学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

1-溴丙烷健康危险度评价

作　者: 李卫华
导　师: 周志俊；丁训诚；王健；市原学
学　校: 复旦大学
专　业: 卫生毒理学
关键词: 1-溴内烷神经毒性生殖毒性基因多态性基因芯片神经传导速度远端潜伏期肌酸激酶职业接触限值危险度评价
分类号: R135.1
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 86次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

根据蒙特利尔草案,全球已经逐步停止了臭氧层消耗剂含氯氟烃(HCFCs)的生产和消耗。1-溴丙烷(1-BP)被USEPA新替代物政策项目选为HCFCs的替代物,主要用作精密仪器清洗剂、喷雾粘合剂和冷浴去脂剂,其对接触人群的潜在危害不容忽视。本研究以我国1-BP工厂的职业流行病学调查为基础,结合动物实验,对1-BP毒性相关基因表达谱的改变、1-BP对接触工人的健康影响、人群GSTM1和GSTT1基因的多态性与1-BP神经毒性易感性关系等进行研究,计算职业接触人群中1-BP毒效应的基准剂量。并且在综合文献分析的基础上,对1-BP进行健康危险度评价,提出国内1-BP职业接触限值建议。以往动物研究表明,1-BP对神经系统、生殖系统具有毒性。然而迄今为止,关于1-BP引发毒性基因水平的研究尚未见报道。我们运用cDNA微阵列和实时定量PCR等方法,研究1-BP引发毒性相关基因的变化,从mRNA水平上探讨1-BP毒性的可能作用机制。研究选用F344/NSIc大鼠12只,随机分为2组,分别吸入新鲜空气或1-BP 5030.00mg／m3(1000ppm)8h。染毒后16h处死大鼠取出睾丸和脑组织,测定基因表达谱的变化。结果显示,在大鼠基因芯片5,087个cDNA微点阵中,有62个基因被1-BP显著下调,3个基因显著上调。其中包括性激素合成相关基因细胞色素P450芳香化酶(Cypl9a),谷胱苷肽S-转移酶(GSTT1),肌酸激酶(Ckb),髓鞘和淋巴细胞蛋白(Mal)和S100的钙结合蛋白(S100a4)。归类分析结果显示绝大多数变化的基因与蛋白质／脂类代谢相关,其次与应激防御反应相关。实时定量PCR证实了1-BP可引起Cyp19a、S100a4、GSTT1和Mal的下调。本研究提示急性高剂量染毒1-BP可引起大鼠Cypl9a、S100a4、GSTT1、Mal等基因的下调,提示其可能通过内分泌干扰和氧化应激效应而导致神经和生殖毒性。1-BP对人群健康影响的流行病学研究资料很少。本研究对国内1-BP生产厂工人进行了调查,旨在探讨1-BP对职业接触人群的健康影响,为1-BP健康危险度评价以及制订国内职业接触限值提供依据。按1：1比例选取年龄配对的接触组和对照组女工各71人。作业环境中1-BP的监测运用直读式检气管和个体采样器测定。对工人进行问卷调查、神经行为学测试、胫神经和腓神经电生理检查、振动觉检查、血常规、血生化和激素等检查。结果显示,作业环境中1-BP的浓度范围为0-402.40 mg/m3(0-80ppm),平均值32.19 mg/m3(6.40ppm),工人接触时间加权平均浓度(TWA-8h)范围为0.35-535.19mg／m3(0.07-106.40ppm),平均值14.08 mg／m3(2.80ppm)。与对照组相比,1-BP接触工人的运动神经传导速度(MCV)(44.8±8.7m/s)和感觉神经传导速度(SCV)(45.5±4.9m/s)下降、远端潜伏期(DL)延长(7.5±2.1ms)、足趾振动觉降低(双足音叉振动延迟时间分别为6.2±4.4 s和5.7±4.4 s)、神经行为学POMS量表中愤怒情绪得分增高(21.0±5.5),紧张、疲劳、迷茫等情绪得分降低,差异具有统计学意义(p<0.05)；接触组白细胞(21.0±5.5×103／μL)、红细胞(3.9±0.4×106／μL)、血红蛋白(121.1±14.g/L)和肌酸激酶(82.0±27.5 IU／L)均显著降低,差异有统计学意义(p<0.05),血清总蛋白(8.0±0.5g/dL)、乳酸脱氢酶(335.2±356.6 IU／L)、促甲状腺激素(3.6±2.3μIU/mL)和卵泡刺激素水平(18.7±24.4mIU/mL)显著上升，,差异有统计学意义(p<0.05)。研究提示,1-BP接触可能影响工人外周神经和中枢神经系统,并引起血液及生化学指标的异常。基因芯片研究结果表明,1-BP能引起大鼠GSTT1基因表达发生显著的变化。人群中GSTM1和GSTT1基因存在多态性现象,对这两个基因的多态性与1-BP神经毒性易感性关系的研究在1-BP职业危害的预防控制、1-BP接触人群的健康保护等方面将有重要的意义。本研究探讨了谷胱甘肽S转移酶基因多态性对1-BP接触者神经传导速度的影响。选择116名1-BP接触工人为接触组,133名无1-BP接触史的工人为对照组,用神经电生理检测技术测定工人的运动神经传导速度、感觉神经传导速度和远端潜伏期,用等位基因特异性扩增(ASA)方法检测两组GSTT1和GSTM1基因型的分布。结果表明,GSTT1基因多态性和1-BP接触对工人的SCV和DL的影响有交互作用,SNK两两比较结果显示,与对照组GSTT1基因携带者相比,接触组中GSTT1基因缺失型工人的SCV明显减慢[分别为(45.3±5.0)m／s和(40.1±5.3)m／s]、DL明显延长[分别为(6.3±1.3)ms和(8.3±2.0)ms],差别有统计学意义(P<0.05)；去除交互项后的两因素方差分析显示,GSTT1基因多态性对工人的MCV有独立的影响(P<0.05)。未发现GSTM1基因多态性对接触者外周神经传导速度有影响。研究提示,GSTT1基因多态性与接触者对1-BP外周神经毒性的易感性有关。基于职业人群资料,我们计算了1-BP毒性基准剂量。使用美国环保局提供的BMD软件对1-BP毒效应的基准剂量进行评估,选择10%为基准反应值,95%可信限,选择拟合度最佳的模型来计算BMD和BMDL。以远端潜伏期为1-BP诱导的神经毒效应的敏感终点,计算出1-BP接触工人TWA-8h的BMD和BMDL分别为36.77 mg/m3(7.31 ppm)和21.73 mg/m3(4.32 ppm)；以血清肌酸激酶作为血液生化效应终点计算的BMD和BMDL分别为88.28 mg／m3(17.55 ppm)和44.82 mg／m3(8.91 ppm)；以血清促甲状腺激素作为血液效应终点计算的BMD和BMDL分别为47.23 mg／m3(9.39 ppm)和31.54 mg／m3(6.27ppm),均高于以DL为终点计算得出的基准剂量,提示DL延长是1-BP毒性的最为敏感的指标。在以上研究及相关文献综合分析的基础上,对1-BP的健康危害进行了危险度评价。根据1-BP的暴露资料确定,1-BP人体主要的暴露途径为职业接触。对1-BP的危害认定主要来源于动物实验资料,以及少量的人群研究资料。动物实验可以证实1-BP导致大鼠的发育毒性、生殖毒性和神经毒性的结论,且毒性呈剂量-效应关系；尚无明确证据表明1-BP具有血液毒性、遗传毒性和致癌性。根据大鼠吸入染毒发育毒性实验计算出的BMDL为1534.15 mg／m3(305ppm)；根据吸入染毒两代生殖毒性实验得出雌性生殖毒性的LOAEC为1534.15 mg／m3(305ppm)、NOAEC为503.00 mg/m3(100ppm)；另两项生殖毒性实验得出1-BP生殖毒性的LOAEC为1006.00 mg／m3(200ppm)、NOAEC为503.00 mg／m3(100ppm)。目前没有关于人体接触1-BP的发育毒性资料。1-BP中毒个案报道以及职业流行病学调查结果均证实了1-BP的神经毒性。我国目前尚未制订1-BP职业接触限值的标准。基于职业人群资料的剂量-效应关系和BMD值,以及参照国外EPA和ACGIH提出的1-BP接触限值,我们建议国内1-BP职业接触限值TWA-8h为25.15 mg／m3(5 ppm),对1-BP接触工人应定期检测神经功能及血生化,及早发现职业健康危害,保护工人健康。综上所述,本研究进行了1-BP职业流行病学调查,首次报道1-BP接触工人出现运动神经远端潜伏期延长、振动觉减弱等神经异常,以及血清肌酸激酶降低和促甲状腺激素水平升高的血液生化学改变。基于人群资料研究计算出1-BP神经毒性的BMD和BMDL分别为36.77 mg／m3(7.31 ppm)和21.73 mg／m3(4.32 ppm)；1-BP血液影响的BMD和BMDL分别为47.23 mg/m3(9.39 ppm)和31.54 mg／m3(6.27 ppm)。本研究建议国内1-BP职业接触限值TWA-8h为25.15 mg/m3(5 ppm)。此外,研究还提示GSTT1基因缺失型人群可能为1-BP诱发毒性的易感人群。

全文目录

中文摘要  7-10
英文摘要  10-13
前言  13-15
技术路线  15-16
第一章 1-溴丙烷毒性相关基因表达谱的变化  16-27
  1 材料和方法  16-19
  2 结果  19-24
  3 讨论  24-26
  小结  26-27
第二章 1-溴丙烷对职业接触人群健康影响的研究  27-52
  第一节 1-溴丙烷对接触工人的健康影响  27-40
  第二节谷胱甘肽S转移酶基因多态性对1-溴丙烷工人神经传导速度的影响  40-47
  第三节 1-溴丙烷毒效应基准剂量的计算  47-51
  小结  51-52
第三章 1-溴丙烷健康危险度评价  52-72
  1 概况  52-53
  2 危害认定和剂量-反应关系  53-62
  3 接触评估  62-67
  4 职业接触限值研究  67-70
  小结  70-72
总结  72-75
参考文献目录  75-82
综述  82-89
博士期间发表的文章  89-90
致谢  90-91

1-溴丙烷健康危险度评价

内容摘要

全文目录

相似论文