1,3-丁二烯職業(yè)接觸人群基因多態(tài)性與遺傳損傷的研究.pdf

1、1，3-丁二烯(1，3-butadiene，BD)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于合成橡膠、塑料等石油化工和制造行業(yè)，職業(yè)接觸人群較廣。BD也是明確的嚙齒類動(dòng)物致癌物，但人類流行病研究未獲得確切的致癌證據(jù)，國(guó)際癌癥研究中心(IARC)于1992、1999年均將BD劃分為人類可能致癌物2A組。近年來(lái)一系列BD職業(yè)接觸人群的腫瘤流行病學(xué)調(diào)查資料、尤其是最近有關(guān)北美地區(qū)BD高暴露人群白血病發(fā)病相關(guān)的回顧性研究結(jié)果，促使IARC在2008年將B

2、D提升為人類致癌物1組。因此，預(yù)防BD所致職業(yè)性腫瘤，尋找反映BD損害效應(yīng)的生物標(biāo)志物并應(yīng)用于職業(yè)人群的生物監(jiān)測(cè)，成為當(dāng)前一個(gè)迫切而又具有現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。
　　 2002年本課題組在南京某石化公司進(jìn)行了一次流行病學(xué)研究，使用HPRT試驗(yàn)法檢測(cè)BD生產(chǎn)工人的突變頻率(MF)，發(fā)現(xiàn)BD生產(chǎn)工人的MF頻率高于對(duì)照組工人，但此差異并沒(méi)有顯著性。
　　 本課題在前期研究的基礎(chǔ)上，于2009年在南京某石化公司烯烴廠BD生產(chǎn)車間同

3、一人群，選擇了45對(duì)BD生產(chǎn)工人及配對(duì)的對(duì)照組人群，進(jìn)行了流行病學(xué)的調(diào)查研究。為了解BD生產(chǎn)工人對(duì)空氣中BD氣體的暴露情況，本研究使用了兩種空氣采樣方式：個(gè)體采樣法和定點(diǎn)采樣法，收集環(huán)境暴露數(shù)據(jù)；還測(cè)定了BD工人的BD尿代謝物(M1和M2)含量。同時(shí)，調(diào)查了受試工人的一般健康和生活習(xí)慣，并進(jìn)行了職業(yè)健康體檢；采集了多種受試工人的生物學(xué)材料(血液、尿液和口腔脫落上皮細(xì)胞)后，在實(shí)驗(yàn)室使用了多種毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法以評(píng)估受試工人的遺傳損傷，包括胞

4、質(zhì)阻滯分裂阻滯微核試驗(yàn)(CBMNT)細(xì)胞組學(xué)方法、單細(xì)胞凝膠電泳法(彗星電泳試驗(yàn))和口腔上皮細(xì)胞微核試驗(yàn)法。為了解BD毒物代謝酶和DNA損傷修復(fù)酶的基因多態(tài)性對(duì)工人遺傳的影響，本研究利用PCR-RFLP技術(shù)和多重PCR技術(shù)對(duì)BD生產(chǎn)工人進(jìn)行了基因分型，初步探討了這些基因多態(tài)性對(duì)BD導(dǎo)致的遺傳損傷造成的影響。研究?jī)?nèi)容包括三部分：(1)BD生產(chǎn)工人職業(yè)暴露監(jiān)測(cè)及相關(guān)健康檢查；(2)BD生產(chǎn)工人遺傳損傷的檢測(cè)；(3)BD生產(chǎn)工人毒物代謝酶及D

5、NA修復(fù)酶基因多態(tài)性對(duì)遺傳損傷的影響，主要結(jié)果如下：
　　 1.本研究在上次研究的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查作業(yè)工人的一般健康和生活習(xí)慣背景資料，選擇了45對(duì)BD生產(chǎn)工人及其配對(duì)的對(duì)照組為實(shí)驗(yàn)對(duì)象?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工人工作流程，確定空氣檢測(cè)采樣點(diǎn)，使用了兩種采樣方式監(jiān)測(cè)了BD工人對(duì)空氣中BD的暴露情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：個(gè)體采樣中，暴露組的平均BD濃度(TWA)0.34±0.61p.p.m.顯著高于對(duì)照組0.04±0.01p.p.m.。這種個(gè)體采樣監(jiān)測(cè)表

6、現(xiàn)出來(lái)的差異同樣反映在定點(diǎn)采樣當(dāng)中。本研究在暴露組BD生產(chǎn)車間設(shè)置了11個(gè)采樣點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)三天采樣，一共采集33個(gè)樣本。在1#裝置的地漏口發(fā)現(xiàn)一個(gè)特別高的離群值，達(dá)到326.33mg/m3，與前次研究發(fā)現(xiàn)有一致之處，原因可能是由于地漏口的BD氣體逸出。在剔除此離群值后，BD生產(chǎn)車間的平均空氣BD濃度2.27±3.33p.p.m.顯著高于對(duì)照組0.84±0.20p.p.m.(辦公室和循環(huán)水車間)。
　　 2.45對(duì)受試對(duì)象同時(shí)進(jìn)行

7、了職業(yè)健康調(diào)查，在職業(yè)體檢的血液學(xué)項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)兩組指標(biāo)平均值都在正常參考值范圍之內(nèi)，但是BD暴露組紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(4.97±0.35×1012/Lversus4.70±0.46×1012/L)(P<0.01)與血紅蛋白含量(154.07±11.21g/L versus147.56±18.70g/L)(P<0.05)明顯高于對(duì)照組，血小板計(jì)數(shù)低于對(duì)照組，但差異不顯著。兩組各項(xiàng)其他各項(xiàng)體檢指標(biāo)無(wú)明顯差異。
　　 3.內(nèi)暴露情況，本研究使用

8、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法，一共完成了23對(duì)研究對(duì)象尿代謝物的檢測(cè)，經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)M1和M2的數(shù)據(jù)均為偏態(tài)分布，所以采用中位數(shù)(median)和極差(range)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述；其作為連續(xù)變量也按四分位數(shù)間距分層進(jìn)行了分析。使用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法比較暴露組和對(duì)照組之后，發(fā)現(xiàn)暴露組工人尿代謝物的M1濃度(median，122.54 p.p.b.)顯著高于對(duì)照組(median，10.70p.p.b.)(P<0.01)；M2以及M1/(M1+M2)

9、在兩組之間差異不顯著。
　　 4.CBMNT細(xì)胞組學(xué)分析結(jié)果，暴露組工人的微核率(8.00±3.78‰ versus5.62±2.41‰)(P<0.01)、核質(zhì)橋率(2.58±2.79‰ versus1.13±1.34‰)(P<0.01)分別顯著高于對(duì)照組，核分化指數(shù)(2.20±0.14 versus2.35±0.27)(P<0.01)則顯著低于對(duì)照組。將年齡、性別和吸煙狀況因素納入考慮時(shí)，暴露組中女性工人的微核率高于男性工人，

10、但差異不顯著，處于臨界值(P=0.053)。沒(méi)有觀察到吸煙和年齡因素對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)象染色體損傷的影響。
　　 5.在45對(duì)研究對(duì)象的基礎(chǔ)上，分別有31對(duì)和18對(duì)BD暴露組工人與對(duì)照人群完成了彗星試驗(yàn)與口腔上皮細(xì)胞微核試驗(yàn)，在這兩項(xiàng)試驗(yàn)反映的遺傳損傷指標(biāo)上面，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兩組間存在顯著性差異。
　　 6.本試驗(yàn)分析了BD暴露組工人的代謝酶基因多態(tài)性對(duì)遺傳損傷的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BD暴露工人中，攜帶CYP2E1 pstl/rsal

11、 clc2基因型和mEH His139Arg HR基因型的工人的核質(zhì)橋率分別顯著高于攜帶CYP2E1 pstl/rsal c1c1基因型[FR=3.10，95%confidence interval(CI)：2.09-4.62，P<0.0001]和mEH His139Arg HH基因型的(FR=1.78，95% CI：1.15-2.78，P=0.0102)工人。納入了多個(gè)因素考慮時(shí)，包括年齡、性別、工齡、吸煙、飲酒因素，發(fā)現(xiàn)，攜帶CYP

12、2E1 pstl/rsal clc2/c2c2或者mEH中/高活性組的BD暴露組工人核質(zhì)橋率分別顯著高于攜帶CYP2E1 pstl/rsal c1c1(FR=2.60，95%CI：1.72-3.93，P<0.0001)和mEH低活性組(FR=2.06，95% CI：1.17-3.62，P<0.05)的工人。
　　 7.本試驗(yàn)也對(duì)BD暴露工人的DNA損傷修復(fù)相關(guān)基因作了多態(tài)性分析，在涉及到的5個(gè)基因(XRCC1、MGMT、ADPR

13、T、APE1和MTHFR)和9個(gè)SNP位點(diǎn)中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)XRCC1、MGMT、ADPRT和APE1基因的單個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)對(duì)BD造成的遺傳損傷有影響。
　　 8.將XRCC1基因單體型對(duì)(diplotype)單獨(dú)作為分類變量，在多元Poisson回歸模型里面，矯正年齡、性別、工齡、吸煙和飲酒因素的影響，發(fā)現(xiàn)具有TCGA-CCGG(FR=2.10，95%CI：1.03-4.28)和TCGG-TCGA(FR=2.75，95%CI：0.76

14、-2.65)單體型對(duì)個(gè)體的核芽突率(NBUD)顯著高于具有TCGG-TCGG單體型對(duì)的個(gè)體。這一結(jié)果提示單體型對(duì)也許可以作為的BD職業(yè)暴露健康監(jiān)測(cè)的又一易感性標(biāo)志物。
　　 9.對(duì)MTHFR基因兩個(gè)SNP位點(diǎn)的多態(tài)性進(jìn)行分析，運(yùn)用多元Poisson回歸分析將多個(gè)混雜因素納入考慮時(shí)，發(fā)現(xiàn)在BD暴露工人中，MTHFR677位點(diǎn)CC基因型(2.00±2.00‰)(FR=0.36，95%CI：0.20-0.67，P<0.01)與CT基因

15、型個(gè)體(2.87±1.98‰)(FR=0.49，95%CI：0.32-0.77，P<0.01)的核芽突率(NBUD)顯著低于TT個(gè)體(5.33±2.60‰)。未發(fā)現(xiàn)MTHFR1298位點(diǎn)變異有此影響。
　　 總之，本研究在我室前期研究基礎(chǔ)上，從BD職業(yè)暴露人群遺傳損傷的細(xì)胞組分析入手，結(jié)合對(duì)BD代謝途徑中關(guān)鍵酶基因的多態(tài)性鑒定及個(gè)體和人群的接觸評(píng)定，篩選出了敏感的BD遺傳毒性標(biāo)志物，同時(shí)也得到了BD遺傳損傷的易感基因型。本研究結(jié)