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《中国疾病预防控制中心》 2008年
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多环芳烃致基因组不稳定性表型及相关基因的关联研究

段化伟  
【摘要】: 焦炉工肺癌是我国八种职业肿瘤之一,也是我国职业肿瘤防治领域面临的一个重点问题。焦炉逸散物(Coke-oven emission,COE)中的致癌性多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是导致焦炉工肺癌的主要原因。焦化生产已被国际癌症研究署(International Agency for Research on Cancer,IARC)归为“1类致癌物”。 基因组不稳定性(genomic instability)是肿瘤发生过程中的重要生物学事件,微核(micronucleus,MN)是基因组不稳定性的重要形态学特征,由于其来源不明和自发率高的特点使其在一些研究不能完全反映化学物致基因组损伤的状态。近年来,随着机理的深入研究胞质分裂阻滞法微核试验(Cytokinesis-blockmicronucleus,CBMN)已经发展成为研究基因组不稳定性和细胞毒性的综合手段,即胞质分裂阻滞法微核细胞组学试验(Cytokinesis-block micronucleus cytomeassays)。“细胞组学(cytome)”的概念意味着涂片系统内计数的每一个细胞都有其细胞学意义,包括:1)存活状态—坏死、凋亡;2)有丝分裂情况—单核、中期分裂相、后期分裂相、双核、多核;3)染色体不稳定和损伤特征—微核、核质桥(Nucleoplasmic bridge,NPB)、核芽(Nuclear bud,NBUD)和核内或微核内利用着丝粒探针信号反映的信息。其中的核质桥和核芽是新的评价染色体损伤的指标,分别代表染色体断裂/重组的标志和基因扩增的标志。利用新的效应性生物标志物评价PAHs职业暴露人群的基因组不稳定性状态,综合分析基因组不稳定性的指标,有助于理解PAHs致癌的生物学过程,提高危险度评价的精度。 本研究采用横断面分子流行病学设计,收集158名PAHs暴露工人和69名非多环芳烃暴露者的职业史、年龄、性别、吸烟和饮酒等信息。利用CBMN试验涂片计数核质桥和核芽的发生率,评价PAHs暴露者的基因组不稳定性状态。核质桥和核芽数经平方根转换后呈正态分布。使用方差分析比较不同外暴露等级、焦化作业工龄和年龄工人核质桥率和核芽率的差异,两两比较时采用Bonferroni校正。使用Student's t检验比较吸烟者和不吸烟者、不同性别和不同饮酒状况工人中核质桥和核芽数的差异。利用PHASE 2.1软件经Bayesian统计方法计算个体MTHFR基因的单体型;在校正可能影响外周血淋巴细胞核质桥和核芽发生的因素(年龄、性别等)后,使用多元协方差分析比较不同基因型或单体型之间外周血淋巴细胞核质桥率和核芽率的差异。利用具有代谢苯并[a]芘(B[a]P)能力的细胞,经B[a]P染毒后,利用γ-H2AX焦点检测DNA双链断裂情况,结合CBMN细胞组学试验验证人群的研究结果,为其发展成为效应标志物提供有力证据。 一、多环芳烃暴露与基因组不稳定性表型的关系研究 应用外周血淋巴细胞胞质分裂阻滞法微核试验制备涂片,计数核质桥和核芽发生率评价外周血淋巴细胞的染色体损伤水平。PAHs暴露工人外周血淋巴细胞核质桥率(9.41±3.73)高于非暴露组(1.88±1.49),差异有统计学意义(P<0.001);其核芽率为(7.13±4.01)也明显高于非暴露组(2.20±1.73)(P<0.001)。发现核质桥和核芽率与多环芳烃暴露等级具有明显的剂量-效应关系。尿1-OHPyr水平与外周血淋巴细胞核质桥率有良好的相关性(n=227,Pearson's r=0.741;P<0.001)。进一步分析,在PAHs暴露工人和非暴露组中分别研究尿1-OHPyr水平与核质桥率的关系,也都发现了明显的相关性(分别是n=158,Pearson's r=0.245,P=0.003和n=69,Pearson's r=0.279,P=0.02)。同样,也发现尿1-OHPyr水平与外周血淋巴细胞核芽率有良好的相关(n=227,Pearson's r=0.639;P<0.001)。在PAHs暴露工人和非暴露组中分别研究尿1-OHPyr水平与核芽率的关系,也都发现了明显的相关性(分别是n=158,Pearson's r=0.294,P<0.001和n=69,Pearson's r=0.382,P=0.001)。主成分分析表明:核质桥和核芽与PAHs内外暴露水平均有较好的剂量—效应关系,这在微核分析中却没有发现。与男性PAHs暴露工人相比,女性PAHs暴露工人具有较少的核质桥(7.14±3.04比9.63±3.73,P=0.01)和核芽(4.71±2.73比7.36±4.05,P=0.02)发生率。校正年龄后,较长焦化作业工龄的暴露者的核芽发生率较高(P=0.01)。未发现年龄、吸烟和饮酒等对PAHs暴露工人的核质桥和核芽率的影响。 二、PAHs暴露工人基因组不稳定性表型与相关基因的关联研究 使用多元协方差分析校正了年龄、性别、尿中1-羟基芘后,在PAHs暴露组和非暴露组中分别比较MTHFR 677和1298两个位点与基因组不稳定性之间的关联。结果发现PAHs暴露工人中MTHFR 677位点TT基因型或CT+TT基因型个体的核质桥率显著高于CC基因型个体(P=0.03)。在非暴露组中也发现TT基因型个体的核质桥率显著高于CC基因型个体(P=0.002),但未发现CT+TT基因型有类似的关联。以核芽为表型的研究中,没有发现这两个位点的基因多态性与核芽率的显著性关联。经单体型分析,PAHs暴露工人中携带MTHFR 677C-1298C、677T-1298A、677T-1298C单体型个体的核质桥率均高于677C-1298A单体型个体,差异有统计学意义(P=0.03,P=0.005和P=0.002);677T-1298A单体型个体的核芽率显著高于677C-1298A单体型个体(P=0.02)。未发现非暴露组中不同MTHFR单体型与核质桥和核芽率的显著性关联。 DNA双链断裂修复是维持基因组稳定性的重要机制。同源重组修复基因与基因组不稳定性的关联研究中发现,PAHs暴露工人中NBSl rs1805794、rs1805800位点,MREll rs13447623位点,RAD52 rs1051672,RAD54B rs3019148位点与核质桥的发生率相关。发现MREll rs1014666、rs11020799、rs13447623、rs622961位点和RAD54L rs10789488位点与核芽的发生率相关。非同源末端连接的修复基因的关联研究中发现XRCC4 rs1382373、rs1478485、rs4703951位点和XRCC5rs10182201、rs3821107、rs828699位点与核质桥的发生率相关;LIG4 rs1805388和XRCC4 rs4703951位点与核芽的发生率相关。提示这些位点的基因多态性可影响个体的基因组稳定性,是PAHs暴露工人染色体损伤的遗传易感因素之一。 三、苯并[a]芘对基因组稳定性的影响 利用转入CYP1A1的人支气管上皮细胞16HBE-CYP1A1和空载质粒细胞16HBEV,研究了苯并[a]芘对基因组稳定性的影响。结果发现,B[a]P作用后,高浓度染毒组均有γ-H2AX焦点形成,并具有剂量依赖性。利用CBMN细胞组学试验检测了B[a]P的细胞毒性,发现B[a]P染毒后,16HBE-CYP1A1细胞的双核细胞率和核分裂指数(NDI)发生降低,随着染毒剂量的增加,细胞坏死率不断升高,具有剂量—效应关系。而凋亡细胞随着B[a]P作用剂量的增加出现先增高后降低的趋势。在16HBEV细胞中,中低剂量组间(1—10μM组)的双核细胞率并没有发生明显的变化,在20μM组降至40%左右。活细胞的NDI值在高于10μM处理组的细胞中发生降低。细胞坏死率随染毒剂量增加而升高,但到高于10μM组后没有明显升高。而凋亡细胞随着B[a]P作用剂量的增加而增高,在20μM组又降为正常水平。 基因组不稳定性分析中发现,在16HBE-CYP1A1细胞中,随B[a]P作用浓度的增加,核质桥和核芽发生率也随之增加,具有明显的剂量-效应关系。微核率在高于10μM组后不再发生增加。在16HBEV细胞中,B[a]P作用后,微核、核质桥和核芽的发生率都有增加趋势。但在高于5μM组后没有明显改变(P>0.05)。研究发现,与微核相比,核质桥和核芽具有更好的剂量—效应关系。这些指标的增加可能与DNA双链断裂损伤和细胞凋亡受抑制有关。 综上所述,本研究系统的分析了PAHs对基因组不稳定性的影响。在人群中发现核质桥和核芽可以作为基因组不稳定性的效应标志物。叶酸代谢酶和DNA双链断裂修复酶的遗传变异能够影响PAHs暴露工人的基因组不稳定性状态。体外研究发现,CYP1A1是B[a]P代谢的关键酶,胞质分裂阻滞法微核细胞组学试验可以综合评价B[a]P的细胞毒性和遗传毒性,证实了B[a]P致核质桥和核芽形成的剂量-效应关系,发现其遗传毒性可能与DNA双链断裂损伤和抑制凋亡有关。这些结果提示基因组不稳定性在PAHs致癌过程中扮演重要角色,综合分析其指标的改变有助于暴露人群的生物监测。
【学位授予单位】:中国疾病预防控制中心
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R734.2

【引证文献】
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1 李小龙;李智涛;祝寒松;燕贞;王丽霞;赵勇;李时恩;吴拥军;吴逸明;王威;;焦炉作业工人外周血中端粒及端粒酶的变化[J];工业卫生与职业病;2012年04期
【参考文献】
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1 王立,韩志英,孙忠欢,陈玉清;甲醛接触工人的外周血淋巴细胞微核研究[J];癌变.畸变.突变;1997年02期
2 朱慧萍,刘明珠,刀京晶,李竹;mthfr基因第1298位核苷酸多态性与酶活性的关系[J];北京医科大学学报;2000年03期
3 杨洪彪,段小丽,JIM Zhang,LIN Zhang,魏复盛;焦炉工人PAHs空气日均暴露浓度分析[J];环境监测管理与技术;2004年04期
4 康玲,姚华,肖碧玉,王国荃;新疆地方性砷中毒患者外周血淋巴细胞微核率及染色体畸变研究[J];环境与健康杂志;2001年04期
5 闫莉,周宁,庞新侠,张红斌,徐栋,王春燕;汞对作业者外周血淋巴细胞微核率的影响[J];劳动医学;2001年05期
6 高峰,王宝梅,梁玉珍,徐真,李秀梅,王晓华;职业性三苯接触对人外周血淋巴细胞染色体结构的影响[J];环境与职业医学;2005年04期
7 杨茜;李爱莲;周好乐;刘桂荣;;铅中毒病人外周血淋巴细胞微核率的观察[J];内蒙古医学院学报;2006年01期
8 李建华;王林超;何伟;;电离辐射对操作工淋巴细胞微核率和染色体畸变影响的研究[J];中国辐射卫生;2007年04期
9 郭桂枝;李烨;张荣;;451名放射工作人员淋巴细胞微核的观察与分析[J];中国辐射卫生;2007年04期
10 田宝磊;孙志贤;;PML与基因组稳定性[J];中国生物化学与分子生物学报;2006年05期
【共引文献】
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1 孙立平,李德志,刘志谋,杨录军,刘晋祎,曹佳;人外周血网织红细胞微核的流式细胞仪自动化检测[J];癌变.畸变.突变;2004年03期
2 孙华明;陈国华;周利军;周紫垣;曹佳;;实验误差因素对人双核淋巴细胞微核结果影响的研究[J];癌变.畸变.突变;2007年04期
3 王利英;杨振德;;甲醛环境危害研究综述[J];安徽预防医学杂志;2006年03期
4 王亿平;史良平;王东;程皖;胡顺金;吕勇;刘家生;刘玲;任克军;魏玲;;参地颗粒治疗慢性肾炎脾肾亏虚证临床研究[J];安徽中医学院学报;2011年04期
5 王军;龚地萍;李金娟;刘兴荣;;甘肃省农村环境安全现况分析[J];环境科学与管理;2011年05期
6 李点典;胡颖;南欣荣;陈仁吉;;亚甲基四氢叶酸还原酶C677T多态性与非综合征性唇腭裂的关系[J];北京口腔医学;2009年01期
7 刘晓云;游永豪;;有两个及以上“重测因素”数据资料的分析方法在体育科学中的应用研究[J];北京体育大学学报;2011年06期
8 周华生;;视力检测反应时间与视力及视力结果关系的探讨[J];北京医学;2006年08期
9 王丽平;张彦红;解越;;针灸治疗痉挛性瘫痪临床研究文献质量的初步分析[J];北京中医;2007年08期
10 赵素珍;刘杰;张丽;张立新;张春燕;;甘油化冷冻红细胞复苏、去甘油的方法改进[J];中国输血杂志;2006年04期
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1 孙晓伟;王阶;邢雁伟;褚福永;王师菡;;方证对应干预不稳定性心绞痛证候动态变化研究[A];2011年中华中医药学会心病分会学术年会暨北京中医药学会心血管病专业委员会年会论文集[C];2011年
2 姚丽青;齐长海;刘秉瀚;郑智勇;申洪;曾玲;;弥漫大B细胞淋巴瘤分子亚型的细胞核的形态参数的差异[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
3 于典科;林东昕;陆士新;;食管癌病因学研究进展[A];第十届中国科协年会《食管癌防治战略论坛》特邀专家报告论文资料汇编[C];2008年
4 张强;;医院超期服役大型医疗设备使用状况分析[A];2008年中华临床医学工程及数字医学大会暨中华医学会医学工程学分会第九次学术年会报告集[C];2008年
5 张强;;医院超期服役大型医疗设备使用状况分析[A];2008年中华临床医学工程及数字医学大会暨中华医学会医学工程学分会第九次学术年会论文集[C];2008年
6 贺天锋;郝莉;刘娜;沈月平;;我国1984-2006年疟疾流行病学特征及趋势预测[A];第二届全国人畜共患病学术研讨会论文集[C];2008年
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8 孙建伟;许汴利;;狂犬病潜伏期及病例暴露后生存与风险变化的Cox回归分析[A];2010全国狂犬病防控高层论坛论文集[C];2010年
9 廖明娟;蒉纲;王永灵;周阿高;;中医药治疗乳腺增生随机对照试验的的meta分析[A];第十一届全国中医及中西医结合乳腺病学术会议论文集[C];2009年
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6 刘晓冬;ARIMA模型与GM组合模型预测中国人口死亡率的研究[D];潍坊医学院;2009年
7 杨娟;时间序列分析方法在杭州市中小学生症状监测中的应用[D];浙江大学;2011年
8 王亚平;可溶性转铁蛋白受体对6月~7岁儿童铁缺乏症诊断价值评价[D];浙江大学;2011年
9 彭振仁;南宁市道路交通伤害流行病学特征及基于GIS的空间分析[D];广西医科大学;2011年
10 邓燕;白介素-16基因多态性与肝癌遗传易感性研究[D];广西医科大学;2011年
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1 鱼涛;李斌;;焦炉逸散物危险度评价研究进展[J];国外医学(卫生学分册);2008年03期
2 于兴,孙雄,孙以灵,郑颖,宋桂香,卢伟,项永兵,夏昭林;某焦化厂恶性肿瘤死亡的回顾性队列研究[J];环境与职业医学;2004年06期
3 宾萍;段化伟;王亚东;戴宇飞;牛勇;刘清君;陈泓;刘庆;郑玉新;;苯并(a)芘对人支气管上皮细胞端粒长度的影响[J];毒理学杂志;2011年02期
4 刘瑾,杨青,兰亚佳,王绵珍;人体肺癌端粒酶表达的研究[J];现代预防医学;2004年03期
【二级参考文献】
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1 杨明杰,曹佳,余争平;微核实验的分子生物学研究进展[J];癌变.畸变.突变;2000年04期
2 王爽,诸葛坚,余应年;微核与微核试验在遗传毒理学中的应用[J];癌变.畸变.突变;2000年04期
3 黄建,韩锦成,曹佳,李时光;小鼠多染色性红细胞微核图象自动分析的研究[J];癌变.畸变.突变;1994年06期
4 朱慧萍,刘明珠,刀京晶,李竹;mthfr基因第1298位核苷酸多态性与酶活性的关系[J];北京医科大学学报;2000年03期
5 刘胜学,曹佳,杨录军,程天民,钱频,庞学利;γ-射线诱发人淋巴细胞微核形成与细胞周期关系的初步研究[J];第三军医大学学报;1995年05期
6 薛开先,丁邦裕,蔡逸云,孙玉洁,周平,马国建,王苏;人体末梢血微核测试法的研究[J];动物学研究;1984年03期
7 黄权光,史纪兰,商希梅;用培养法测定的健康成人外周血淋巴细胞微核细胞率正常值[J];辐射防护;1988年02期
8 李凤芝;铅污染与儿童健康[J];广东微量元素科学;2000年01期
9 顾祖维,黄雷鸣;职业人群遗传毒性效应的监测[J];工业卫生与职业病;1990年01期
10 冷曙光,郑玉新,李晓华,潘祖飞,肖军,张文众,黄传峰,牛勇,戴宇飞,王雅文,郭君,李涛,王忠旭,何凤生;焦炉工外暴露等级与尿中1-羟基芘水平的关系[J];工业卫生与职业病;2003年05期
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2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
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1 梁春柳;几种纳米物质体外遗传毒性特征的研究[D];南方医科大学;2012年
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