AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因多態(tài)性與焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷的關(guān)系.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclicaromatichydrocarbons，PAHs)己被國(guó)際癌癥研究署(InternationalAgencyforResearchonCancer,IARC)為“I類致癌物”。焦?fàn)t工在工作過(guò)程中經(jīng)皮膚和呼吸道接觸大量含有PAHs的焦?fàn)t逸散物(Cokeovenemissions，COEs)。流行病學(xué)調(diào)查表明焦?fàn)t工具有較高的患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。在我國(guó)，含有大量具有突變性和致癌性的多環(huán)芳烴的焦?fàn)t逸散物導(dǎo)致的肺癌被列為

2、我國(guó)八種法定職業(yè)腫瘤之一。 由于苯并(a)芘是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的環(huán)境化學(xué)致癌物，而且致癌性很強(qiáng)，故經(jīng)常以BaP作為PAHs的代表。苯并(a)芘進(jìn)入人體后，與多環(huán)芳烴受體(ArylhydrocarbonreceptorAhR)結(jié)合，導(dǎo)致AhR空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，核易位區(qū)、二聚化區(qū)以及DNA結(jié)合區(qū)域被暴露出來(lái)，配體、AhR與HSP90一起進(jìn)入細(xì)胞核，然后，AhR與ARNT形成異二聚體，HSP90解離。該異二聚體與相應(yīng)的增強(qiáng)子元件結(jié)合，從而

3、誘導(dǎo)多種外源性化學(xué)物代謝酶的合成，如細(xì)胞色素P4501A1(CYP1A1)、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GST)。PAHs須經(jīng)代謝酶生物轉(zhuǎn)化后才具有致癌性。PAHs在體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化時(shí)能生成大量活性氧和能與DNA形成加合物的代謝產(chǎn)物，最終導(dǎo)致DNA受到損傷。因此，多環(huán)芳烴受體在苯并(a)芘的致癌性中發(fā)揮著重要作用。有研究報(bào)道細(xì)胞經(jīng)苯并[a]芘染毒后多環(huán)芳烴受體蛋白的改變情況，但其mRNA水平的變化卻未見(jiàn)報(bào)道。 PAHs導(dǎo)致的DNA損傷在個(gè)體

4、與個(gè)體之間存在著較大的差異，并且這種差異與遺傳易感性有關(guān)。目前，單核苷酸多態(tài)性(Singlenucleotidepolymorphism，SNP)已被廣泛利用到研究多基因疾病和環(huán)境相關(guān)疾病中。AhR基因總共有47000個(gè)堿基，估計(jì)其有50-80個(gè)SNP。目前NCBI上報(bào)道了20個(gè)SNP，其中16個(gè)位于內(nèi)含子，3個(gè)位于3'端非翻譯區(qū)，一個(gè)位于讀碼區(qū)。AhR基因多態(tài)性中研究最廣泛的多態(tài)性位點(diǎn)為第554個(gè)密碼子上精氨酸至賴氨酸的改變，有報(bào)道認(rèn)

5、為此位點(diǎn)的改變可導(dǎo)致AhR下游基因(如代謝酶基因)的表達(dá)發(fā)生改變，從而影響外來(lái)化合物的代謝。但目前還沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道此位點(diǎn)變異是否與焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度有關(guān)。 CYP1A1、GSTT1和GSTM1分別為Ⅰ、Ⅱ相代謝酶成員，其參與了多環(huán)芳烴的代謝過(guò)程。有研究報(bào)道CYP1A1、GSTT1和GSTM1的基因多態(tài)性與腫瘤(如肺癌、膀胱癌)的易感性有關(guān)。但在焦?fàn)t工中，這些基因的變異的作用還不是很明確。例如，有研究報(bào)道GSTM1多

6、態(tài)性與焦?fàn)t工外周血BPDE-DNA加合物水平有關(guān)，但也有研究報(bào)道未發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系。 為了闡明多環(huán)芳烴受體及其基因多態(tài)性在多環(huán)芳烴致癌性中的作用，本研究分為兩部分：第一部分選取了240名焦?fàn)t工和123名無(wú)職業(yè)多環(huán)芳烴(PAHs)暴露工人為研究對(duì)象，用堿性彗星實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷情況，用PCR法檢測(cè)AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型，以此來(lái)探討這些基因型與焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度是否有關(guān)系；第二

7、部分采用實(shí)時(shí)定量PCR的方法，檢測(cè)了不同濃度的苯并(a)芘作用A549細(xì)胞后，多環(huán)芳烴受體mRNA表達(dá)的規(guī)律。 第一部分AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因多態(tài)性與焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷的關(guān)系 本部分采取橫斷面分子流行病學(xué)設(shè)計(jì)，研究了AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型在中國(guó)人群中的分布情況及其與焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度的關(guān)系。本部分研究選取了240名焦?fàn)t工和123名無(wú)職業(yè)多環(huán)

8、芳烴(PAHs)暴露工人為研究對(duì)象，應(yīng)用PCR方法檢測(cè)AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因型，使用堿性單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)評(píng)價(jià)淋巴細(xì)胞DNA損傷，研究對(duì)象的年齡、性別、吸煙和飲酒、職業(yè)暴露史等信息使用調(diào)查表收集。結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)廣義線性模型對(duì)年齡、外暴露等級(jí)進(jìn)行校正后，在對(duì)照組中，具有CYP1A1MspICC+CT基因型者(0.32±0.96)的OliveTM值比TT基因型者(0.90±0.98)低，且差異有顯著性(P=0.00

9、5)。焦?fàn)t工中AhR基因1661位點(diǎn)AA+GA基因型者經(jīng)自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換的Olive尾矩(1.37±1.10)高于GG基因型者(1.02±1.12)，差異有顯著性(P＜0.05)，在非暴露組中未發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果。這提示著AhR基因G1661A位點(diǎn)的多態(tài)性可影響焦?fàn)t工外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷程度。 第二部分苯并[a]芘對(duì)A549細(xì)胞多環(huán)芳烴受體mRNA表達(dá)的影響 本部分主要研究了不同濃度的苯并[a]芘對(duì)體外人肺腺癌細(xì)胞多環(huán)芳烴受體

10、mRNA表達(dá)的影響。多環(huán)芳烴受體介導(dǎo)了苯并[a]芘的毒作用，但在細(xì)胞中表達(dá)很少，并且容易降解。用實(shí)時(shí)定量PCR方法，可以檢測(cè)多環(huán)芳烴受體mRNA在細(xì)胞內(nèi)的痕量表達(dá)。我們?cè)O(shè)計(jì)了六個(gè)苯并[a]芘濃度0、1、5、10、50、100μMol/L作用24小時(shí)后，肺腺癌細(xì)胞多環(huán)芳烴受體mRNA表達(dá)的改變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：肺腺癌細(xì)胞在苯并[a]芘不同濃度作用24小時(shí)后，多環(huán)芳烴受體的mRNA水平與對(duì)照組比都有明顯的降低。雖然其具體機(jī)制不清楚，但這提示著多環(huán)