必需微量金属元素与多环芳烃的交互作用对焦炉工人染色体损伤水平的影响

摘要

目的：焦炉逸散物中含有多种空气污染物，包括PAHs和金属颗粒物等，已有研究发现PAHs的暴露能够导致焦炉工人机体氧化应激水平增高，进而产生遗传物质损害。本研究旨在评价人体必需微量金属元素的暴露，以及它们与多环芳烃的交互作用对焦炉工人外周血淋巴细胞染色体损伤水平产生的影响。
　　方法：本研究共选择在某焦化厂工作达一年以上的1333例男性焦炉工人作为研究对象，针对每个工人开展体格检查并收集其尿样和外周静脉血样，同时采用问卷调查方式采集个人的人口学信息、吸烟饮酒状态、职业史以及既往病史等；使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测量工人尿中的11种必需微量金属元素（锌，Zn；硒，Se；锶，Sr；铁，Fe；铜，Cu；钴，Co；锰，Mn；钼，Mo；铷，Rb；锡，Sn；钒，V）的浓度；气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定尿中PAHs的浓度；ELISA法(酶联免疫吸附试验)测定血浆BPDE-白蛋白加合物的浓度；以及胞质分裂阻滞微核实验(CBMN assay)评估人体外周血淋巴细胞微核（MN）率水平。采用多元Poisson回归模型并校正工龄、吸烟和饮酒状态、BMI、ΣOH-PAHs（和BPDE-白蛋白加合物）后，分析和评估必需微量金属元素以及它们与BPDE-白蛋白加合物的交互作用对人外周血淋巴细胞微核率的生物学效应。
　　结果：随着尿中Zn、Se和Sr浓度的升高，焦炉工人外周血淋巴细胞微核率水平明显减低，并呈显著的负向剂量-反应关系，频率比（frequency ratio,FR）及其95％可信区间（confidence interval，CI）分别为0.934(0.890,0.981),P=0.006、0.936(0.890,0.983),P=0.008和0.929(0.888,0.970),P=0.001。与尿中Zn≤20.90、Se≤0.55和Sr≤6.98μg/mmol肌酐水平的研究对象相比，外周血淋巴细胞微核率在尿中Zn>32.02、Se>1.23和Sr>17.39μg/mmol肌酐水平的研究对象中明显降低（P均<0.05）。依据血浆 BPDE-白蛋白加合物的第66.7%的百分位数(4.70ng/mg白蛋白)将研究人群分成高水平PAH（BPDE-白蛋白加合物>=4.70ng/mg白蛋白）和低水平PAH（BPDE-白蛋白加合物<4.70ng/mg白蛋白）暴露组后，Zn、Se和Sr能够降低微核率的保护性作用主要体现在高水平PAH暴露组，而非低水平PAH暴露人群中。进一步对上述必需微量金属元素与 BPDE-白蛋白加合物的交互作用分析也发现，血浆BPDE-白蛋白加合物与尿中Zn、Se和Sr在影响人外周血淋巴细胞微核率水平上具有交互作用(Pinteraction均<0.05)。
　　结论：尿中必需微量金属元素Zn、Se和Sr可以降低人体染色体损伤水平，而且上述保护效应在高水平PAH暴露人群中更为明显；PAHs与Zn、Se和Sr的共同暴露在影响个体染色体损伤水平上具有交互作用，即Zn、Se和Sr能够降低PAHs对人染色体造成的损伤。该结果将在一定程度上阐明人体必需微量金属元素发挥抗癌作用的潜在机制，同时也为焦炉工人早期健康监护和癌症的防控方面提供有效线索。

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前言

1 研究对象及材料和方法

1.1 研究对象

1.2 尿中多环芳烃的测定[19]

1.3 尿中金属和尿肌酐的测定

1.4 血浆中BPDE-白蛋白加合物的测定

1.5 胞质分裂阻滞微核实验

1.6 统计分析

2 结果

2.1 研究人群的人口学信息

2.2 尿中必需微量金属、ΣOH-PAHs、血浆BPDE-白蛋白加合物浓度分布

2.3 必需微量金属、ΣOH-PAHs、BPDE-白蛋白加合物与微核率回归分析

2.4 尿中必需微量金属浓度的四分位分组与微核率的关联性分析

2.5 血浆BPDE-白蛋白加合物和尿中Zn、Se、Sr对微核率的交互作用

3 讨论

4 结论

参考文献

综述:人体必需元素诱导氧化损伤与致癌性的研究进展

致谢

附录：硕士研究生期间工作小结