氟接触工人外周血淋巴细胞凋亡及红外光谱研究

摘要

目的：
　　研究电解铝工业氟接触对工人外周血淋巴细胞细胞凋亡的影响及其红外光谱改变。
　　方法：
　　选择广西某大型铝厂的电解铝、铸造、热电车间作为高、中、低氟暴露工作场所，矿山开采部为对照工作场所，用整群随机抽样方法在每个工作场所抽取70名男性工人，组成高、中、低氟接触组和对照组。用醋酸-硝酸纤维微孔滤膜法采集各车间空气，采集工人外周血并分离血清和淋巴细胞。用氟离子选择电极法测空气氟化物浓度和工人血氟浓度，SCGE检、流式细胞技术、半定量RT-PCR分别测淋巴细胞DNA损伤、细胞凋亡率及凋亡相关基因P53、Bcl2和Bax mRNA的表达，用ATR-FTIR检测淋巴细胞分子结构和/或含量的改变。
　　结果：
　　1.电解铝、铸造、热电车间空气氟化物浓度分别为0.25±0.03、0.09±0.02、0.06±0.02mg/m3，3个组两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.01），矿山开采部空气氟化物浓度低于检测下限(0.9ug/m3)。
　　2.高、中、低氟接触组和对照组工人外周血血氟浓度分别为0.09±0.008、0.07±0.014、0.06±0.012、0.05±0.011mg/L，高氟接触组血氟浓度高于对照组(P＜0.05)。工人血氟浓度与接触氟化物浓度呈正相关(R=0.650，P＜0.01)。
　　3.高氟接触组淋巴细胞DNA彗星率明显高于其他3组(38.4％vs5.1％、2.6％、2.5％，均P＜0.01）;中氟接触组淋巴细胞彗星率亦分别高于低氟接触组和对照组（均P＜0.01）。高氟接触组淋巴细胞尾部DNA％、尾长和OTM均高于其他3组(4.62％vs1.10％、0.81％、0.53％;10.76vs3.87、3.55、3.27μm;0.98vs0.08、0.06、0.04μm，P＜0.01或0.05);中氟接触组淋巴细胞尾部DNA％和尾长高于低氟接触组和对照组（均P＜0.01）;中接触氟组淋巴细OTM高于对照组(P＜0.05);低氟接触组淋巴细胞尾部DNA％和尾长亦高于对照组（均P＜0.05）。淋巴细胞彗星率、尾部DNA％、尾长和OTM与工人接氟浓度呈高度正相关（Spearman相关系数分别为0.924，0.839,0.828,0.860，均P＜0.01）。
　　4.高、中、低氟接触组和对照组淋巴细胞凋亡率分别19.3％、16.9％、16.4％和15.9％，高氟接触组淋巴细胞凋亡率明显高于其他3组（均P＜0.01）且细胞凋亡率均与DNA损伤率呈正相关(R=0.709，P＜0.01)。高氟接触组凋亡相关基因P53和Bax mRNA的表达量均高于对照组（1.63±0.44vs1.07±0.36,1.26±0.32vs1.02±0.34,P＜0.01或0.05）。
　　5.光谱分析显示：与细胞胞浆蛋白磷酸化、糖原、DNA/RNA、DNA/对称磷酸盐、酰胺酶及蛋白质有关的多个波数吸光值随接氟浓度升高而降低。接氟组的PC1、PCA-LDA1得分均低于对照组(-3.30、-0.38、0.25vs3.77;-78、-0.39、-0.07vs0.96，P＜0.01或0.05);高、中氟接触组PC1、PCA-LDA1得分低于低氟接触组(P＜0.01或0.05);高氟接触组PCA-LDA1得分低于中氟接触组(P＜0.01或0.05)，高氟接触组的PC2得分低于对照组(-0.27vs0.40，P＜0.05)。接氟组PC1的前10个贡献波数吸光度均低于对照组(P＜0.01或0.05);高、中氟接触组1030、1038、1045、1053、1065、1080cm-1的吸光值均低于低氟接触组（均P＜0.05）。在PC2的前10个贡献波数中，高氟接触组的1616，1650，1655、1674cm-1和中氟接触组的1628、1650、1655、1674cm-1的吸光值均低于对照组（均P＜0.01或0.05）。
　　结论：
　　1.以电解铝车间为氟污染源氟化物向周围扩散，工人外周血血氟浓度随接氟浓度升高而升高，血氟可作为工人接氟暴露指标。
　　2.长期接氟作业可致工人外周血淋巴细胞DNA受到不同程度损伤。
　　3.氟接触导致工人外周血淋巴细胞凋亡率上升，细胞凋亡可能是由DNA损伤介导。
　　4.长期接氟作业可致工人外周血淋巴细胞DNA/RNA、糖原、DNA/对称性磷酸盐、酶和蛋白质的结构和/或含量改变，细胞核蛋白磷酸化程度加强，此结果也证实氟可致DNA损伤且与细胞凋亡有关，同时提示氟可致细胞生化代谢和遗传物质发生异常。

目录

声明

中英文缩略词对照表

摘要

前言

1 材料与方法

1．1 材料

1．1．1 主要实验试剂

1．1．2 主要实验仪器及耗材

1．1．3 主要试齐0配制

1．1．4 研究对象

1．2 实验方法

1．2．1 工人基本信息调查

1．2．2 车间空气氟化物的采样

1．2．3 接氟作业工人外周血血清及淋巴细胞采集

1．2．4 标准曲线制作

1．2．5 空气氟化物和工人血氟测定

1．2．6 SCEG分析

1．2．7 细胞凋亡检测

1．2．8 半定量RT-PCR试验

1．2．9 ATR-FTIR分析

1．3 数据和图像处理

2 结果

2．1 调查对象基本情况分析

2．2 工作环境空气氟化物检测结果

2．3 血氟测定

2．4 SCGE试验结果

2．5 细胞凋亡检测结果

2．6 淋巴细胞凋亡基因检测结果

2．7 红外光谱扫描结果

2．7．1 均值光谱分析

2．7．2 PCA和LDA分析

2．7．3 PC1和PC2前10个贡献波数分析

讨论

全文小结

参考文献

文献综述

致谢

攻读硕士学位期间发表学术论文