職業(yè)性鉛接觸的骨毒效應(yīng).pdf

1、鉛(lead，Pb)是金屬元素，是受WHO、IARC、美國(guó)ATSDR關(guān)注的重金屬環(huán)境污染物，對(duì)多種人體器官皆具有毒害作用。鉛為已知的最易在體內(nèi)蓄積的毒物之一，人體內(nèi)90％～95％的鉛儲(chǔ)存于骨內(nèi)，且鉛在骨中的半衰期很長(zhǎng)(5～20年)并可保持相對(duì)穩(wěn)定。無(wú)論是從毒性還是蓄積作用來(lái)看，鉛都是污染人類(lèi)生存環(huán)境、威脅人類(lèi)健康的第一個(gè)金屬元素。骨骼是鉛的主要靶器官之一，人群流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，鉛能導(dǎo)致骨軟化及骨質(zhì)疏松。
　　 本研究的

2、目的是通過(guò)對(duì)職業(yè)鉛接觸人群的流行病學(xué)調(diào)查，分析鉛接觸對(duì)人群骨密度、骨代謝、骨質(zhì)疏松、腰椎骨折的影響，并將基準(zhǔn)劑量引入鉛接觸引起的骨質(zhì)疏松危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)，以求得到人群接觸鉛對(duì)骨骼系統(tǒng)效應(yīng)的劑量-反應(yīng)關(guān)系。通過(guò)研究鉛接觸對(duì)腎功能的影響及其與骨損傷之間的關(guān)系，以及分析ALAD基因多態(tài)性與鉛骨毒性的關(guān)系，來(lái)探討職業(yè)性鉛接觸對(duì)鉛的骨毒效應(yīng)的影響因素。此外，通過(guò)大鼠成骨細(xì)胞的染毒實(shí)驗(yàn)在鉛對(duì)成骨細(xì)胞作用的分子機(jī)理方面作初步的探索。
　　 本研究選

3、取上海市某蓄電池廠(chǎng)298名工人作為鉛接觸組，其中男性254名，女性44名；選取無(wú)職業(yè)鉛接觸史的該廠(chǎng)辦公室工作人員81名為對(duì)照組，其中男性56名、女性25名。接觸組鉛作業(yè)工齡為1～40年，平均為18.1年。兩組在年齡、體重、身高、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、吸煙、飲酒等方面均衡可比。
　　 本研究使用手提式單光子骨密度儀測(cè)定骨密度，并以WHO Z評(píng)分判斷骨量減少，測(cè)定了人群鉛接觸生物標(biāo)志指標(biāo)(血鉛、尿鉛)與反映骨代謝和腎功能的生物標(biāo)志指標(biāo)

4、(血清BGP、血清ALP、血清BALP、尿HYP、尿NAG、尿ALB以及腰椎側(cè)位X線(xiàn)片)，計(jì)算了各效應(yīng)生物標(biāo)志指標(biāo)的血鉛和尿鉛BMDL值，測(cè)定了ALAD基因型。
　　 通過(guò)鉛對(duì)骨密度和骨代謝影響的研究發(fā)現(xiàn)：鉛接觸組工人的血鉛、尿鉛水平均高于對(duì)照組，其中男性?xún)山M之間差異顯著。接觸組的骨密度低于對(duì)照組，但差異不顯著。接觸組的BGP、HYP、ALP、BALP高于對(duì)照組，其中男性HYP、ALP、BALP差異顯著。以對(duì)照組各指標(biāo)第90百分

5、位數(shù)作為上限值，得到人群各指標(biāo)的異常率。接觸組男性和總?cè)巳褐挥蠥LP、BALP的異常率顯著高于對(duì)照組。將人群分別按血鉛、尿鉛水平分組后，骨密度在BPb>30μg/dl組顯著下降，BGP在BPb>20μg/dl組顯著升高，HYP、ALP、BALP在BPb>10μg/dl組即顯著升高；骨密度在UPb>5μg/g Cr組顯著下降，HYP在UPb>5μg/g Cr組顯著升高，ALP、BALP在UPb>10μg/g Cr組顯著升高，BGP在UPb

6、>20μg/g Cr組顯著升高。隨著血鉛、尿鉛水平的升高，骨量明顯減少的發(fā)生率和各骨代謝指標(biāo)的異常率也隨著升高，有顯著性趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)計(jì)算各骨效應(yīng)指標(biāo)的血鉛、尿鉛BMDL值后發(fā)現(xiàn)，ALP、BALP的BMDL值最低，男女之間的差異主要表現(xiàn)在Z評(píng)分和BGP的順序，血鉛、尿鉛BMDL值之間的差異主要表現(xiàn)在BGP的順序。與骨代謝指標(biāo)相比，Z評(píng)分的血鉛、尿鉛BMDL值較高。
　　 通過(guò)鉛對(duì)人群腰椎骨折影響的研究發(fā)現(xiàn)：鉛接觸組腰椎骨折發(fā)生率顯著

7、高于對(duì)照組。隨著血鉛、尿鉛水平的升高，腰椎骨折的發(fā)生率也隨著升高，男性和總?cè)巳河酗@著性趨勢(shì)。隨著骨量減少，腰椎骨折發(fā)生率有上升趨勢(shì)，男性和總?cè)巳河酗@著性趨勢(shì)。
　　 通過(guò)鉛對(duì)腎功能的影響的研究發(fā)現(xiàn)：鉛接觸組工人尿NAG、尿ALB均高于對(duì)照組，男性差異顯著。接觸組男性和總?cè)巳篘AG的異常率顯著高于對(duì)照組，接觸組總?cè)巳篈LB的異常率顯著高于對(duì)照組。將人群分別按血鉛、尿鉛水平分組后，NAG在BPb>10μg/dl組顯著升高，ALB在B

8、Pb>20μg/dl組顯著升高；NAG、ALB在UPb>5μg/g Cr組顯著升高。隨著血鉛、尿鉛水平的升高，NAG、ALB的異常率也隨著升高，有顯著性趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)計(jì)算NAG、ALB的血鉛、尿鉛BMDL值后發(fā)現(xiàn)，反映腎小管損傷的尿NAG具有較低的BMDL值，而Z評(píng)分的BMDL值介于尿NAG與尿ALB之間，反映腎小球損傷的尿ALB的BMDL值最高。對(duì)人群骨量明顯減少和腎功能損傷的分層分析發(fā)現(xiàn)，骨量明顯減少者腎功能損傷發(fā)生率顯著高于非骨質(zhì)疏松

9、者，腎小管損傷者骨量明顯減少發(fā)生率顯著高于腎小管功能正常者，腎小球損傷者骨量明顯減少發(fā)生率與腎小球功能正常者發(fā)生率無(wú)明顯差異。
　　 通過(guò)ALAD基因多態(tài)性的研究發(fā)現(xiàn)：機(jī)體對(duì)鉛毒性作用易感性與ALAD的遺傳多態(tài)性有關(guān)，本研究采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(PCR-RFLP)技術(shù)分析ALAD基因多態(tài)性。ALAD1-1和ALAD1-2基因型頻率分別為91.29％和8.71％，未發(fā)現(xiàn)ALAD2-2型純合子，ALAD1和ALA

10、D2等位基因頻率分別為95.65％和4.35％。血鉛、尿鉛水平在鉛接觸組ALAD1-2基因型明顯高于ALAD1-1基因型。鉛接觸組ALAD1-2基因型骨密度明顯低于ALAD1-1基因型，BGP、HYP、ALP、BALP明顯高于ALAD1-1基因型。而對(duì)照組不同基因型間血鉛、尿鉛、骨代謝指標(biāo)比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。無(wú)論男女，ALAD1-2基因型各骨效應(yīng)指標(biāo)與血鉛、尿鉛的線(xiàn)性回歸系數(shù)的絕對(duì)值均大于ALAD1-1基因型。
　　 同時(shí)，本研究

11、分離培養(yǎng)了SD乳鼠頭顱骨成骨細(xì)胞，觀(guān)察不同濃度醋酸鉛染毒對(duì)成骨細(xì)胞增殖活性及堿性磷酸酶活性的影響，并測(cè)定了染毒前后成骨細(xì)胞OPG、ODF、VDR、TGF-β、IGF-I的表達(dá)水平。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，鉛在劑量>50μmol/L后，能引起大鼠成骨細(xì)胞增殖活性和堿性磷酸酶活性的下降，與對(duì)照組比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鉛在各個(gè)水平均未能誘導(dǎo)ODF mRNA的表達(dá)。鉛在1、5μmol/L時(shí)顯著上調(diào)OPG mRNA的表達(dá)水平，100、500μmol/L時(shí)則下調(diào)其

12、表達(dá)水平。鉛在5μmol/L時(shí)能上調(diào)VDR mRNA的表達(dá)水平，大于50μmol/L時(shí)則抑制其表達(dá)。對(duì)TGF-β與IGF-I而言，鉛能抑制其mRNA的表達(dá)，但分別在>50μmol/L和>100μmol/L的劑量時(shí)與對(duì)照組比才有顯著性差異。
　　 以上結(jié)果表明：①人群在較高劑量長(zhǎng)時(shí)間接觸鉛時(shí)能明顯引起骨密度降低，導(dǎo)致鉛接觸人群發(fā)生骨量明顯減少和骨代謝改變。通過(guò)各指標(biāo)血鉛、尿鉛BMDL值的比較，可以認(rèn)為Z評(píng)分是比較特異而敏感的反映鉛

13、接觸人群骨損傷的效應(yīng)指標(biāo)，而ALP與BALP結(jié)合可作為篩選鉛接觸高危人群的指標(biāo)，BGP與HYP則相對(duì)缺乏敏感性和特異性。②長(zhǎng)期較高劑量接觸鉛可能會(huì)引起職業(yè)人群腰椎骨折發(fā)生率增高，腰椎骨折的發(fā)生可能與骨量減少有關(guān)。③鉛對(duì)腎臟的損害可間接導(dǎo)致對(duì)骨的損害。鉛致骨質(zhì)疏松的出現(xiàn)可能晚于腎小管損傷，而早于腎小球損傷。④ALAD基因是鉛毒性的一個(gè)易感基因，在相同的職業(yè)外暴露環(huán)境下，ALAD2等位基因能夠增加個(gè)體的鉛負(fù)荷水平，并有可能對(duì)鉛致骨骼的毒性產(chǎn)