發(fā)布時間：2018-07-16 18:47

【摘要】：苯(Benzene)是重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。IARC于1982年將苯分類為確定的人類致癌物(1類化學(xué)致癌物),其毒性作用主要靶器官為造血系統(tǒng),表現(xiàn)為外周血各種血細胞計數(shù)的下降、再生障礙性貧血、MDS,甚至引起骨髓造血細胞的惡性轉(zhuǎn)化,引發(fā)血液系統(tǒng)癌癥；苯致白血病在我國8類職業(yè)病腫瘤中排在第一位。慢性苯中毒在上報的慢性職業(yè)病中占前三位,現(xiàn)今發(fā)達國家苯的職業(yè)接觸閾限值(TLV)為1ppm (3.25mg/m3,美國為0.5 ppm),而我國的職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中苯的職業(yè)接觸限值為PC-TWA為6mg/m3 。最近研究表明在低于(1ppm)的職業(yè)接觸下,依舊有苯導(dǎo)致造血系統(tǒng)損傷的研究報道,因此有必要探討苯對職業(yè)工人的健康損害,尤其是血液系統(tǒng)和遺傳損傷。個體對于苯毒性的易感性差異除受個體年齡、性別、健康和營養(yǎng)狀況影響外,更主要的是受到機體環(huán)境應(yīng)答基因的活性包括代謝酶活性差異和DNA修復(fù)能力的不同,這些差異可以歸因為相關(guān)基因的突變,也可能是表觀遺傳改變導(dǎo)致了機體在遺傳物質(zhì)不變的情況下改變了生命活動,表觀遺傳學(xué)已是現(xiàn)今的研究熱點。表觀遺傳學(xué)尤其是DNA甲基化為揭示苯的致癌機制提供了新的思路,研究表明外周血DNA甲基化水平能夠作為生物標(biāo)志并與膀胱癌、胃癌、乳腺癌和結(jié)腸癌等惡性腫瘤有關(guān),并有可能成為篩檢苯健康危害新的早期生物標(biāo)志。本文通過研究分析不同行業(yè)苯作業(yè)工人外周淋巴細胞遺傳損傷和DNA整體甲基化、DNA損傷修復(fù)基因甲基化水平；并通過DNA甲基化關(guān)聯(lián)基因的突變檢測,分析其對DNA甲基化的影響,以期篩選出反應(yīng)苯接觸的生物標(biāo)志,以期探索環(huán)境-基因-DNA甲基化間的關(guān)系。本次研究對象包括浙江某制鞋廠的苯作業(yè)工人和安徽某汽車制造公司的涂裝等車間作業(yè)工人。在六個鞋廠中調(diào)查了385名工人(男190名,女195名),平均年齡27.3±4.5歲(17～57歲),選取該制鞋廠同一城市的非接苯或無其它毒物的辦公室人員220名作為對照；調(diào)查該汽車制造公司181名作業(yè)工人(男性144名,女性37名),平均年齡27.1±6.3歲(19～50歲),該汽車公司同地區(qū)對照26名,同時在上海選取95名教職工作為外對照。在職業(yè)健康體檢過程中,對外周血象、尿常規(guī)和肝、腎功能進行了檢測；同時進行了胞質(zhì)阻滯微核試驗(CBMN)的檢測,并隨機檢測了鞋廠50名作業(yè)工人的DNA損傷修復(fù)能力。采用定點和個體采樣相結(jié)合的方法檢測作業(yè)環(huán)境中苯的濃度,根據(jù)工人的作業(yè)時間和地點計算苯的累積接觸劑量,進行接觸評估。根據(jù)外周白細胞計數(shù)和遺傳損傷,應(yīng)用基準(zhǔn)劑量(BMD)法計算苯作業(yè)工人健康效應(yīng)(血液毒性和遺傳毒性)的基準(zhǔn)劑量,以期為修訂苯的接觸限值提供參考依據(jù)。應(yīng)用PCR-RFLP和測序方法對苯接觸工人進行DNA-甲基化關(guān)聯(lián)基因和代謝酶基因的多態(tài)性進行檢測。選擇檢測了DNA-甲基化關(guān)聯(lián)基因DNMT3A (rs36012910, rs1550117, DNMT3A18 R882)、DNMT3B (rs2424909, rs2424913, rs1569686)、IDH2 (R140/R172)、MGMT(rsl 6906252)和代謝酶基因CYP2E1(rs3813867, rs2031920, rs6413432)、GSTT1/TM1、GSTP1 (rs1695)和mEH (rs 1051740、rs2234922)的17個位點。從兩個現(xiàn)場選取140名苯作業(yè)工人和48名對照進行DNA甲基化檢測。應(yīng)用高分辨率熔解曲線(High Resolution Melt, HRM)分析外周淋巴細胞LINE1和MGMT、hMLH1基因啟動子區(qū)的甲基化水平,用MSP分析MGMT、 hMLH1、RAS、P53、P16、GSTP1基因啟動子區(qū)的甲基化水平。使用基準(zhǔn)劑量軟件2.2.1(Benchmark Dose Software (BMDS) Version 2.2.1 U.S. EPA)進行基準(zhǔn)劑量的計算。分別以白細胞和微核率為效應(yīng)指標(biāo)進行計算,設(shè)置對照組指標(biāo)的95%可信區(qū)間的下線作為損傷臨界值,即當(dāng)微核率≥4‰時判定個體遺傳損傷；當(dāng)外周白細胞≤4.3×109/L時,判定為白細胞異常。以Quantal-linear模型對白細胞降低進行計算,得到總?cè)巳旱腂MDL10為24.21mg/m3-年,按照工人一生工作40年計算,其基準(zhǔn)劑量濃度為0.61 mg/m3。而女性的基準(zhǔn)劑量濃度為0.40 mg/m3。以遺傳損傷為效應(yīng)指標(biāo)得到總?cè)巳旱腂MDL10為7.64 mg/m3-年,其基準(zhǔn)劑量濃度為0.19mg/m3,而女性的基準(zhǔn)濃度為0.12mg/m3。多因素Poisson回歸分析微核影響因素顯示,接觸組和對照組微核率分別為3.35±1.91‰和1.92±1.44‰,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01),苯累積接觸劑量與微核之間存在劑量-反應(yīng)關(guān)系(FR(95%CI):1.005(1.002,1.008), P0.01).由方差分析所得鞋廠接觸組的白細胞低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(接觸組vs對照組：5.61±1.58 ×109/L vs 6.47±1.40 ×109/L, P0.01),并且呈顯著劑量-反應(yīng)關(guān)系。苯接觸組DNA修復(fù)能力(3AB指數(shù))為0.22,顯著低于對照組的0.37,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。隨著微核率的升高,DNA損傷修復(fù)能力(3AB指數(shù))逐漸降低,方差分析顯示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。HRM分析結(jié)果得出對照組LINE1的甲基化率是54.09±5.84%,高于接觸組的甲基化率(48.16±8.07)%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。而對照組的MGMT甲基化率為4.89±2.14%,低于接觸組的甲基化率6.81±2.14%(P0.05)。對照組的hMLHl甲基化率為10.61±4.84%,低于接觸組的甲基化率11.94±7.81%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。應(yīng)用MSP法定性檢測P53、P16、GSTP1、hMLH1、MGMT和RAS的甲基化情況,顯示GSTP1、hMLHl、MGMT和RAS在對照組中的甲基化率分別為8%、8%、29%和6%,而在接觸組中的甲基化率分別為30%、34%、61%和35%,接觸組甲基化率顯著高于對照組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。DNA甲基化關(guān)聯(lián)基因突變對甲基化的影響表現(xiàn)為：DNMT3A基因R882C位點(R882C vs野生型；45.06±6.97% vs49.35±8.39%,P0.05)和R882H突變(R882H vs野生型；44.044±3.13% vs49.354±8.39%,P0.05)能夠?qū)е翷INE1甲基化率的降低。rs36012910 (雜合突變型vs野生型；46.37±4.55%vs48.58±8.56%,P=0.266)的雜合和突變型LINEl甲基化率低于野生型,但是沒有統(tǒng)計學(xué)意義。雙體型分析顯示DNMT3A基因AGG/GGG型低于野生型,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.037)；MGMT rs36012910位點的雜合型、突變型的MGMT啟動子區(qū)甲基化均高于野生型,但是其P值在界值附近(雜合突變型vs野生型；7.26±1.56 vs 6.55±2.40%,P=0.079)。DNA甲基化關(guān)聯(lián)基因和代謝酶基因突變對機體效應(yīng)指標(biāo)的影響。其結(jié)果顯示DNMT3A的rs36012910(野生型vs雜合型：5.66±1.79×109vs 6.34±2.51×109,P0.01)的雜合型導(dǎo)致了白細胞的升高。DNMT3B的rs2424913的雜合型白細胞計數(shù)顯著高于野生型(野生型vs雜合型：5.75±1.63×109/L vs 6.78±3.17×109/L,P0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。DNMT3A的R882位點的突變基因型的微核率顯著高于野生型(FR(95%CI); 1.14(1.02,1.29), P=0.024),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。CYP2E1的rs3813867(野生型vs突變型：5.74±1.69×109/L vs5.34±1.29×109/L, P0.05)和rs2031920(野生型vs突變型：5.75±1.63 ×109/L vs5.32±1.43109/L, P0.05)的突變型和雜合型均導(dǎo)致了白細胞的降低,和微核率的升高(rs3813867, FR(95%CI):1.15 (1.02,1.29), P0.05), (rs2031920, FR(95%CI): 1.23(1.09,1.37).本次對35名作業(yè)工人隨訪可見,2009年苯接觸濃度遠遠高于2013年,并且該企業(yè)從2009年逐漸改進工藝,引進先進設(shè)備,更換無苯涂料,2013年未檢測到苯的存在。2013年白細胞計數(shù)顯著高于2009(2013年vs 2009年：5.39±2.75×107L vs4.62±1.44 × 109/L; P0.01)年,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；2009年白細胞計數(shù)異常率為71%,2013年異常率為為40%,卡方檢驗差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。同樣紅細胞(2013年vs 2009年：5.22±0.37 × 1O12/L vs 4.04±0.41 × 1012/L; P0.01)和血紅蛋白(2013年vs 2009年：151.43±12.12 g/L vs 135.94±14.53 g/L;P0.01)也顯著高于2009年。但是2013年微核率略高于2009年(2013年vs 2009年：3.51±1.88‰ vs 2.86±2.07‰),盡管差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。2009年微核異常率為26%,2013年異常率為51%,但是差異不具備統(tǒng)計學(xué)意義。2013年的LINE1基因的甲基化率高于2009年,具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異(2013年vs 2009年：51.31±7.63%vs 45.10±9.95%：P0.01)。而hMLHl基因啟動子區(qū)甲基化率低于2009年,差異在統(tǒng)計學(xué)界值上(2013年vs 2009年：11.45±5.53%vs9.28±4.32%；P=0.081)。說明在隨著接觸濃度的降低,接觸工人的外周血象,包括白細胞、紅細胞和血紅蛋白在逐漸升高,但是其微核率代表的遺傳損傷依然在加重,其外周血總甲基化率(LINE1)也在升高,DNA損傷修復(fù)基因的hMLH1基因啟動子區(qū)甲基化水平降低。綜上所述,在我國現(xiàn)行職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)下,苯仍可造成遺傳物質(zhì)產(chǎn)生損傷和造血毒性；苯接觸可以導(dǎo)致機體整體甲基化率(LINE1)的降低,也可導(dǎo)致環(huán)境應(yīng)答基因(GSTP1、hMLH1、MGMT和RAS)的啟動子區(qū)甲基化水平的升高。而甲基化關(guān)聯(lián)基因突變可能調(diào)控著機體的甲基化水平,DNMT3A/3B的R882突變可以導(dǎo)致LINEl甲基化率的降低,并且突變位點組的外周白細胞計數(shù)低于野生型,而微核率高于野生型,具有一定關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)DNMT3A/3B的兩個位點的突變(rs36012910和rs2424913)是機體的保護因素,但是其LINE1的甲基化率是降低的,沒有發(fā)現(xiàn)直接聯(lián)系。DNA甲基化關(guān)聯(lián)基因突變對甲基化的調(diào)控和機體健康的影響還需要進一步擴大樣本量和甲基化位點數(shù)的檢測,進一步研究其調(diào)控機制。隨訪觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)苯作業(yè)工人由很高濃度轉(zhuǎn)到低濃度(6mg/m3)環(huán)境中,外周血血象逐漸恢復(fù)升高,并且其DNA甲基化水平也向著正�；謴�(fù),但是其遺傳損傷仍然存在,甚至?xí)�進一步加重。
[Abstract]:Benzene ( benzene ) is an important chemical raw material widely used in industrial and agricultural production . IARC has classified benzene as a confirmed human carcinogen ( type 1 chemical carcinogen ) in 1982 . The main target organ of its toxicity is hematopoietic system , which is characterized by the decrease of blood cell count in peripheral blood , aplastic anemia , MDS , and even malignant transformation of bone marrow hematopoietic cells , which causes cancer of blood system ;
Benzene - induced leukemia is the first in China ' s eight occupational diseases . Chronic benzene poisoning accounts for the first three digits in the reported chronic occupational disease . The occupational exposure threshold value ( TLV ) of benzene in developed countries is 1 ppm ( 3.25 mg / m3 , 0.5 ppm in the United States ) , while the occupational exposure limit of benzene in China ' s occupational health standard is 6 mg / m3 . Recent studies have shown that there is still a study on the damage of benzene to occupational workers , especially the blood system and genetic damage .
In this study , 385 workers ( 190 male and 195 female ) with a mean age of 27.3 鹵 4.5 years ( 17 - 57 years ) were investigated .
181 workers ( 144 males and 37 females ) were investigated . The mean age was 27 . 1 鹵 6.3 years ( 19 - 50 years ) .
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本文編號：2127304