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羟基萘和3-羟基菲作为多环芳烃暴露标志物的研究

作　者: 黄传峰
导　师: 郑玉新；闫慧芳
学　校: 中国疾病预防控制中心
专　业: 卫生毒理学
关键词: 多环芳烃生物标志物尿液相色谱质谱法羟基萘 3-羟基菲
分类号: R734.2
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

致突变和致癌性的多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的职业暴露是职业肺癌的主要原因,例如焦炉逸散物(Coke oven emission, COE)中含有的致突变和致癌性的多环芳烃(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”,即“明确的人类致癌物”。反应暴露水平的生物标志物在PAHs接触工人危险度评价的危害性鉴定、剂量-反应评定、接触评定等环节起重要作用。因此,以PAHs代谢为基础,研究其外暴露标志物,寻找PAHs新的暴露标志物,对于精确的定量评价PAHs暴露水平,评价接触标志物与生物效应之间的关系,以及进行PAHs暴露危险度评价具有重要意义。本论文建立了尿中羟基萘和3-羟基菲的液相色谱质谱检测方法,采用横断面分子流行病学设计探讨了147名PAHs暴露工人和58名非PAHs暴露工人尿中羟基萘和3-羟基菲与外暴露等级之间的关系,分析了与常用暴露标志物1-羟基芘之间的相关性；探讨了暴露标志物羟基萘和3-羟基菲与遗传损伤效应标志物(彗星Olive尾矩和基因组不稳定指标)和易感性生物标志物(外源性化学物代谢酶基因多态性)之间的关系。结果如下：一、羟基萘和3-羟基菲检测方法与暴露标志物研究建立了以氘代1-羟基萘为内标,用液相色谱质谱法同时测定尿中2-羟基萘、1-羟基萘和3-羟基菲的方法。本方法的检出限分别是0 .2μg/L、0.2μg/L和0.1μg／L；各指标的回收率在97.4%-103.0%范围内,批内精密度和批间精密度分别在1.4%-3.9%和1.8%-5.8%的范围内,该方法具有较高的准确度和精密度。用该方法检测147名PAHs暴露人群和58名非PAHs暴露人群尿中羟基萘和3-羟基菲,分析用肌酐水平校正后的尿中羟基萘和3-羟基菲等代谢产物浓度与作业环境中萘和菲的暴露等级关系。结果显示PAHs暴露人群尿中羟基萘和3-羟基菲浓度显著高于对照人群,并且与外暴露等级间存在一定的剂量反应关系,其浓度存在非焦炉工<炉底工<炉侧工<炉顶工的变化趋势。羟基萘和3-羟基菲与常用暴露标志物1-羟基芘之间具有很好的相关性,相关系数分别是0.593,P<0.01和0.772,P<0.01。对影响因素的分析发现吸烟不影响尿中3-羟基菲的浓度。本研究表明尿中羟基萘和3-羟基菲可较好的反映多环芳烃暴露的内剂量水平,可以作为常用暴露标志物1-羟基芘的有效补充。二、羟基萘和3-羟基菲与遗传损伤效应标志物的关联研究分析了羟基萘和3-羟基菲与反映染色体损伤的双核细胞中微核、核芽和核质桥总数以及反映DNA损伤的Olive尾距等遗传损伤效应标志物之间的相关性。将尿3-羟基菲浓度按照四分位法分为四个内暴露等级,基因组不稳定指标双核细胞中微核、核芽和核质桥总数有随内剂量水平增加而升高的趋势；Olive尾距也有随3-羟基菲水平增加而升高的趋势,但趋势不明显。在所有研究对象中,尿中3-羟基菲与基因组不稳定指标具有良好相关性(r=0.644,P<0.01),与Olive尾距有一定的相关性(r=0.253,P<0.01)；但进一步分层分析仅在PAHs接触人群中发现3-羟基菲与基因组不稳定指标具有明显的相关性(r=0.295,P<0.01)。将尿羟基萘浓度按照四分位法分为四个内暴露等级,基因组不稳定指标双核细胞中微核、核芽和核质桥总数有随内剂量水平增加而升高的趋势；未发现Olive尾距随羟基萘水平增加而升高的趋势。在全体研究对象中,尿中羟基萘与基因组不稳定指标具有良好相关性(r=0.450,P<0.01),与Olive尾距具有一定的相关性(r=0.207,P=0.005)。三、羟基萘和3-羟基菲与外源性化学物代谢酶基因多态性的关系外源性化学物代谢酶中存在大量的单核苷酸多态性(SNPs),部分外源性化学物代谢酶的基因多态性可影响个体对PAHs的代谢能力。本研究分析了参与萘和菲代谢过程的CYP1A1、CYP2E1、mEH和GST、NQO1等Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶常见基因多态性位点与PAHs暴露人群尿中3-羟基菲和羟基萘水平的关系。在PAHs暴露人群中具有细胞色素P450 1A1 (CYP1A1)基因Val462突变型的尿中3-羟基菲浓度显著高于野生型个体(P=0.035)；未发现Ⅱ相代谢酶与尿中3-羟基菲浓度的相关性。环氧化物水化酶(mEH)外显子3基因His113突变型的尿中羟基萘浓度显著高于野生型个体(P=0.015),而在非PAHs暴露人群中mEH外显子3基因His113突变型的尿中羟基萘浓度低于杂合子型个体(P=0.049),可能mEH外显子3基因His113多态性在影响萘的代谢方面存在环境-基因交互作用；未发现Ⅱ相代谢酶与尿中3-羟基菲浓度的相关性。总之,本研究建立了液相色谱质谱法同时测定尿中2-羟基萘、1-羟基萘和3-羟基菲的方法,发展了新的生物标志物并进行了现场验证。分析了尿中羟基萘和3-羟基菲与外暴露环境中萘和菲的暴露等级关系,并探讨了影响其浓度的因素,表明羟基萘和3-羟基菲能够很好的反映萘和菲的暴露剂量,可作为新的多环芳烃暴露标志物应用。本研究还分析了新发现的暴露标志物与遗传损伤效应标志物的关系,进一步验证了其作为内暴露标志物的有效性。

全文目录

中文摘要  6-9
英文摘要  9-13
缩略词表  13-14
前言  14-17
第一部分羟基萘和3-羟基菲检测方法与暴露标志物研究  17-57
  第一节尿中羟基萘和3-羟基菲的液相色谱-质谱测定方法的建立  19-41
    1. 研究方法  20-23
    2. 结果  23-38
    3. 讨论  38-40
    4. 小结  40-41
  第二节焦炉工作业环境中萘、菲等PAHs的外暴露水平评价  41-46
    1. 研究方法  41-43
    2. 结果  43-45
    3. 讨论  45
    4. 小结  45-46
  第三节羟基萘和3-羟基菲作为暴露生物标志物研究  46-57
    1. 对象与方法  46-48
    2. 结果  48-55
    3. 讨论  55-56
    4. 小结  56-57
第二部分羟基萘和3-羟基菲与遗传损伤效应标志物的关联研究  57-67
  1. 对象与方法  57-59
  2. 结果  59-65
  3. 讨论  65-66
  4. 小结  66-67
第三部分羟基萘和3-羟基菲与外源性化学物代谢酶基因多态性的关系  67-82
  1. 对象与方法  69-74
  2. 结果  74-80
  3. 讨论  80-81
  4. 小结  81-82
总结  82-84
致谢  84-85
参考文献  85-95
附录一尿中多环芳烃的羟基代谢产物作为生物标志物研究进展  95-106
附录二个人简历  106-107

羟基萘和3-羟基菲作为多环芳烃暴露标志物的研究

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