AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因多態(tài)性與焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷的關系.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclicaromatichydrocarbons，PAHs)己被國際癌癥研究署(InternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)為“I類致癌物”。焦爐工在工作過程中經皮膚和呼吸道接觸大量含有PAHs的焦爐逸散物(Cokeovenemissions，COEs)。流行病學調查表明焦爐工具有較高的患肺癌的風險。在我國，含有大量具有突變性和致癌性的多環(huán)芳烴的焦爐逸散物導致的肺癌被列為

2、我國八種法定職業(yè)腫瘤之一。 由于苯并(a)芘是第一個被發(fā)現(xiàn)的環(huán)境化學致癌物，而且致癌性很強，故經常以BaP作為PAHs的代表。苯并(a)芘進入人體后，與多環(huán)芳烴受體(ArylhydrocarbonreceptorAhR)結合，導致AhR空間結構發(fā)生變化，核易位區(qū)、二聚化區(qū)以及DNA結合區(qū)域被暴露出來，配體、AhR與HSP90一起進入細胞核，然后，AhR與ARNT形成異二聚體，HSP90解離。該異二聚體與相應的增強子元件結合，從而

3、誘導多種外源性化學物代謝酶的合成，如細胞色素P4501A1(CYP1A1)、谷胱甘肽S-轉移酶(GST)。PAHs須經代謝酶生物轉化后才具有致癌性。PAHs在體內生物轉化時能生成大量活性氧和能與DNA形成加合物的代謝產物，最終導致DNA受到損傷。因此，多環(huán)芳烴受體在苯并(a)芘的致癌性中發(fā)揮著重要作用。有研究報道細胞經苯并[a]芘染毒后多環(huán)芳烴受體蛋白的改變情況，但其mRNA水平的變化卻未見報道。 PAHs導致的DNA損傷在個體

4、與個體之間存在著較大的差異，并且這種差異與遺傳易感性有關。目前，單核苷酸多態(tài)性(Singlenucleotidepolymorphism，SNP)已被廣泛利用到研究多基因疾病和環(huán)境相關疾病中。AhR基因總共有47000個堿基，估計其有50-80個SNP。目前NCBI上報道了20個SNP，其中16個位于內含子，3個位于3'端非翻譯區(qū)，一個位于讀碼區(qū)。AhR基因多態(tài)性中研究最廣泛的多態(tài)性位點為第554個密碼子上精氨酸至賴氨酸的改變，有報道認

5、為此位點的改變可導致AhR下游基因(如代謝酶基因)的表達發(fā)生改變，從而影響外來化合物的代謝。但目前還沒有文獻報道此位點變異是否與焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷程度有關。 CYP1A1、GSTT1和GSTM1分別為Ⅰ、Ⅱ相代謝酶成員，其參與了多環(huán)芳烴的代謝過程。有研究報道CYP1A1、GSTT1和GSTM1的基因多態(tài)性與腫瘤(如肺癌、膀胱癌)的易感性有關。但在焦爐工中，這些基因的變異的作用還不是很明確。例如，有研究報道GSTM1多

6、態(tài)性與焦爐工外周血BPDE-DNA加合物水平有關，但也有研究報道未發(fā)現(xiàn)這種關系。 為了闡明多環(huán)芳烴受體及其基因多態(tài)性在多環(huán)芳烴致癌性中的作用，本研究分為兩部分：第一部分選取了240名焦爐工和123名無職業(yè)多環(huán)芳烴(PAHs)暴露工人為研究對象，用堿性彗星實驗檢測其外周血淋巴細胞DNA損傷情況，用PCR法檢測AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型，以此來探討這些基因型與焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷程度是否有關系；第二

7、部分采用實時定量PCR的方法，檢測了不同濃度的苯并(a)芘作用A549細胞后，多環(huán)芳烴受體mRNA表達的規(guī)律。 第一部分AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因多態(tài)性與焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷的關系 本部分采取橫斷面分子流行病學設計，研究了AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型在中國人群中的分布情況及其與焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷程度的關系。本部分研究選取了240名焦爐工和123名無職業(yè)多環(huán)

8、芳烴(PAHs)暴露工人為研究對象，應用PCR方法檢測AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型，使用堿性單細胞凝膠電泳技術評價淋巴細胞DNA損傷，研究對象的年齡、性別、吸煙和飲酒、職業(yè)暴露史等信息使用調查表收集。結果顯示，經過廣義線性模型對年齡、外暴露等級進行校正后，在對照組中，具有CYP1A1MspICC+CT基因型者(0.32±0.96)的OliveTM值比TT基因型者(0.90±0.98)低，且差異有顯著性(P=0.00

9、5)。焦爐工中AhR基因1661位點AA+GA基因型者經自然對數(shù)轉換的Olive尾矩(1.37±1.10)高于GG基因型者(1.02±1.12)，差異有顯著性(P＜0.05)，在非暴露組中未發(fā)現(xiàn)類似結果。這提示著AhR基因G1661A位點的多態(tài)性可影響焦爐工外周血淋巴細胞DNA損傷程度。 第二部分苯并[a]芘對A549細胞多環(huán)芳烴受體mRNA表達的影響 本部分主要研究了不同濃度的苯并[a]芘對體外人肺腺癌細胞多環(huán)芳烴受體

10、mRNA表達的影響。多環(huán)芳烴受體介導了苯并[a]芘的毒作用，但在細胞中表達很少，并且容易降解。用實時定量PCR方法，可以檢測多環(huán)芳烴受體mRNA在細胞內的痕量表達。我們設計了六個苯并[a]芘濃度0、1、5、10、50、100μMol/L作用24小時后，肺腺癌細胞多環(huán)芳烴受體mRNA表達的改變。結果發(fā)現(xiàn)：肺腺癌細胞在苯并[a]芘不同濃度作用24小時后，多環(huán)芳烴受體的mRNA水平與對照組比都有明顯的降低。雖然其具體機制不清楚，但這提示著多環(huán)