸变物质[3～4]。随着放射性核素在医学和生物学中的广泛应用，许多接触辐射人员不同程度地被动和/或主动吸烟。本实验用低剂量γ-射线与香烟烟雾联合处理妊娠小鼠，通过观察子代反射行为，探讨低剂量γ-射线与香烟联合对小鼠大脑发育的影响，为评价辐射与香烟对人脑的联合作用提供参考，并为预防行为畸形提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 动物
昆明种小鼠(由河南省动物实验中心提供)，鼠龄2个月，雌鼠体重21～27g,为处女鼠，雄鼠体重24～28g。
, 百拇医药
1.2 香烟烟雾水溶物的制备
参照Chin K L方法[5]，取河南省生产的几种品牌香烟，焦油含量中，模拟吸烟40min内，室温下收集其主流烟雾，使其成分溶解在双蒸水中，制成香烟烟雾水溶物，-70℃下保存，每毫升香烟烟雾水溶物相当于0.6支香烟主流烟雾成分。
1.3 动物分组
雌雄小鼠以2∶1比例合笼过夜，次日晨查到阴栓为妊娠第0天，将孕鼠随机分为照射剂量为0、0.25、0.5、1.0Gy 4个大组，然后每一照射剂量组再分成皮下注射相当于0、0.5、1.0、1.5、2.0支香烟烟雾水溶物5个小组，每小组10只孕鼠。
1.4 实验方法
在小鼠妊娠第4、7、10、13、15天，每一剂量组孕鼠分别接受60Coγ-射线全身照射，0 Gy组实施假照射，5次的累积吸收剂量分别为0、0.25、0.5、1.0Gy，同时，每一照射剂量组的5个小组从小鼠妊娠第2天开始，各小组孕鼠每只隔日皮下注射相当于0.5、1.0、1.5、2.0支香烟烟雾水溶物，对照组每只注射2.0ml的双蒸水，共7次。实验孕鼠自然分娩，生后第3天将各窝仔鼠随机减至8只，将减下的仔鼠随机分给同剂量和同浓度组但仔鼠数不足8只的母鼠哺育，不足4只的窝本实验不予观察，然后观察统计各窝仔鼠的生理发育和神经反射指标。
, 百拇医药
1.5 生理发育指标
按文献方法观察仔鼠张耳、开眼、生毛、出牙的天数，判断体格发育情况，每种指标观察至每窝仔鼠均达标的天数[6，7]。
1.6 神经反射指标
分别于仔鼠出生后4、10、12、8天开始观察平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕4项神经反射指标，至每窝仔鼠均达标，统计观察天数[6，7]。
1.7 统计学处理
用SAS软件进行方差分析及两两比较，两组资料进行t检验。
2 结果
研究结果表明(见表1和表2)香烟浓度为2支/只组和各照射剂量组仔鼠的张耳龄、开眼龄、生毛和出牙龄及4种反射行为达标日龄均迟于对照组，具有明显的差异(P<0.01)；各照射剂量组与香烟对上述4种生理发育和4种神经反射指标的联合影响具有协同效应；当香烟浓度大于1.5支/只时，与不同剂量的γ-射线联合对4种生理发育和4种反射指标影响的协同效应更加明显，与单独照射组和单独给烟组相比4种生理发育和4种神经反射指标达标日龄有明显差异(P<0.01)。
, 百拇医药
表1 低剂量γ-射线和香烟对仔鼠生理指标的影响(x±s) d
γ-射线
(Gy)
香烟
(支)
检测动物数
张耳
开眼
生毛
出牙
窝数
仔鼠数
0
, http://www.100md.com
0
7
52
3.6±0.3
14.1±0.2
5.1±0.6
8.1±0.3
0.5
6
43
3.6±0.5
14.2±0.3
5.0±0.7
, 百拇医药
8.3±0.2
1.0
8
60
3.7±0.2
14.2±0.5
5.3±0.5
8.3±0.5
1.5
7
49
3.8±0.2
14.4±0.3
, 百拇医药
5.4±0.4
8.6±0.4
2.0
8
61
4.3±0.3(1)
14.7±0.6(1)
5.8±0.2(1)
9.2±0.3(1)
0.25
0
, http://www.100md.com
6
43
4.1±0.3(1)
14.6±0.3(1)
5.7±0.4(1)
9.0±0.6(1)
0.5
7
50
4.4±0.2(1)
14.6±0.5(1)
, 百拇医药
5.8±0.6(1)
9.2±0.8(1)
1.0
7
52
4.3±0.4(1)
14.7±0.4(1)
5.8±0.3(1)
9.1±0.6(1)
1.5
7
, 百拇医药
49
4.6±0.8(2)
15.2±0.3(2)
6.1±0.4(2)
9.5±0.3(1)
2.0
8
57
4.9±0.6(2)
15.2±0.4(2)
6.3±0.3(2)
, 百拇医药
9.6±0.4(1)
0.5
0
5
38
4.2±0.4(1)
14.7±0.4(1)
5.7±0.4(1)
9.1±0.5(1)
0.5
8
, http://www.100md.com
59
4.3±0.4(1)
14.8±0.4(1)
5.7±0.4(1)
9.2±0.5(1)
1.0
7
51
4.5±0.4(1)
15.1±0.2(1)
6.0±0.2(1)
, 百拇医药
9.4±0.4(1)
1.5
6
40
4.7±0.3(2)
15.6±0.3(2)
6.3±0.3(2)
9.6±0.4(2)
2.0
7
48
, http://www.100md.com
5.0±0.2(2)
15.7±0.2(2)
6.4±0.2(2)
9.6±0.2(2)
1.0
0
8
61
4.2±0.2(1)
14.8±0.3(1)
5.7±0.3
, 百拇医药
9.0±0.3
0.5
7
49
4.5±0.4(1)
14.8±0.3(1)
5.8±0.4
9.3±0.3
1.0
6
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15.2±0.4(1)
6.1±0.3
9.6±0.5(2)
1.5
6
42
4.8±0.2(2)
15.7±0.6(2)
6.4±0.4(2)
9.7±0.4(2)
, 百拇医药 2.0
7
48
5.1±0.4(2)
15.9±0.4(2)
6.4±0.3(2)
9.9±0.4(2)
注：(1) 与对照组比较P<0.01 (2) 与单独照射组和单独给烟组比较P<0.01表2 低剂量γ-射线和香烟对仔鼠神经反射指标的影响 d
γ-射线
(Gy)
, 百拇医药
香烟
(支)
检测动物数
平面翻正
空中翻正
视觉定向
听觉惊愕
窝数
仔鼠数
0
0
6
45
, 百拇医药 5.7±0.9
11.8±0.8
15.1±0.8
10.8±1.1
0.5
8
50
5.7±1.0
12.1±1.0
15.4±0.9
11.1±0.9
1.0
8
, http://www.100md.com
55
5.8±0.8
12.4±1.1
15.4±0.7
11.1±0.7
1.5
6
43
6.0±0.7
12.5±0.9
15.8±0.9
11.5±0.8
, http://www.100md.com 2.0
7
51
6.4±0.7(1)
12.8±1.0(1)
15.9±0.7(1)
11.5±0.8(1)
0.25
0
8
60
5.8±0.7
, 百拇医药
12.4±0.9
15.3±0.9
11.2±0.9
0.5
8
57
5.9±0.9
12.8±0.7(1)
15.6±0.8
11.2±0.8
1.0
7
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50
6.2±0.7
12.9±0.9(1)
15.8±0.7(1)
11.4±0.9
1.5
6
43
6.4±1.1(1)
13.1±0.6(2)
16.0±0.9(2)
, 百拇医药
11.6±0.7(1)
2.0
7
49
7.0±0.9(2)
13.3±0.7(2)
16.1±1.1(2)
11.7±0.9(1)
0.5
0
5
, 百拇医药
37
6.2±0.7
12.6±1.1
15.8±0.9(1)
11.9±0.8(1)
0.5
6
42
6.2±0.8
12.9±0.9(1)
15.9±1.0(1)
, http://www.100md.com
12.1±0.9(1)
1.0
8
60
6.4±1.0(1)
13.1±0.7(1)
16.3±0.7(1)
12.4±0.9(1)
1.5
7
50
, 百拇医药
6.7±0.9(1)
13.4±0.8(2)
16.5±0.9(2)
12.4±1.0(1)
2.0
8
54
7.2±0.6(2)
13.6±1.2(2)
16.6±1.0(2)
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4.5
6.6±0.8(1)
13.1±1.1(1)
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1.0
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6.9±1.0(1)
13.4±0.8(1)
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13.7±0.9(2)
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12.9±1.1(2)
2.0
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7.2±1.0(2)
13.8±0.7(2)
16.9±1.1(2)
12.9±0.7(2)
注：同表13 讨论
文献报道低剂量γ-射线(<1.0Gy)和香烟作用于实验动物未见形态畸形[5，6]。目前，行为致畸学的方法是检测那些弱的或低剂量毒物作用于母体不引起后代的形态畸形，而影响中枢神经系统发育并导致行为异常的有效方法[1，7]。众所周知，中枢神经系统结构相当复杂，并且功能多种多样[2，6]，单一行为指标难以评价母体在孕期接触低剂量毒物的影响。因此，本研究利用毒理学和畸胎学相结合的行为致畸学方法观察了多种生理发育和神经反射指标，为评价母体接触低剂量γ-射线和香烟烟雾对后代行为的影响提供了可靠的依据。
, http://www.100md.com
人在被动或主动吸烟时会吸进各种品牌的香烟烟雾，本研究选择多种品牌香烟烟雾水溶物混合进行实验以使实验更接近人的吸烟过程。实验结果表明孕鼠接触高浓度的香烟和低剂量的照射，对仔鼠的张耳、开眼、生毛和出牙龄四种生理发育指标以及平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕四种反射指标达标日龄有显著的影响；并且低剂量γ-射线与香烟对四种生理发育指标和反射指标的联合影响有协同效应。目前，放射性物质在医学上的应用逐渐广泛，并且我国又是烟草生产大国，从本研究结果来看，低剂量γ-射线和高浓度香烟烟雾的行为致畸性应引起人们的重视，为避免对胎儿的发育产生潜在的不良影响，妊娠期妇女不宜主、被动吸烟，更特别注意香烟与放射性物质的联合效应。
* 河南省自然科学基金资助项目(974020500)
作者简介：丰慧根，男，硕士，副教授
任太芳 新乡医学院第一附属医院
, http://www.100md.com
刘明林 新乡医学院实验动物中心
参考文献
[1] Jensh RP,Brent BL.Studies concerning the effects of low level prenatal X-irradiation on postnata growth and adult behavior in the Wistar rat.Int J Radiat Biol,1986,5(6):1069—1075
[2] Hayashi Y.Effects of low dose X-irradiation on the developing brain in mice.J Radiat Res,1981,28:34—38
[3] Crebelli R,Conti L,Fuselli S,et al.Further studies on the comutagenic activity of cigarette smoke.Mut Res,1991,259:29—36
, 百拇医药
[4] 丰慧根，李延兰，孙璐，等.低剂量γ-射线与香烟对人外周血淋巴细胞微核率的影响.新乡医学院学报，1998，15(1)：11—13
[5] Chin KL,David JD,Gary TB,et al,Comparative genotoxicity testing of mainstrem whole smoke from cigarettes which burn or heat tobacoo,Mut Res,1990,242:37—45
[6] 王宏，陈德清，高长文，等.低剂量60Co γ-射线宫内持续照射对小鼠生后发育及反射行为的影响.中华放射医学与防护杂志，1991，11(5)：323—325
[7] 尹武英，李衡华，彭力.咖啡因对小鼠的行为致畸学研究.卫生研究，1998，27(2)：116—118
(1998-07-21收稿), 百拇医药
单位：新乡医学院细胞生物学教研室，河南 453003
关键词：γ-射线；香烟；反射行为；发育
摘要 母鼠暴露于低剂量γ摘要 母鼠暴露于低剂量γ-射线(照射源60Co，剂量为0、0.25、0.5、1.0GY)及香烟烟雾水溶物(浓度为0、0.5、1.0、1.5、2.0支/只),可使子代小鼠发育(开眼、张耳、生毛、出牙)及反射行为(平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕)出现不同程度的延迟。并且低剂量γ-射线与香烟烟雾水溶物还有极显著的协同效应。
中图分类号 Q593 TS411
Effect of low dose γ-irradiation and cigarette smoking on
, 百拇医药
growth and reflex behavior in mice
Feng Huigen, Ren Taifang, Liu Minglin, Yao Kaihui
Department of Cell Biology,Xinxiang Medical College, Xinxiang 453003,China
Pregnant mice were exposed to different level of γ-irradiation(60Co 0,0.25,0.5 and 1.0Gy)and water solutions containing different contents of substance from cigarette smoke(0,0.5,1.0,1.5 and 2.0 cigarette/mouse).Results showed that the effect of low dose γ-irradiation and high concentration cigarette smoke substance could delay the appearance of four physiological markers (eye opening,pinna detachment,hair growth and tooth growth) and the acquisition of four reflexes(surface righting,air righting, virual placing and auditory orienting).A significant combined effect was also observed.
, 百拇医药
Key words:gamma irradiation, cigarette smoking, reflex behavior,grow
人类资料和动物实验表明低剂量电离辐射，其子代的体重增长受到抑制，多种神经反射出现延迟[1]，智力下降[2]。目前我国是烟草生产大国，烟雾中许多有机成分是致畸变物质[3～4]。随着放射性核素在医学和生物学中的广泛应用，许多接触辐射人员不同程度地被动和/或主动吸烟。本实验用低剂量γ-射线与香烟烟雾联合处理妊娠小鼠，通过观察子代反射行为，探讨低剂量γ-射线与香烟联合对小鼠大脑发育的影响，为评价辐射与香烟对人脑的联合作用提供参考，并为预防行为畸形提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 动物
昆明种小鼠(由河南省动物实验中心提供)，鼠龄2个月，雌鼠体重21～27g,为处女鼠，雄鼠体重24～28g。
, 百拇医药
1.2 香烟烟雾水溶物的制备
参照Chin K L方法[5]，取河南省生产的几种品牌香烟，焦油含量中，模拟吸烟40min内，室温下收集其主流烟雾，使其成分溶解在双蒸水中，制成香烟烟雾水溶物，-70℃下保存，每毫升香烟烟雾水溶物相当于0.6支香烟主流烟雾成分。
1.3 动物分组
雌雄小鼠以2∶1比例合笼过夜，次日晨查到阴栓为妊娠第0天，将孕鼠随机分为照射剂量为0、0.25、0.5、1.0Gy 4个大组，然后每一照射剂量组再分成皮下注射相当于0、0.5、1.0、1.5、2.0支香烟烟雾水溶物5个小组，每小组10只孕鼠。
1.4 实验方法
在小鼠妊娠第4、7、10、13、15天，每一剂量组孕鼠分别接受60Coγ-射线全身照射，0 Gy组实施假照射，5次的累积吸收剂量分别为0、0.25、0.5、1.0Gy，同时，每一照射剂量组的5个小组从小鼠妊娠第2天开始，各小组孕鼠每只隔日皮下注射相当于0.5、1.0、1.5、2.0支香烟烟雾水溶物，对照组每只注射2.0ml的双蒸水，共7次。实验孕鼠自然分娩，生后第3天将各窝仔鼠随机减至8只，将减下的仔鼠随机分给同剂量和同浓度组但仔鼠数不足8只的母鼠哺育，不足4只的窝本实验不予观察，然后观察统计各窝仔鼠的生理发育和神经反射指标。
, 百拇医药
1.5 生理发育指标
按文献方法观察仔鼠张耳、开眼、生毛、出牙的天数，判断体格发育情况，每种指标观察至每窝仔鼠均达标的天数[6，7]。
1.6 神经反射指标
分别于仔鼠出生后4、10、12、8天开始观察平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕4项神经反射指标，至每窝仔鼠均达标，统计观察天数[6，7]。
1.7 统计学处理
用SAS软件进行方差分析及两两比较，两组资料进行t检验。
2 结果
研究结果表明(见表1和表2)香烟浓度为2支/只组和各照射剂量组仔鼠的张耳龄、开眼龄、生毛和出牙龄及4种反射行为达标日龄均迟于对照组，具有明显的差异(P<0.01)；各照射剂量组与香烟对上述4种生理发育和4种神经反射指标的联合影响具有协同效应；当香烟浓度大于1.5支/只时，与不同剂量的γ-射线联合对4种生理发育和4种反射指标影响的协同效应更加明显，与单独照射组和单独给烟组相比4种生理发育和4种神经反射指标达标日龄有明显差异(P<0.01)。
, 百拇医药
表1 低剂量γ-射线和香烟对仔鼠生理指标的影响(x±s) d
γ-射线
(Gy)
香烟
(支)
检测动物数
张耳
开眼
生毛
出牙
窝数
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3.6±0.3
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8
61
4.2±0.2(1)
14.8±0.3(1)
5.7±0.3
, 百拇医药
9.0±0.3
0.5
7
49
4.5±0.4(1)
14.8±0.3(1)
5.8±0.4
9.3±0.3
1.0
6
45
4.8±0.2(2)
, http://www.100md.com
15.2±0.4(1)
6.1±0.3
9.6±0.5(2)
1.5
6
42
4.8±0.2(2)
15.7±0.6(2)
6.4±0.4(2)
9.7±0.4(2)
, 百拇医药 2.0
7
48
5.1±0.4(2)
15.9±0.4(2)
6.4±0.3(2)
9.9±0.4(2)
注：(1) 与对照组比较P<0.01 (2) 与单独照射组和单独给烟组比较P<0.01表2 低剂量γ-射线和香烟对仔鼠神经反射指标的影响 d
γ-射线
(Gy)
, 百拇医药
香烟
(支)
检测动物数
平面翻正
空中翻正
视觉定向
听觉惊愕
窝数
仔鼠数
0
0
6
45
, 百拇医药 5.7±0.9
11.8±0.8
15.1±0.8
10.8±1.1
0.5
8
50
5.7±1.0
12.1±1.0
15.4±0.9
11.1±0.9
1.0
8
, http://www.100md.com
55
5.8±0.8
12.4±1.1
15.4±0.7
11.1±0.7
1.5
6
43
6.0±0.7
12.5±0.9
15.8±0.9
11.5±0.8
, http://www.100md.com 2.0
7
51
6.4±0.7(1)
12.8±1.0(1)
15.9±0.7(1)
11.5±0.8(1)
0.25
0
8
60
5.8±0.7
, 百拇医药
12.4±0.9
15.3±0.9
11.2±0.9
0.5
8
57
5.9±0.9
12.8±0.7(1)
15.6±0.8
11.2±0.8
1.0
7
, http://www.100md.com
50
6.2±0.7
12.9±0.9(1)
15.8±0.7(1)
11.4±0.9
1.5
6
43
6.4±1.1(1)
13.1±0.6(2)
16.0±0.9(2)
, 百拇医药
11.6±0.7(1)
2.0
7
49
7.0±0.9(2)
13.3±0.7(2)
16.1±1.1(2)
11.7±0.9(1)
0.5
0
5
, 百拇医药
37
6.2±0.7
12.6±1.1
15.8±0.9(1)
11.9±0.8(1)
0.5
6
42
6.2±0.8
12.9±0.9(1)
15.9±1.0(1)
, http://www.100md.com
12.1±0.9(1)
1.0
8
60
6.4±1.0(1)
13.1±0.7(1)
16.3±0.7(1)
12.4±0.9(1)
1.5
7
50
, 百拇医药
6.7±0.9(1)
13.4±0.8(2)
16.5±0.9(2)
12.4±1.0(1)
2.0
8
54
7.2±0.6(2)
13.6±1.2(2)
16.6±1.0(2)
, 百拇医药
12.7±1.1(2)
1.0
0
7
49
6.4±0.6(1)
12.6±0.9(1)
15.9±1.1(1)
12.1±1.1(1)
0.5
6
, http://www.100md.com
4.5
6.6±0.8(1)
13.1±1.1(1)
15.9±0.9(1)
12.4±1.1(1)
1.0
7
51
6.9±1.0(1)
13.4±0.8(1)
16.4±0.8(1)
, http://www.100md.com
12.7±0.9(1)
1.5
8
53
7.1±0.9(2)
13.7±0.9(2)
16.7±1.0(2)
12.9±1.1(2)
2.0
7
45
, 百拇医药
7.2±1.0(2)
13.8±0.7(2)
16.9±1.1(2)
12.9±0.7(2)
注：同表13 讨论
文献报道低剂量γ-射线(<1.0Gy)和香烟作用于实验动物未见形态畸形[5，6]。目前，行为致畸学的方法是检测那些弱的或低剂量毒物作用于母体不引起后代的形态畸形，而影响中枢神经系统发育并导致行为异常的有效方法[1，7]。众所周知，中枢神经系统结构相当复杂，并且功能多种多样[2，6]，单一行为指标难以评价母体在孕期接触低剂量毒物的影响。因此，本研究利用毒理学和畸胎学相结合的行为致畸学方法观察了多种生理发育和神经反射指标，为评价母体接触低剂量γ-射线和香烟烟雾对后代行为的影响提供了可靠的依据。
, http://www.100md.com
人在被动或主动吸烟时会吸进各种品牌的香烟烟雾，本研究选择多种品牌香烟烟雾水溶物混合进行实验以使实验更接近人的吸烟过程。实验结果表明孕鼠接触高浓度的香烟和低剂量的照射，对仔鼠的张耳、开眼、生毛和出牙龄四种生理发育指标以及平面翻正、空中翻正、视觉定向、听觉惊愕四种反射指标达标日龄有显著的影响；并且低剂量γ-射线与香烟对四种生理发育指标和反射指标的联合影响有协同效应。目前，放射性物质在医学上的应用逐渐广泛，并且我国又是烟草生产大国，从本研究结果来看，低剂量γ-射线和高浓度香烟烟雾的行为致畸性应引起人们的重视，为避免对胎儿的发育产生潜在的不良影响，妊娠期妇女不宜主、被动吸烟，更特别注意香烟与放射性物质的联合效应。
* 河南省自然科学基金资助项目(974020500)
作者简介：丰慧根，男，硕士，副教授
任太芳 新乡医学院第一附属医院
, http://www.100md.com
刘明林 新乡医学院实验动物中心
参考文献
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(1998-07-21收稿), 百拇医药