低劑量電離輻射職業(yè)接觸人群的遺傳損傷和氧化-抗氧化效應的研究.pdf

1、研究背景：
　　低劑量電離輻射(Low dose ionizing radiation，LDIR)是指劑量低于200 mGy或劑量率低于0.1 mGy·min-1（1h以內(nèi)或1h以上的平均劑量率）的X或γ射線外照射劑量。電離輻射領域的研究主要集中于較大劑量或者高劑量率的電離輻射和急性核輻照事件對健康的影響。對較大劑量（率）或高劑量（率）的電離輻射所引起生物學效應，例如對血液系統(tǒng)的影響、染色體結(jié)構的影響、遠后效應以及細胞命運改變等已

2、有了充分的認識，而對LDIR所引起的生物學效應的認識則大多從較大劑量或高劑量率的輻射效應外推而來。
　　隨著科學技術的發(fā)展，放射技術被廣泛應用于工業(yè)和醫(yī)療領域。重慶市的醫(yī)療放射工作人員和工業(yè)探傷人員人數(shù)增長迅速，已成為LDIR職業(yè)接觸人群的兩大類工種。LDIR引起的生物學效應一直存有爭議，而近年來國內(nèi)對LDIR職業(yè)接觸人群的放射職業(yè)體檢發(fā)現(xiàn)，LDIR對職業(yè)接觸人群有一定的健康影響。因此，在醫(yī)療放射人員和工業(yè)探傷人員中開展遺傳損傷等

3、指標的監(jiān)測，探討LDIR職業(yè)接觸潛在的健康風險，是一個具有現(xiàn)實意義的研究課題。
　　研究目的：
　　明確當前職業(yè)防護狀況下LDIR對放射工作人員的遺傳損傷和氧化-抗氧化系統(tǒng)的影響，尋找反映LDIR損害效應的生物學指標，為放射工作人員的職業(yè)防護提供科學依據(jù)。
　　研究方法：
　　1.采用熱釋光劑量計(Thermo luminescent dosimeter，TLD)對放射工作人員進行個體劑量監(jiān)測，采用巡檢儀對工業(yè)探

4、傷工作場所中6個操作位點的輻射水平進行檢測。
　　2.采用胞質(zhì)分裂阻滯微核試驗(Cytokinesis-block micronucleus test，CBMNT)和單細胞凝膠電泳試驗(Single cell gel electrophoresis，SCGE)分別檢測研究對象的染色體和DNA鏈的損傷。
　　3.采用Real-Time PCR對工業(yè)探傷人員mtDNA的拷貝數(shù)和超螺旋構象進行分析，采用長鏈PCR分析mtDNA的完

5、整性，qRT-PCR檢測TFAM、PGC-1α、NRF1和NRF2的表達水平。
　　4.采用硫代巴比妥比色法檢測MDA水平，采用黃嘌呤氧化酶法檢測CuZn-SOD活力，采用二硫代二硝基苯甲酸法檢測GSH-Px的活力，采用鉬氨酸比色法檢測CAT活力。
　　研究結(jié)果：
　　1.本研究分別收集重慶市某醫(yī)院253名醫(yī)療放射工作人員和某企業(yè)31名工業(yè)探傷工人為LDIR職業(yè)接觸人群，以年齡、性別構成和吸煙率無顯著差異納入118名餐

6、飲服務業(yè)從業(yè)人員為醫(yī)療放射工作人員的對照人群，進一步從對照人員中以年齡、性別構成和吸煙率無顯著性差異為依據(jù)選取49名人員作為工業(yè)探傷人員的對照人群。所有研究對象均身體健康，近期未接受藥物治療;放射工作人員未接受工作輻照以外其它形式的輻照，對照人群近期未接受醫(yī)療輻照。
　　2.采集分析個體劑量數(shù)據(jù)，醫(yī)療放射工作人員2011～2013年的人均年有效劑量為0.52±0.29 mSv/a，范圍為0.12～4.76 mSv/a。醫(yī)療放射人員

7、2013年的人均年有效劑量為0.58±0.25 mSv/a;按工種分類比較，核醫(yī)學工種（0.72±0.59 vs.0.48±0.32 mSv/a，P=0.007）和診斷放射工種（0.60±0.33 vs.0.48±0.32 mSv/a，P=0.038）的人均年有效劑量顯著高于其它放射類型工種。工業(yè)探傷人員2013年的人均年有效劑量為0.15±0.03mSv/a，范圍為0.12～0.21 mSv/a。兩類放射工作人員的人均年有效劑量均低于

8、國家放射職業(yè)接觸標準。工業(yè)探傷工作場所的空氣比釋動能率均值為0.105±0.01μGy/h，也未超過工業(yè)X射線探傷衛(wèi)生防護標準限值。
　　3.分析醫(yī)療放射工作人員的放射職業(yè)史發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療放射工作人員的平均放射工齡為10.18±9.39年，其中核醫(yī)學工種的平均放射工齡最長，為14.49±11.79年。醫(yī)療放射工作人員的平均每日工作時間為6.83±2.88小時，其中診斷放射學工種的每日工作時間最長，為8.46±1.31小時。醫(yī)療放射工作

9、人員中接觸X射線的人數(shù)最多，占總收集人數(shù)的75.16％。
　　4.CBMNT檢測發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療放射工作人員的微核(Micronucleus，MN)率(3.40±2.95‰ vs.2.49±2.74‰，P=0.004)、核芽(Nuclear bud，NBUD)率（4.02±2.74‰ vs.1.89±1.31‰，P＜0.001）和核質(zhì)橋(Nucleoplasmic bridge，NPB)率（0.20±0.53‰ vs.0.07±0.25

10、‰，P=0.001）均顯著高于對照組。按工種分類分析，與對照組相比，診斷放射學工種的MN率、NBUD率及NPB率均顯著升高，放射治療學工種的NBUD率呈顯著升高。放射職業(yè)史分析發(fā)現(xiàn)，年有效劑量為0.38～0.54 mSv/a劑量組及＞0.54 mSv/a劑量組的MN率均顯著高于≤0.38 mSv/a劑量組(P＜0.001)，0.38～0.54 mSv/a劑量組的NBUD率顯著高于≤0.38 mSv/a劑量組（P=0.027）。放射工齡≥

11、7年組的MN率顯著高于＜7年組(P＜0.001)。
　　5.醫(yī)療放射工作人員CBMNT實驗與放射職業(yè)史相關性分析，MN率與年有效劑量和放射工齡有明顯的正相關關系(P＜0.001);NBUD率與每日工作時間有明顯的正相關關系(P=0.035); NPB與放射工齡呈明顯的正相關關系(P=0.011);NDI與放射工齡有明顯負相關關系(P=0.001)。
　　6.CBMNT檢測發(fā)現(xiàn)，工業(yè)探傷人員的MN率（5.93±4.00‰ vs

12、.3.02±2.66‰，P=0.001）、NBUD率（3.60±2.24‰ vs.1.98±1.31‰，P=0.001）均顯著高于對照組。
　　7.采用SCGE檢測個體DNA鏈的斷裂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)醫(yī)療放射工作人員的尾部DNA含量的百分數(shù)(Tail DNA％)（19.26±6.04 vs.16.74±6.44，P=0.01）、尾部長度（Tail Length）(60.97±14.24 vs.45.29±18.69μm，P＜0.001)、

13、尾矩(Tail Moment)（15.23±7.41 vs.11.04±7.69，P＜0.001）、Olive尾矩(Olive Tail Moment)（11.28±4.43 vs.8.33±4.49，P＜0.001）四項指標均顯著增加。
　　8.對工業(yè)探傷人員進行mtDNA損傷檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)探傷人員的mtDNA拷貝數(shù)（40.04±24.99 vs.24.86±19.14，P=0.015）顯著增加，探傷人員的mtDNA超螺旋構象值

14、（4.48±2.68 vs.3.07±2.78，P=0.03）顯著性增加。探傷人員的mtDNA完整性(95.10±9.54 vs.313.51±14.58，P＜0.001)顯著降低。探傷人員的TFAM、PGC-1α和NRF2的表達水平均顯著升高(P＜0.001)，探傷人員的NRF1表達水平顯著性升高(P=0.011)。
　　9.醫(yī)療放射人員的MDA水平（4.14±2.97 vs.2.03±1.34 nmol/mL，P＜0.001）

15、和CAT活力（9.36±4.67 vs.6.68±3.19 U/mgHb，P＜0.001）均顯著高于對照組。醫(yī)療放射人員的CuZn-SOD和GSH-Px指標變化不顯著。工業(yè)探傷人員的MDA水平（13.12±8.69 vs.1.96±1.60 nmol/mL，P＜0.001）和CAT活力(8.02±2.25 vs.6.48±3.29 U/mgHb，P=0.032)顯著升高，CuZn-SOD活力（26.27±4.99 vs.29.17±3.

16、95 U/mL，P=0.009）顯著降低。兩類LDIR職業(yè)接觸人群均出現(xiàn)氧化-抗氧化的失衡。
　　研究結(jié)論：
　　本研究對醫(yī)療放射工作人員和工業(yè)探傷人員進行個體劑量監(jiān)測和工業(yè)探傷工作場所輻射水平檢測，并圍繞放射工作人員的遺傳損傷和氧化-抗氧化效應進行研究，發(fā)現(xiàn)重慶市LDIR職業(yè)接觸人員的個體劑量和工業(yè)探傷工作場所的輻射水平均未超過國家放射職業(yè)接觸標準，但LDIR職業(yè)接觸人員體內(nèi)存在明顯的染色體損傷，DNA斷裂和mtDNA損傷