基于NMR技術(shù)的焦?fàn)t工人以及苯并(a)芘染毒大鼠血清、尿液代謝組學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　通過焦化廠工人與苯并(a)芘染毒大鼠血清、尿液的1H-NMR代謝組學(xué)檢測(cè)，結(jié)合動(dòng)物病理組織切片以及工人與苯并(a)芘染毒大鼠的血清生化、尿常規(guī)的方法，探討苯并(a)芘與長期接觸苯并(a)芘的焦?fàn)t工人的毒作用特征，并尋找早期損害的代謝標(biāo)志物，為進(jìn)一步減少焦?fàn)t作業(yè)工人職業(yè)暴露引起的職業(yè)危害提供新思路。
　　方法：
　　對(duì)焦化廠工人進(jìn)行問卷調(diào)查，通過對(duì)年齡、吸煙、飲酒、工齡、BMI配對(duì)的研究方法，選取焦?fàn)t作業(yè)工人

2、（爐頂工人、爐側(cè)工人）40名作為暴露組，以及該廠內(nèi)非焦?fàn)t作業(yè)工人（行政人員、保安）40名作為對(duì)照組。收集工人的晨尿與血，采用高效液相色譜法對(duì)作業(yè)環(huán)境苯并(a)芘濃度以及工人尿液的尿1-羥基芘進(jìn)行檢測(cè)；
　　選取健康雄性SD大鼠24只，體重約為120-140g，隨機(jī)分為4組，每組6只。分別為溶劑對(duì)照組（橄欖油）、低劑量組（1mg/kg）、中劑量組（2.5mg/kg）、高劑量組（6.25mg/kg）；3個(gè)染毒組采用腹腔注射苯并(a)芘

3、，對(duì)照組腹腔注射橄欖油。染毒3周，收集24h尿液后，麻醉大鼠，腹主動(dòng)脈采集血樣，解剖其心、肝、脾、肺、腎臟器。
　　檢測(cè)焦化廠工人與苯并(a)芘染毒大鼠的血清和尿液血清生化、尿常規(guī)；運(yùn)用1H-NMR技術(shù)對(duì)血清、尿液代謝組學(xué)進(jìn)行檢測(cè)。用MestReNova、SMICA P+11以及SPSS22.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理分析。
　　結(jié)果：
　　1、基于NMR焦?fàn)t工人血清、尿液代謝組學(xué)的研究結(jié)果
　　作業(yè)環(huán)境中苯并(a

4、)芘濃度焦?fàn)t區(qū)顯著高于非焦?fàn)t區(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。研究對(duì)象內(nèi)暴露水平尿1-羥基芘濃度對(duì)照組<暴露組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。
　　血清生化指標(biāo)結(jié)果顯示：焦?fàn)t作業(yè)工人（暴露組）中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、總膽固醇（CHOL）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）均高于對(duì)照組相應(yīng)指標(biāo)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其各個(gè)指標(biāo)值均在正常值范圍。
　　焦化廠工人尿常規(guī)指標(biāo)顯示，暴露組工人尿比重

5、與尿PH均高于對(duì)照組工人，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其各指標(biāo)值均在正常值范圍。
　　血清1H-NMR分析顯示出，篩選出的暴露組與對(duì)照組主要的差異物有：乳酸、丙氨酸、丙酮酸、支鏈氨基酸（異亮氨酸，亮氨酸，纈氨酸）、 N-乙酰糖蛋白、脂類、谷氨酰胺、甘油磷酰膽堿、葡萄糖。其中暴露組中乳酸、丙酮酸、丙氨酸升高明顯，葡萄糖、支鏈氨基酸、谷氨酰胺、甘油磷酰膽堿較對(duì)照組明顯減少，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。分析焦?fàn)t工人尿液

6、1H-NMR結(jié)果，代謝產(chǎn)物在暴露組與對(duì)照組中比較變化明顯，我們分析的尿液差異代謝物質(zhì)有：乳酸、丙氨酸，二甲胺，α-酮戊二酸，丙酮酸、檸檬酸、甜菜堿、馬尿酸、琥珀酸。其中暴露組與對(duì)照組相比乳酸、二甲胺明顯升高，α-酮戊二酸、檸檬酸、馬尿酸、甜菜堿明顯降低，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。
　　2、基于1H-NMR對(duì)苯并(a)芘染毒大鼠血清、尿液代謝組學(xué)研究結(jié)果
　　染毒結(jié)束后，6.25mg/kg染毒組大鼠體重增長較對(duì)照組滯后

7、，而且出現(xiàn)了煩躁、精神萎靡、攝食減少、毛色黃且干燥等癥狀，其他各組動(dòng)物狀態(tài)正常。
　　切片結(jié)果顯示，肝臟切片6.25mg/kg組表現(xiàn)為匯管區(qū)淋巴細(xì)胞浸潤，肝細(xì)胞脂肪樣變。2.5mg/kg組肝脂肪樣變明顯。肺臟切片顯示，6.25mg/kg組肺泡壁水腫、增厚，肺泡閉合。2.5mg/kg組肺泡閉合，1.25mg/kg組肺泡壁增厚。腎臟切片顯示，高2.5mg/kg組的腎小球囊間隙減小、甚至消失。
　　6.25mg/kg組與對(duì)照組相比

8、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、甘油三酯、肌酐、乳酸脫氫酶明顯升高（P<0.05）。2.5mg/kg組與對(duì)照組相比，谷丙轉(zhuǎn)氨酶、甘油三酯、肌酐、乳酸脫氫酶明顯升高（P<0.05）。
　　大鼠尿常規(guī)顯示，6.25mg/kg組與對(duì)照組相比，尿中蛋白質(zhì)陽性率升高。
　　大鼠血清1H-NMR檢測(cè)結(jié)果顯示，6.25mg/kg組與2.5mg/kg組在代謝特征上與對(duì)照組存在著明顯差異，1mg/kg組染毒對(duì)大鼠內(nèi)源性代謝產(chǎn)物影響相對(duì)有限。6.25mg

9、/kg組中極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、丙氨酸、支鏈氨基酸、乳酸、丙酮酸、甘油升高，葡萄糖、谷氨酰胺明顯降低。2.5mg/kg組中葡萄糖降低，N-乙酰糖蛋白升高。1mg/kg組肌酐與丙酮酸明顯高于對(duì)照組（P<0.05）。
　　分析其尿液1H-NMR檢測(cè)結(jié)果顯示，6.25mg/kg組與2.5mg/kg組在代謝特征上與對(duì)照組存在著差異，1mg/kg組與對(duì)照組有部分重疊，1mg/kg組與對(duì)照組相比這些代謝產(chǎn)物并無明顯改變。6.25mg/