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甲醛致工人淋巴细胞遗传损伤及与核苷酸切除修复通路基因多态性的关联性

作　者: 林大枫
导　师: 邬堂春
学　校: 华中科技大学
专　业: 劳动卫生与环境卫生学
关键词: 甲醛外周血淋巴细胞彗星实验微核实验 DNA-蛋白质交联核苷酸切除修复单核苷酸多态性报告基因实验
分类号: R114
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

背景：国际癌症研究机构(IARC)于2004年将甲醛重新分类为人类致癌物(Ⅰ类),认为甲醛可以导致人类鼻咽癌和髓系白血病,因此,评估职业性甲醛暴露对工人的早期健康危害及制定预防措施具有重大的公共卫生意义。研究表明甲醛具有多种遗传毒性,其所致早期遗传损伤包括DNA链断裂、染色体损伤、DNA-蛋白质交联(DPCs)等,然而甲醛暴露对非直接接触部位遗传损伤的证据有限且结论不一致,进一步评价甲醛暴露人群远端部位如外周血淋巴细胞遗传损伤水平有助于阐明甲醛的致白血病作用。多条遗传损伤修复通路同时或先后协同性参与甲醛所致遗传损伤的修复,其中核苷酸切除修复(NER)通路作用最广泛和重要,被认为参与染色体损伤、DPCs. DNA链间交联的修复。该通路基因的单核苷酸多态性(SNP)可能影响相应蛋白的表达或修复功能。研究SNP位点对甲醛所致遗传损伤水平的影响有助于发现危险等位基因和筛选甲醛暴露的易感人群,对预防甲醛的有害健康效应意义重大。目的：研究甲醛暴露水平和暴露年数与工人外周血淋巴细胞DNA链断裂、染色体损伤、DPCs水平间的关系,并进一步探讨NER通路基因SNPs对甲醛所致遗传损伤水平的影响。方法：在第一部分研究中,我们监测了山东省某胶合板厂五个不同工作场所的空气甲醛浓度,用彗星实验、胞质阻断双微核实验、KC1-SDS实验分别评价该环境下工作的178名工人外周血淋巴细胞的DNA链断裂水平(Oliver彗星尾距,OTM值)、染色体断裂或丢失水平(胞质阻断双微核率,CBMN率)、DPC水平(DPC率),分析现场甲醛暴露水平和暴露年数与工人外周血淋巴细胞遗传损伤水平间的关系。为进一步验证暴露-效应关系,我们动态监测了另外62名工人8小时工作暴露前后外周血淋巴细胞的遗传损伤水平,并监测了不同工种工人的甲醛暴露水平,分析甲醛暴露水平和暴露年数与8小时甲醛暴露前后的遗传损伤水平及遗传损伤水平改变量间的关系。在第二部分研究中,我们利用TaqMan技术对上述178名甲醛暴露工人NER通路8个基因上24个标签SNPs (tagSNPs)位点进行基因分型,分析24个tagSNPs位点与工人遗传损伤水平间的关联性。为进一步验证阳性SNPs对遗传损伤水平的影响,我们在另外独立的128名甲醛暴露工人和在合并后的306名工人中分析阳性SNPs与遗传损伤水平间的关联性。对多阶段人群研究筛选出的阳性SNPs,我们利用双荧光素酶报告基因实验在HepG2和293两个细胞系中作进一步功能学研究。结果：在178名工人的研究中,外周血淋巴细胞OTM值随甲醛暴露水平增高而升高(Ptrend=0.002), CBMN率随甲醛暴露年数增大而升高(Ptrend<0.001), DPC率与甲醛暴露水平和暴露年数无统计学关联。在62名工人的动态验证研究中,8小时甲醛暴露后工人外周血淋巴细胞OTM值和DPC率与暴露前相比显著升高(P<0.001,P=0.019),暴露前后的CBMN率无显著差异。8小时甲醛暴露后OTM值增量与甲醛暴露水平相关联(P=0.005),DPC率增量与甲醛暴露水平无统计学关联。工作暴露前后CBMN率均与甲醛暴露年数相关联(P=0.029,P<0.001)。在178名工人的研究中,ERCC1基因rs3212961位点CA和AA基因型携带者与CC基因型携带者相比OTM值显著降低(P=0.022,P=0.038),rs2336219位点GA+AA基因型携带者与GG基因型携带者相比OTM值显著降低(P=0.030)。ERCC5基因rs2094258位点AA基因型携带者与GG基因型携带者相比OTM值显著增高(P=0.012)。DDB2基因rs901746位点AA基因型携带者与GG基因型携带者相比OTM值显著增高(P=0.029)。ERCC5基因rs4150348位点TT基因型携带者与GG基因型携带者相比CBMN率显著增高(P=0.041),rs2296147位点CC基因型携带者与TT基因型携带者相比CBMN率显著增高(P=0.045)。在另外128名工人的验证研究中,rs2336219位点不同基因型携带者及rs2094258位点不同基因型携带者的OTM值无显著差异。rs4150348位点TT基因型携带者与GG基因型携带者相比CBMN率显著增高(P=0.005),rs2296147位点TC+CC基因型携带者与TT基因型携带者相比CBMN率显著增高(P<0.001)。在合并后的306名工人的验证研究中,rs2336219位点不同基因型携带者及rs2094258位点不同基因型携带者的OTM值无显著差异。rs4150348位点TT基因型携带者与GG基因型携带者相比CBMN率显著增高(P=0.007),rs2296147位点CC基因型携带者与TT基因型携带者相比CBMN率显著增高(P=0.001)。在HepG2细胞和293细胞中,rs2296147位点C等位基因质粒的荧光素酶活性均低于T等位基因质粒的荧光素酶活性(P=0.002,P<0.001)。结论：甲醛暴露可引起工人外周血淋巴细胞遗传损伤,甲醛暴露水平与DNA断裂水平成剂量-反应关系,甲醛暴露年数与染色体损伤水平成剂量-反应关系。NER通路重要基因SNPs对DNA断裂水平无影响。ERCC5基因rs4150348位点和rs2296147位点对甲醛所致染色体损伤水平具有影响,其中rs2296147位点可调节ERCC5基因的转录水平。

全文目录

摘要  4-7
ABSTRACT  7-12
全文縮写词  12-14
绪论  14-18
第一部分职业性甲醛暴露与工人外周血淋巴细胞遗传损伤关系的研究  18-37
  1 职业性甲醛暴露水平的评价  18-27
    1.1 空气甲醛浓度的检测  19-21
    1.2 血清FA-HSA浓度的检测  21-23
    1.3 空气甲醛浓度与工人血清FA-HSA浓度间的关系  23-27
  2 外周血淋巴细胞遗传损伤水平的检测  27-31
    2.1 DNA链损伤程度的检测  27-28
    2.2 染色体损伤水平的检测  28-29
    2.3 DNA-蛋白质交联水平的检测  29-31
  3 甲醛暴露与工人外周血淋巴细胞遗传损伤的关系  31-37
    3.1 统计方法  31
    3.2 分析结果  31-34
    3.3 结果讨论  34-37
第二部分核苷酸切除修复基因多态性与甲醛暴露工人外周血淋巴细胞遗传损伤水平的关联性研究  37-89
  1 核苷酸切除修复通路基因多态性的检测  39-47
    1.1 研究对象  39
    1.2 检测方法  39-45
    1.3 检测结果  45-47
  2 核苷酸切除修复通路基因多态性与遗传损伤水平的关联分析  47-61
    2.1 统计方法  47
    2.2 分析结果  47-58
    2.3 结果讨论  58-61
  3 部分阳性多态位点的验证  61-75
    3.1 统计方法  61
    3.2 分析结果  61-73
    3.3 结果讨论  73-75
  4 ERCC5基因启动子区多态位点的功能研究  75-89
    4.1 材料与方法  75-87
    4.2 分析结果  87-88
    4.3 结果讨论  88-89
结论  89-91
致谢  91-92
参考文献  92-98
附录一攻读学位期间发表的学术论文目录  98-99
附录二综述  99-118
  参考文献  111-118

甲醛致工人淋巴细胞遗传损伤及与核苷酸切除修复通路基因多态性的关联性

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