四種工業(yè)毒物對人細胞遺傳學效應(yīng)研究

王秋艷 李冬梅 牛慶國 武志云 王樹軍 張巖 王彤 陳巖 王孟查 劉俊艷 韓向輝

·論著·

四種工業(yè)毒物對人細胞遺傳學效應(yīng)研究

王秋艷 李冬梅 牛慶國 武志云 王樹軍 張巖 王彤 陳巖 王孟查 劉俊艷 韓向輝

目的通過對砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯暴露工人外周血淋巴細胞微核的研究，探討4種工業(yè)毒物的細胞遺傳學效應(yīng)及在職業(yè)病診斷上的意義。方法砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯工業(yè)毒物的暴露工人作為接觸組，不接觸任何毒物的健康人群作為對照組，通過常規(guī)培養(yǎng)法進行外周血淋巴細胞微核率測定。結(jié)果鉛、苯暴露工人外周血淋巴細胞微核率高于對照組(P<0.05)，砷化物、聚氯乙烯單體氯乙烯暴露工人外周血淋巴細胞微核率與對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結(jié)論鉛、苯有細胞遺傳學效應(yīng)，砷化物、聚氯乙烯單體氯乙烯在接觸水平較低情況下沒有細胞遺傳學效應(yīng)。

工業(yè)毒物；外周血淋巴細胞微核率；職業(yè)病；細胞遺傳學效應(yīng)

目前，我國職業(yè)病防治形勢十分嚴峻，職業(yè)病的發(fā)生已經(jīng)成為我國重大的公共衛(wèi)生和社會問題。職業(yè)病危害因素分布廣泛、危害大，而砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯等工業(yè)毒物是重要的有機化工原料，應(yīng)用廣泛，由它們帶來的環(huán)境污染和對人體健康的危害也日益受到關(guān)注。工業(yè)毒物對人體的作用可分為局部作用和全身作用，可引起全身性中毒，損害各系統(tǒng)，某些毒物對人體產(chǎn)生遠期效應(yīng)，具有致突變作用、致畸作用和致癌作用，工業(yè)毒物對人類的遺傳學效應(yīng)越來越引起人們的關(guān)注。近年來，國內(nèi)用于檢測遺傳毒性效應(yīng)的生物標志物主要有外周血淋巴細胞染色體畸變、淋巴細胞微核率檢測等[1]，淋巴細胞微核試驗，廣泛應(yīng)用于細胞遺傳學效應(yīng)研究中[2]，而用于研究砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯工業(yè)毒物的細胞遺傳學效應(yīng)，國內(nèi)報道不多。本研究對接觸上述4種工業(yè)毒物的工人外周血淋巴細胞微核率進行研究，探討其遺傳學效應(yīng)及在職業(yè)病診斷上的意義，從而為評價和修訂衛(wèi)生標準及對相關(guān)職業(yè)危害因素作業(yè)人員的健康監(jiān)護措施提供參考依據(jù)，最終為勞動衛(wèi)生職業(yè)安全監(jiān)督管理部門健康干預(yù)策略提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 結(jié)合2013至2014年職業(yè)健康檢查資料，選擇單一接觸砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯的暴露工人共計191例為接觸組，無嗜煙、嗜酒者。砷化物接觸組(n=42)中，男22例，女20例；年齡23～46歲，平均年齡(32±5)歲；工齡1～10年，平均工齡(6.9±1.5)年；接觸濃度為0～0.01 mg/m3。鉛接觸組(n=58)中，男32例，女26例；年齡23～46歲，平均年齡(30±6)歲；工齡1～9年，平均工齡(7.3±1.2)年；接觸濃度為0.01～0.03 mg/m3。苯接觸組(n=46)中，男21例，女25例；年齡30～5歲，平均年齡(30±5)歲；工齡2～10年，平均工齡(7.8±1.6)年；接觸濃度為3～6 mg/m3。聚氯乙烯接觸組(n=45)中，男24例，女21例；年齡22～46歲，平均年齡(33±6)歲；工齡1～13年，平均工齡(7.4±1.3)年；接觸濃度為2～5 mg/m3。另取同一地區(qū)不接觸任何工業(yè)毒物的職業(yè)人群53例為對照組，無嗜煙、嗜酒者，其中男29例，女24例；年齡25～50歲，平均年齡(31±5)歲；工齡1～13年，平均工齡(6.6±1.8)年。受檢者均排除了既往心血管疾病、神經(jīng)內(nèi)分泌疾病和遺傳性疾病等，采用原子熒光光譜法、原子吸收光譜法、溶劑解吸氣相色譜法測定作業(yè)場所砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯濃度。5組性別比、年齡、工齡間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 方法 采用常規(guī)培養(yǎng)法：采集靜脈血1 ml于肝素鈉真空采血管中，接種到培養(yǎng)基中0.5 ml，混勻，置37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h，取出，低滲，預(yù)固定，固定，1 800 r/min離心6 min，滴片，吉姆薩染色30 min，選擇細胞分布均勻染色良好的區(qū)域，油鏡觀察計數(shù)1 000個淋巴細胞，計數(shù)微核數(shù)，以‰表示[3]。

1.3 微核判定標準 轉(zhuǎn)化淋巴細胞，微核位于胞漿中，多為圓形或橢圓形，直徑為主核直徑的1/16～1/3，不折光，微核與主核不連接不重疊，染色深淺與主核相同，偶爾見此主核略淺或略深。

1.4 統(tǒng)計學分析 應(yīng)用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

對照組和各接觸組淋巴細胞微核率分別為1.6‰、1.9‰、3.6‰、3.2‰、2.1‰，鉛、苯接觸組淋巴細胞微核率均高與對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。砷化物、聚氯乙烯接觸組淋巴細胞微核率與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 5組淋巴細胞微核率

注：與對照組比較，*P<0.05

3 討論

微核是染色體斷片在細胞核內(nèi)形成的一種類似于細胞核的小體，其生物學本質(zhì)是遺傳物質(zhì)DNA遭到損傷破壞的結(jié)果[4]。外周血淋巴細胞微核率測定是一種用于測試致染色體損傷的方法，是評價化學物或其他因素是否誘發(fā)染色體異常的方法之一[5]。廣泛應(yīng)用于致突變試驗和細胞遺傳學效應(yīng)研究中。目前研究砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯暴露工人的外周血淋巴細胞微核率，探討其細胞遺傳學效應(yīng)國內(nèi)報道不多。

流行病學研究表明，砷是確認的人類致癌物，基于遺傳損傷與癌變密切相關(guān)，故砷的遺傳毒性一直受到學者關(guān)注[6]。砷化物是一種細胞原漿毒，與巰基有很強的親和力，使酶活性受到抑制，從而直接影響細胞的代謝、氧化過程、染色體結(jié)構(gòu)、核分裂等，可導致細胞染色體異常和基因突變，可以改變某些基因的表達，甚至誘導癌癥的發(fā)生。在誘致染色體畸變方面，汪希蘭等[6]對砷中毒接觸人群于對照組比較，外周血淋巴細胞微核率高于對照組，有劑量效應(yīng)關(guān)系。本文對42例接觸照砷化物工人外周血淋巴細胞微核率觀察，微核率1.9‰，與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，沒有細胞遺傳學效應(yīng)，與上述報道不一致，可能與暴露場所接觸濃度和接觸時間有關(guān)系，砷化物與外周血淋巴細胞微核率之間的劑量-效應(yīng)關(guān)系還有待于進一步研究。

對血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的毒效應(yīng)已有一致的認識，但關(guān)于鉛對染色體的損害即鉛的細胞遺傳學效應(yīng)，雖有報道但結(jié)果很不一致。梁婧等[7]對印刷廠工人、蓄電池廠工人等職業(yè)性鉛暴露的相關(guān)研究表明與對照組相比微核率明顯提高。本文對鉛接觸人群進行外周血淋巴細胞微核率指標進行監(jiān)測觀察，結(jié)果表明，鉛暴露工人微核率明顯高于對照組(P<0.05)，有細胞遺傳學效應(yīng)，與上述報道一致。Bonacker等[8]發(fā)現(xiàn)鉛具有一定的非整倍體毒性，低濃度即可通過抑制微管蛋白合成干擾細胞微管功能，這可能是誘發(fā)微核的機制之一。

目前，我國職業(yè)接觸苯和含苯溶劑的工人多達50萬以上，占各種工業(yè)毒物之首，盡管關(guān)于苯的毒作用機制的報道已有很多，但其遺傳毒性的機制迄今尚未完全闡明。于光艷等[4]認為苯具有遺傳毒作用，作為致突變物可以在骨髓中蓄積，并在MPO等代謝酶的作用下產(chǎn)生大量的自由基及醌類化合物，引起細胞遺傳物質(zhì)的損傷，導致微核率增加。本文對苯接觸人群進行外周血淋巴細胞微核率指標進行監(jiān)測觀察，結(jié)果表明，苯暴露工人微核率明顯高于對照組(P<0.05)，有細胞遺傳學效應(yīng)，與上述報道一致。

聚氯乙烯毒性作用主要來源于其單體氯乙烯，氯乙烯是確定的人類致癌物，其致癌機制還不清楚，目前認為通過中間活性代謝產(chǎn)物的烷化作用而導致遺傳物質(zhì)損傷，從而啟動致癌過程。在目前接觸水平較低的情況下，能否對遺傳物質(zhì)產(chǎn)生損傷作用還少見報道。本文對45例聚氯乙烯暴露工人淋巴細胞微核率觀察，微核率2.1‰，與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，提示聚氯乙烯單體氯乙烯在接觸水平較低的情況下沒有細胞遺傳學效應(yīng)。

本文通過對接觸砷化物、鉛、苯、聚氯乙烯單體氯乙烯4種工業(yè)毒物暴露工人外周血淋巴細胞微核研究，預(yù)測和評價其對人體健康影響，有利于促進其他職業(yè)病危害致細胞遺傳學改變的相關(guān)研究，探討其遺傳學效應(yīng)及在職業(yè)病診斷上的意義，可作為一個接觸指標，而作為早期診斷指標還有待于進一步研究。

1 魏肖瑩.鉛中毒細胞遺傳學效應(yīng).廣東微量元素科學，1998，5：54-57.

2 張光輝.外周血胞質(zhì)分裂阻滯微核預(yù)測腫瘤風險的研究進展.中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2014，5:391.

3 白玉書，陳德清主編.人類輻射細胞遺傳學.第1版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2006.05.

4 于光艷，陳強，劉曉梅.苯對小鼠骨髓細胞遺傳效應(yīng)的研究.中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志，2014，4:250.

5 康煥文，梁海榮，莊志雄，等.甲基磺酸甲酯對人胚肺成纖維細胞遺傳作用的影響.工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2006,5：134.

6 汪希蘭，張愛華，楊敬源.燃煤型砷中毒患者遺傳物質(zhì)損傷變化與病情進展關(guān)系.中華預(yù)防醫(yī)學雜志，2014,7：610.

7 梁婧，羅環(huán)，陳斌.職業(yè)性鉛接觸工人外周血淋巴細胞微核率的變化.首都醫(yī)科大學學報，2013,10:722.

8 Bonacker D,Stoiber T,Bohm KJ.Genotoxicity of inorganic lead salts and disturbance of microtubule function.Environ Mol Mutagen,2005,45:346-353.

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.22.026

050031 河北省石家莊市職業(yè)病防治院

李冬梅，050031 河北省石家莊市職業(yè)病防治院；

E-mail：zfszhb@163.com

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1002-7386(2014)22-3429-03

2014-04-23)