職業(yè)性六價鉻鹽所致DNA損傷及其遺傳易感性研究.pdf

1、鉻是自然界中廣泛存在的一種元素,主要以三價鉻和六價鉻的形式存在。三價鉻參與人和動物體內(nèi)的糖與脂肪的代謝,是人體必需的微量元素;六價鉻則是明確的有害元素。流行病學研究已經(jīng)證實,過去因從事鉻酸鹽化學品制造及電鍍工藝等使用鉻酸的工作而接觸高水平六價鉻可導致呼吸道癌癥的發(fā)病率增加,其潛伏期可長達15年以上。1987年我國已將鉻酸鹽制造業(yè)所致肺癌列入職業(yè)腫瘤名單[1]。1990年國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)將六價鉻化合物定為人類確定致癌物[2]。

2、
　　 六價鉻能夠通過SO42-和HPO42-這類等電和同構(gòu)陰離子轉(zhuǎn)運通道穿過細胞膜,三價鉻由于不能進入細胞,毒性低于六價鉻。六價鉻是很強的氧化劑,在氧化過程中可被還原成中間產(chǎn)物(Cr(Ⅴ)和Cr(Ⅳ)),最終形成穩(wěn)定的三價態(tài)。生物體的還原劑如抗壞血酸和硫醇等和六價鉻反應(yīng)時可能會產(chǎn)生有機自由基,從而導致氧活化形成活性氧,而過量的活性氧則會對細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和DNA造成損傷,產(chǎn)生氧化應(yīng)激的狀態(tài)。
　　 鍍鉻的傳統(tǒng)電解工藝借電化

3、學作用,將鉻金屬沉積到鋼鐵、銅和銅合金等制件的表面上,用于提高抗蝕性、耐磨性和硬度以及增加反光性和美觀等。這一工藝會釋放出一種含有鉻酸的薄霧,如果不使用鉻霧抑制劑或沒有有效的工程控制措施消除鉻霧,工人即可能會接觸到鉻霧。近年來隨著電鍍企業(yè)防護措施的改善,高濃度鉻酸霧已不多見,而低濃度鉻酸霧對人體的遠期效應(yīng)(致癌,致畸,致突變)越來越弓l起人們的關(guān)注。鉻酸溶劑電鍍工藝與肺癌患病風險率的升高存在聯(lián)系,皮膚潰瘍及鼻中隔穿孔也可能發(fā)生在該行業(yè),

4、并且還存在著皮膚和呼吸道過敏的可能性。因此,尋找可靠的生物學指標,綜合評價鉻鹽的暴露水平和健康效應(yīng)十分必要。
　　 本次調(diào)查中鉻接觸組選擇浙江省杭州市25家電鍍企業(yè)鍍鉻工人157名,對照組選擇浙江省杭州市某企業(yè)無任何毒物和重金屬接觸史的工人93名。肝腎功能異常者、患有其他慢性疾病者均在排除之列。使用統(tǒng)一設(shè)計的健康狀況調(diào)查表分別對鉻接觸工人和對照人群進行流行病學調(diào)查,并對鉻作業(yè)崗位進行現(xiàn)場監(jiān)測,采樣參照GBZ159-2004工作場

5、所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測采樣規(guī)范。由于紅細胞內(nèi)鉻含量能夠真實可靠地反映相對較低水平時的鉻接觸情況,采用平臺石墨爐原子吸收光譜法測定紅細胞鉻,基體改進劑Triton X-100的加入使血液發(fā)生溶血作用,以釋放出紅細胞中的鉻。通過堿性彗星實驗檢測個體DNA鏈斷裂水平,8-羥基脫氧鳥嘌呤(8-OHdG)作為DNA氧化損傷的生物標記物。本研究選擇了堿基切除修復、核苷酸切除修復及代謝酶基因中的九個SNP位點研究六價鉻所致DNA損傷的遺傳易感性,對XR

6、CC1 Arg194Trp和XRCC1 Arg399G1n采用聚合酶鏈反應(yīng)擴增,對OGG1 Ser326Cys、ERCC1 C8092A、ERCC6 Gly399Asp、ERCC5 His1104Asp、XPDLys751Gin、XPC Lys939G1n、GSTP1 Ile105Val采用TaqMan探針法基因分型。
　　 調(diào)查發(fā)現(xiàn)杭州市電鍍企業(yè)車間規(guī)模較小,設(shè)備簡陋,自動化水平低下,車間通風不良,可使工人受到鉻酸鹽的危害。此

7、外,鍍鉻作業(yè)工人文化程度較低(初中文化程度以下占85.35％),大部分工人缺乏個人防護意識。鉻接觸工人紅細胞內(nèi)鉻含量的中位數(shù)為4.41(0.93-14.98),約為對照組的2倍(1.54(0.14-4.58),P＜0.001)。按性別、年齡、吸煙、飲酒分層后,除了小于30歲的人群(P=0.11),其余各組都具有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。
　　 鉻接觸工人尾長中位數(shù)為11.77(3.46-52.19)、尾DNA％中位數(shù)為3.69

8、(0.65-16.20),Olive尾距中位數(shù)為1.13(0.14-6.77),與對照相比均具有統(tǒng)計學差異(P＜0.001),尿8-OHdG含量為13.65(3.08-66.30)μg/g肌酐,與對照8.31(2.94-30.83)μg/g肌酐相比差異也具有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。按性別、年齡、吸煙、飲酒分層分析后,兩組間尾長、尾DNA％、Olive尾距和尿8-OHdG含量差異仍然存在(P＜0.05)。當校正了性別、年齡、吸煙、飲

9、酒等因素后,職業(yè)鉻(Ⅵ)暴露對紅細胞中鉻含量,尾長、尾DNA％、Olive尾距和尿8-OHdG含量的影響具有統(tǒng)計學意義(P＜0.001),此外,紅細胞中鉻含量與尾長、尾DNA％、Olive尾距之間呈顯著正相關(guān)(P＜0.05),而紅細胞中鉻含量對尿8-OHdG含量的影響則未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。
　　 SNP分析結(jié)果顯示,XRCC1Arg399G1n突變型攜帶者DNA斷裂水平顯著高于野生型純合子攜帶者,其基因多態(tài)性也與O

10、live尾距顯著相關(guān)。鉻暴露與ERCC6-399突變型的交互作用對Olive尾距的影響具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05),OGG1Ser326Cys與ERCC1-8092突變型、ERCC5-1104與ERCC6-399突變型、XPD751分別與XRCC1-194、ERCC5-1104、ERCC6-399突變型間的交互作用分別對尿8-OHdG含量的影響有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。
　　 本次研究發(fā)現(xiàn)電鍍作業(yè)環(huán)境中空氣中鉻濃度明顯高于