基因多态对氯乙烯接触工人染色体损伤的修饰

论文摘要

氯乙烯单体（vinyl chloride monomer,VCM）是一种重要的化工原料,约95%用于合成聚氯乙烯。我国目前年产量约占全球产量的1/10,已成为世界聚氯乙烯生产大国。因此,庞大的职业接触氯乙烯人群的健康问题值得关注。VCM是确定的人类致癌剂,可导致多系统、多器官肿瘤的发生。对其致癌机制的研究认为主要是VCM活性代谢产物导致遗传物质损伤而启动致癌过程。目前,发达国家VCM职业接触限值多为1ppm（2.79mg/m3,PEL）,而我国VCM时间加权平均容许浓度（PC-TWA）为10mg/m3,短时间接触容许浓度为（PC-STEL）25mg/m3,高于西方国家卫生标准数倍。在我国现行卫生标准接触浓度情况下,能否对接触工人产生健康损害特别是遗传损伤十分必要进行探讨。毒物引起的遗传损伤与个体易感性有关,特别是其代谢活化差异和DNA修复能力不同相关,该方面的研究有助于阐明其毒作用机制和进行健康风险评估。本研究通过健康体检和遗传损伤检测评价VCM接触工人健康状况,并通过VCM工人累积接触剂量的估算评价VCM暴露和遗传损伤之间的关系,研究氯乙烯致遗传损伤的剂量-反应关系,为VCM职业卫生标准的修订提供参考和依据。通过人群代谢酶基因和DNA修复基因多态性及其与VCM致遗传物质损伤的关系研究,寻找VCM遗传损伤的易感性生物标志物,为阐明其毒作用机制和进行健康风险评估提供科学依据。本次研究对VCM接触工人进行常规体检和胞质分裂阻滞微核实验调查其健康状况。微核检测结果表明VCM接触组损伤情况高于对照组,VCM暴露与微核率之间存在剂量反应关系,即随着VCM暴露量的增加微核率升高,同时发现高龄和女性为微核率升高的危险因素。本研究提示外周血淋巴细胞微核率作为评价低浓度VCM暴露的效应指标具备一定的推广应用价值。健康体检结果未发现接触工人肝功能和肝B超等指标高于对照组人群。采用BMD法对氯乙烯暴露总量与微核损伤关系进行研究,分析表明男性和女性氯乙烯暴露总剂量BMDL分别为3.35和2.43g,表明在总暴露剂量达到BMDL值时将引起微核损伤。该结果为我国VCM职业卫生标准修订提供了参考价值。应用PCR和RFLP技术对VCM接触工人的代谢酶基因和DNA修复基因多态性进行检测,包括氯乙烯代谢相关的酶类ADH2、ALDH2、GSTT1、GSTM1、GSTP1、CYP2E1和CYP2D6等基因,DNA修复类基因OGG1、MGMT、XRCC1和P53等11个基因共18个多态,并应用PHASE 2.0.2软件分析分析XRCC1和P53基因多态的双体型。应用Poisson回归分析多态及相关因素对微核率的影响。多态检测方法研究中采用CRS-PCR-RFLP方法建立了MGMT基因84位点多态检测方法,该方法较传统PCR-RFLP方法降低了实验费用;而根据同一原理建立的MGMT基因143、160与178位点的检测方法,进行一次PCR联合三次酶切即可检测三个位点多态,该方法可以减少标本用量、实验耗材和时间;根据多重PCR和PCR-RFLP原理建立的XRCC1基因194和399位点的检测方法,亦达到了相似的效果。多因素Poisson逐步回归分析微核危险因素表明对照组年龄、ADH2、OGG1和MGM784为影响因素,而接触组中年龄、性别、ADH2、GSTT1、GSTP1、CYP2E1和MGMT84为影响因素,其他多态以及吸烟和饮酒等与微核无关,未发现各危险因素之间存在交互作用。研究表明对照人群ADH2 G等位基因可视为保护因素,每增加一个等位基因相应危险度为原来的0.61（0.39-0.94）。而接触组结果显示G等位基因为危险因素,其FR为1.10（0.99-1.23）。可能与氯乙烯接触而诱导酶活性有关,其机制有待研究。而ALDH2多态性在本次研究中未发现与微核变化有关。研究表明接触组微核率随着CYP2E1突变型等位基因C的增加而升高,其FR为1.75（1.28-2.33）。研究还发现接触组中GSTT1缺失型为保护因素,而GSTP1 G等位基因为危险因素。对于DNA修复相关基因研究表明,对照组中OGG1（GC+GG）个体相比CC基因型危险度为3.07（1.44-7.96）,而接触组中却未发现该现象,有待进一步研究。对照组中MGMT84CT个体相对CC个体危险度为0.53（0.25-0.98）,而接触组MGMT84 CT个体相对CC个体危险度为0.85（0.71-1.02）,表明MGMT84位点T等位基因为保护因素。分析XRCC1 194、280、399位点和P53内含子3、外显子4及内含子6位点双体型与微核的关系,结果表明XRCC1三位点双体型与微核无关,而对照组P53 AAA/ABA与AAA/AAA相比,微核率较低（P=0.086）。结果表明微核有随年龄增高的趋势,且40岁以上年龄组微核率升高明显,且与是否存在VCM暴露无关。而女性在VCM接触组中表现为易感者,对照组差异无统计学意义。总之,本研究说明在我国现行职业卫生标准下,VCM可引起遗传损伤,当前职业卫生标准有进一步修订的必要。VCM代谢酶类基因和DNA修复基因多态对VCM接触工人染色体损伤具有修饰作用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 氯乙烯接触评估和健康危害调查
• 引言
• 第一节 氯乙烯职业接触评估
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第二节 氯乙烯作业工人健康状况和染色体损伤研究
• 1 对象和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 小结
• 第二部分 基因多态对氯乙烯接触工人染色体损伤的修饰
• 引言
• 第一节 基因多态检测
• 1 对象和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第二节 基因多态对氯乙烯接触工人染色体损伤的修饰
• 1 对象和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录一 博士研究生期间工作总结
• 博士期间论文发表情况
• 博士期间所获项目与奖励
• 附录二 课题综述
• 人类基因组单核苷酸多态性研究与疾病三级预防
• 几种常规实验室适用的SNP检测方法原理与应用