淮南煤礦塵肺病發(fā)病的環(huán)境因素及其防治對(duì)策研究.pdf

1、塵肺病是由于環(huán)境中粉塵污染引起的主要危害煤礦職工身體健康的職業(yè)病，死亡率很高。目前，控制粉塵接觸是保護(hù)煤礦職工健康的唯一辦法。本研究通過對(duì)礦區(qū)粉塵濃度、粉塵中游離SiO2含量、空氣微生物等環(huán)境因素的綜合分析，探討煤礦職工塵肺病的發(fā)生機(jī)制;同時(shí)，探索中藥在塵肺病治療中的應(yīng)用，為塵肺病的防治提供科學(xué)依據(jù)。
　　1)塵肺病發(fā)生的環(huán)境因素研究。選擇淮南礦業(yè)集團(tuán)2個(gè)煤礦作為研究對(duì)象，運(yùn)用粉塵采樣器采集煤塵，計(jì)算作業(yè)場(chǎng)所瞬時(shí)總粉塵濃度(Per

2、missibleconcentration-Short Term Exposure Limit，PC-STEL)和時(shí)間加權(quán)平均呼吸性粉塵濃度(Permissible concentration-Time Weighted Average，PC-TWA);采用焦磷酸質(zhì)量法測(cè)定煤礦粉塵中游離SiO2含量;應(yīng)用原子吸收光譜法測(cè)定粉塵中主要金屬與類金屬元素含量;運(yùn)用撞擊式空氣微生物采樣法進(jìn)行礦區(qū)作業(yè)環(huán)境中細(xì)菌和霉菌檢測(cè)。結(jié)果表明:(1)兩礦井下

3、環(huán)境粉塵樣本中分別有42.59％(23/54)、50.00％(27/54) PC-TWA超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，27.78％(15/54)、25.93％(14/54)呼塵濃度超標(biāo);(2)游離SiO2含量平均為11.28 mg/m3，巖巷作業(yè)場(chǎng)所降塵中游離SiO2的含量顯著高于其它各組(P＜0.05)，與掘進(jìn)相關(guān)的作業(yè)過程中SiO2含量較高(＞10％)，而煤塵中的含量基本＜10％;(3)粉塵標(biāo)本中8種金屬與類金屬元素的含量占總粉塵的1.98％，F(xiàn)e

4、、Cu、Zn、Mn、Pb、Ni、Cd和As含量分別為25.68±7.24μg/g、37.21±8.16μg/g、64.85±36.97μg/g、611.80±70.34μg/g、30.15±10.95μg/g、106.84±38.68μg/g、2.31±1.65μg/g和3.18±1.70μg/g，同一煤礦不同采樣點(diǎn)差異明顯;(4)礦區(qū)作業(yè)場(chǎng)所空氣中細(xì)菌和真菌濃度分別占微生物總濃度的73.81％和26.19％，細(xì)菌濃度明顯高于真菌(P＜

5、0.001)。細(xì)菌以G+球菌和G+桿菌為主，G+球菌主要是葡萄球菌屬（Staphylococcus）和微球菌屬（Micrococcus），G+桿菌以芽胞桿菌屬（Bacillus）為主，真菌主要為曲霉屬（Aspergillus）和青霉屬（Penicillium）。空氣微生物粒子濃度分布高峰在第3級(jí)(3.3～4.7μm)和第5級(jí)(1.1～2.1μm)，峰值分別為1025個(gè)/m3、1134個(gè)/m3?？梢?，淮南礦區(qū)井下作業(yè)場(chǎng)所粉塵污染嚴(yán)重，粉塵

6、中SiO2含量與塵肺病檢出率呈正相關(guān);粉塵中金屬與類金屬元素的含量高的場(chǎng)所，塵肺病發(fā)生率較高，但是無法確定對(duì)人體損傷的閾值;井下作業(yè)場(chǎng)所空氣中細(xì)菌濃度明顯高于真菌，微生物粒子濃度分布以≤5μm的顆粒為主。因此，煤礦職工塵肺病的發(fā)病機(jī)制與下列環(huán)境因素有關(guān):一是粉塵顆粒、SiO2和微生物粒子(≤5μm)的直接毒性作用;二是煤塵中Cd、Ni、Cu重金屬含量超標(biāo)，產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)氧化-抗氧化機(jī)制失衡，肺吞噬細(xì)胞產(chǎn)生過量的氧化產(chǎn)物損傷細(xì)胞

7、，形成肺纖維化。所以，改進(jìn)粉塵控制技術(shù)、加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)措施、實(shí)施規(guī)范的職業(yè)病防治法是減少塵肺病發(fā)病的關(guān)鍵。
　　2)塵肺病的流行病學(xué)調(diào)查主要研究塵肺病的流行狀況和發(fā)病特點(diǎn)，分析環(huán)境因素對(duì)其發(fā)病的影響，為制定塵肺病的防治策略提供科學(xué)依據(jù)。本研究收集整理1954-2012年淮南礦業(yè)集團(tuán)所有的塵肺病健康檢查資料（確診為塵肺?、瘛笃冢?，塵肺病患者共6378例，累計(jì)患病率約6.38％，以掘進(jìn)工、采煤工為主，純掘井工最高，占56.13％(35

8、80/6378);塵肺病Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者發(fā)病工齡隨年代增加逐漸延長(zhǎng)，平均22.35±8.26年;塵肺病的發(fā)病年齡逐漸延長(zhǎng)，平均52.44±12.19歲;現(xiàn)患?jí)m肺病患者中肺結(jié)核并發(fā)率為11.30％，明顯高于普通人群（523/10萬），其中塵肺病Ⅰ期并發(fā)率最低，為7.33％，Ⅲ期并發(fā)率最高，為36.81％，各期肺結(jié)核并發(fā)率隨塵肺病期別增高而增加(P＜0.01);全礦區(qū)已死亡塵肺病患者2881例，全死因病死率為45.17％，其中單純塵肺病死率

9、為30.02％，塵肺病并發(fā)結(jié)核病的病死率為48.52％，明顯高于單純塵肺病(P＜0.01);前5位死亡原因分別是單純塵肺病、肺結(jié)核、肺部腫瘤、肺心病、高血壓和心臟病，死亡構(gòu)成比分別為46.13％,31.03％，6.18％，5.73％和3.58％。可見，塵肺病患者的發(fā)病工齡、發(fā)病年齡、生存年限和死亡年齡逐年延長(zhǎng)，早期臨床干預(yù)可減少病死率;塵肺病并發(fā)癥中，并發(fā)結(jié)核病是主要死因之一。
　　3)塵肺病并發(fā)結(jié)核病耐藥研究。由于目前塵肺病尚無

10、根治藥物，并發(fā)結(jié)核病死亡率最高，因此選擇合適的抗結(jié)核藥物治療是降低塵肺病死亡率的關(guān)鍵。本研究收集塵肺病并發(fā)結(jié)核病患者感染的114株結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis，MTB)）臨床分離株，采用常規(guī)藥敏試驗(yàn)（Conventional antimicrobialsusceptibility test，AST）鑒定耐多藥結(jié)核分枝桿菌（multiple drugs resistant bacillustubercu

11、losis，MDR-TB），抽提MDR-TB和H37Rv標(biāo)準(zhǔn)菌株DNA，采用PCR法擴(kuò)增耐藥基因，并對(duì)耐藥基因的突變集中區(qū)域進(jìn)行測(cè)序分析。結(jié)果表明:(1) MTB臨床分離株中檢出MDR-TB31株，耐藥率27.19％(31/114);(2)31株耐藥株中rpoB基因突變的有29株，突變率93.55％(29/31)，主要集中在531位點(diǎn)(51.61％，16/31)和526位點(diǎn)(32.26％，10/31)堿基置換突變，其次是511、516位

12、點(diǎn)，其中27株單位點(diǎn)突變，2株雙位點(diǎn)突變，1株為526位和531位同時(shí)突變(Gln→Leu、Ser→Trp)，另1株為511位和526位同時(shí)突變(Leu→Pro、Gln→Leu)，突變率6.45％(2/31);katG基因突變率為61.29％(19/31)，主要集中在315位點(diǎn)堿基置換突變，以Ser315Thr為主(AGC→ACC)(48.39％，15/31)，其次是315位點(diǎn)Ser315Asn(AGC→AAC)(9.68％，3/31)

13、，以及431位點(diǎn)Ala431Val(GCG→GTG)(3.23％，1/31)突變，未發(fā)現(xiàn)多位點(diǎn)聯(lián)合突變。可見，淮南煤礦塵肺病并發(fā)結(jié)核病患者感染MDR-TB耐藥情況較嚴(yán)重，臨床常用濃度的一線抗結(jié)核藥物治療MDR-TB感染效果較差。高度保守的rpoB、katG基因突變是導(dǎo)致耐藥的分子基礎(chǔ)，其突變位點(diǎn)呈多樣性，與單純結(jié)核病耐藥基因突變存在差異。
　　4)中藥治療塵肺病療效研究。主要探討貓爪草、苦參、夏枯草及狼毒4種中藥對(duì)塵肺病并發(fā)結(jié)核病

14、患者M(jìn)DR-TB感染小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用，為降低死亡率和指導(dǎo)臨床治療提供理論依據(jù)。本研究采用MDR-TB菌液灌胃制備小鼠感染模型，將60只昆明種成年雄性小鼠隨機(jī)分為6組，正常組標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)、模型組灌服生理鹽水，其他4組分別灌服4種中藥提取物。采用ELISA法(Enzyme linkedimmunosorbent assay)檢測(cè)小鼠血清中與結(jié)核病免疫密切相關(guān)的細(xì)胞因子γ-干擾素（IFN-γ）、白介素(IL)-4、IL-10和IL-12

15、含量的變化，同時(shí)分離出單個(gè)核細(xì)胞(Peripheral blood mononuclear cells，PBMCs)，抽提全部RNA，采用逆轉(zhuǎn)錄PCR(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測(cè)PBMCs中IFN-γ、IL-4、IL-10、IL-12及顆粒裂解肽（Granulysin，GLS）的mRNA變化。結(jié)果表明:(1)貓爪草、苦參、夏枯草及狼毒4組小鼠血清中的

16、IFN-γ含量依次為2.01±0.73pg/ml、1.92±0.56 pg/ml、1.98±0.67 pg/ml和1.94±0.59 pg/ml,IL-4為6.01±1.46pg/ml、6.12±1.35 pg/ml、6.47±1.46 pg/ml和6.15±1.44 pg/ml,IL-10為12.09±3.07pg/ml、12.45±4.01 pg/ml、12.13±3.43 pg/ml和12.54±3.78 pg/ml,IL-12為

17、2.99±0.89 pg/ml、2.75±0.84 pg/ml、3.02±0.86 pg/ml和2.89±0.75 pg/ml。與模型組比較，IFN-γ、IL-12含量明顯升高，IL-4、IL-10含量明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，尤其以貓爪草提取物的調(diào)節(jié)作用最為顯著。(2)在mRNA表達(dá)水平上，4種中藥提取物組小鼠PBMCs中IFN-γ、IL-12和GLS表達(dá)明顯升高，IL-4、IL-10 mRNA表達(dá)明顯下降，差異有統(tǒng)

18、計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）?？梢?，塵肺病并發(fā)結(jié)核病的發(fā)生與Th1/Th2細(xì)胞應(yīng)答平衡有關(guān)，4種中藥提取物可以通過基因轉(zhuǎn)錄水平對(duì)Th1/Th2細(xì)胞應(yīng)答平衡發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，顯著增強(qiáng)MDR-TB感染小鼠的細(xì)胞免疫應(yīng)答，對(duì)治療塵肺病起到關(guān)鍵作用。
　　綜合以上研究認(rèn)為，淮南煤礦塵肺病的發(fā)生是多種環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果，其中以粉塵污染、高含量SiO2、≤5μm微生物粒子和重金屬Cd、Ni、Cu對(duì)肺的直接毒性作用明顯;貓爪草、苦參、