焦爐工人焦爐逸散物暴露監(jiān)測的生物學標志研究.pdf

1、焦爐逸散物(COEs)在煤經(jīng)高溫熱解生成焦碳的過程中產生。它是由塵、蒸汽和氣體混合而成的復雜混合物，含有眾多有害成分，其中PAH、亞硝胺、煤焦油、砷化合物和苯是已知或潛在的致癌化學物。長期暴露于COEs可致多種損傷發(fā)生；腫瘤是COEs暴露導致的不良后果中最令人關注的問題。美國聯(lián)邦環(huán)保署已將COEs作為已知的人類致癌物。焦爐工人在煉焦過程中接觸COEs的風險高，職業(yè)COEs暴露-效應-損傷易感生物學標志的確定可以為焦爐工人COEs暴露水平

2、和健康損傷程度的常規(guī)監(jiān)測提供技術支持，為減少COEs暴露和相關健康危害提供科學依據(jù)。 本研究對來自中國北方某焦化廠的78名男性工人進行分子流行病調查，目的在于探討可用于焦爐工人職業(yè)COEs暴露監(jiān)測的生物學標志。根據(jù)焦化廠強制性常規(guī)空氣監(jiān)測的歷史資料，將工人分為COEs暴露組和對照組；COEs暴露組由47名焦爐工人組成，對照組由31名來自蒸餾車間、維修車間和行政部門的工人組成。參與此項研究的工人目前均在職，且年齡在36～44歲之間

3、，工齡至少為10年。工人的一般情況用調查表收集。作為COEs暴露評估的重要方式，作業(yè)環(huán)境(煉焦作業(yè)區(qū)的焦爐頂和焦爐側；非煉焦作業(yè)區(qū)的蒸餾車間和行政樓)空氣中PAH水平用高壓液相-二極管陣列和熒光檢測法(HPLC-DAD/FLD)檢測；尿1-羥基芘(1-OHP)作為PAH接觸的內暴露標志同時采用堿水解—高效液相色譜法分析。作為候選的COEs暴露的效應標志，尿8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)、血清丙二醛(MDA)、血清谷胱甘肽硫轉移酶(GS

4、T)、外周血微核雙核淋巴細胞(BNMN)和淋巴細胞核仁區(qū)嗜銀蛋白(AgNORs)分別采用高壓液相-電化學檢測法(HPLC-ECD)、MDA檢測試劑盒、GST檢測試劑盒、胞質阻滯微核法(CBMN)、細胞培養(yǎng)-銀染法檢測；作為候選的COEs暴露的損傷易感標志，細胞色素P4501A1(CYP1A1)、谷胱甘肽硫轉移酶M1(GSTM1)和谷胱甘肽硫轉移酶T1(GSTT1)基因多態(tài)型用基于聚合酶鏈反應(PCR)的方法鑒定。 研究結果顯示：

5、(1)空氣中PAH的濃度，煉焦作業(yè)區(qū)高于非煉焦作業(yè)區(qū)，其中PAH外暴露水平指示參數(shù)-致癌性苯并(a)芘(B[a]P)的濃度，在煉焦作業(yè)爐頂和爐側區(qū)分別為0.33μg/m3和0.1μg/m3，分別為非煉焦作業(yè)區(qū)行政樓(0.04μg/m3)的8.25倍和2.50倍。焦爐工人尿1-OHP的濃度[5.7(1.4-12.0)μmol/mol肌肝]和對照工人[3.0(0.5-6.4)μmol/mol肌肝]相比明顯增高，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05

6、)。以吸煙分層，兩組工人尿1-OHP濃度僅在吸煙個體中的差異有統(tǒng)計學意義(P=0.029)。(2)焦爐工人尿8-OHdG、血清GST和淋巴細胞BNMN水平[1.9(1.4-15.4)μmol/mol肌肝、22.1(14.9-31.2)U/L、6(2-8)‰]和對照工人[1.3(1.0-4.0)μmol/mol肌肝、13.1(9.5-16.7)U/L、2(0-4)‰]相比明顯增高，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001、P＜0.05、P＜0.0

7、5)；焦爐工人淋巴細胞AgNORs(I/S)[0.064(0.054-0.063)]和對照工人[0.079(0.070-0.083)]相比明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)；吸煙對上述結果具有調飾作用，表現(xiàn)為兩組工人血清GST、淋巴細胞BNMN和AgNORs水平僅在吸煙個體中的差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001，P=0.002，P＜0.001)，而兩組工人尿8-OHdG水平僅在非吸煙個體中的差異有統(tǒng)計學意義(P=0.005)；焦

8、爐工人血清MDA水平[2.56(1.84-3.63)nmol/ml]和對照工人[2.99(2.44-4.27)nmol/ml]相比，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.005)。(3)研究對象個體血清GST活力和尿1-OHP濃度明顯呈正相關(rs=0.314，P=0.005)，和淋巴細胞BNMN水平呈顯著正相關(rs=0.296，P=0.009)；研究對象個體淋巴細胞AgNORs相對含量和尿1-OHP濃度明顯呈負相關(rs=-0.507，P＜0.

9、001)，和血清GST活力呈顯著負相關(rs=-0.527，P＜0.001)。(4)研究對象中，GSTM1null基因型工人的構成比為32.89％，GSTT1null基因型工人的構成比為15.79％，CYP1A1MspI(T/T)、CYP1A1MspI(T/C)和CYP1A1MspI(C/C)基因型工人的構成比分別為36.51％、42.86％和20.63％，CYP1A1Ile/Val(A/A)和CYP1A1Ile/Val(A/G)基因型

10、工人的構成比分別為77.14％和22.86％，本研究沒發(fā)現(xiàn)CYP1A1Ile/Val(G/G)基因型的工人。(5)研究對象尿1-OHP和8-OHdG、血清GST、淋巴細胞BNMN和AgNORs的中位數(shù)分別為4.27μmol/mol肌肝、1.8μmol/mol肌肝、16.72U/ml、4‰和0.063I/S，以尿1-OHP和8-OHdG、血清GST、淋巴細胞BNMN和AgNORs水平高于中位數(shù)作為增高的標準，應用多元logistic回歸分

11、析研究相關變量的比值比(OR)和95％可信限(Cl)。結果表明，與對照工人相比，焦爐工人尿1-OHP、尿8-OHdG、血清GST、淋巴細胞BNMN和淋巴細胞AgNORs水平增高的OR和95％Cl分別為3.03(1.00-9.09)、4(1.02-16.67)、14.28(2.38-50)、3.57(1.08-12.5)和0.03(0.003-0.25)；高體重指數(shù)(BMI)是尿8-OHdG水平下降的獨立影響因素；GSTM1、GSTT1和

12、CYP1A1基因型對尿1-OHP、尿8-OHdG、血清GST、淋巴細胞BNMN和AgNORs水平無影響。 本研究提示：(1)COEs暴露導致焦爐工人PAH外暴露和內暴露劑量增加，煉焦作業(yè)場所工人PAH暴露水平可作為COEs暴露程度的指示，但不能直接取代對COEs暴露的監(jiān)測，有必要監(jiān)測COEs中的另外組分；鑒于血清GST和淋巴細胞AgNORs水平與PAH暴露的高度相關性，該兩項指標有可能作為PAH暴露評價的生物學標志。(2)COE

13、s暴露導致焦爐工人氧化應激和遺傳損傷水平增加、細胞免疫功能下降；淋巴細胞MN、尿8-OHdG和淋巴細胞AgNORs有可能作為職業(yè)COEs暴露監(jiān)測的效應生物學標志，并且這些生物學標志改變的后果，如腫瘤，應是焦爐工人健康損傷監(jiān)測和預防的重點。(3)CYP1A1、GSTT1和GSTM1基因多態(tài)型能否作為COEs暴露損傷易感的標志，需要進一步研究。 本研究與已報道的COEs暴露的分子流行病研究相比，在研究設計上有2個突出特點。其一，對研

14、究對象的年齡與工齡作嚴格限定。此舉既可盡量減少年齡與工齡變量對研究結果的干擾，又能增加觀察到COEs短期暴露難以體現(xiàn)的輕微損傷效應的機會。其二，引入了3個新的COEs暴露評價的生物學標志。其中，血清GST和淋巴細胞AgNORs作為COEs暴露-效應評價的生物學標志，未見報道，僅見一篇文獻嘗試用尿8-OHdG來評估COEs暴露的健康風險。此外，本研究獲得3個有意義的成果：(1)從遺傳損傷、氧化應激和細胞免疫功能三個剖面，揭示了COEs暴露