尿中同型半胱氨酸水平與飲水型砷暴露人群砷甲基化代謝能力及砷中毒發(fā)病風(fēng)險的關(guān)系研究.pdf

1、前言:砷，俗稱砒，是一種非金屬元素。砷是確定的人類致癌物，廣泛的存在于自然界之中。環(huán)境慢性砷暴露可導(dǎo)致機(jī)體嚴(yán)重的損傷，砷已被國際癌癥組織(IARC)確認(rèn)為人類致癌物，長期慢性砷暴露可導(dǎo)致機(jī)體多臟器癌癥的發(fā)生，其主要包括皮膚癌、肺癌、膀胱癌等。同時長期慢性砷暴露也可導(dǎo)致人體高血壓、心血管疾病和腎臟功能的損害。有調(diào)查顯示，全世界范圍內(nèi)約有2億人處于飲水砷污染之中，在我國有超過1960萬人受到飲水砷污染的健康威脅。飲水砷暴露所導(dǎo)致的人群健康問

2、題已經(jīng)成為了世界范圍內(nèi)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。
　　通過飲水?dāng)z入機(jī)體的砷主要是無機(jī)砷，無機(jī)砷進(jìn)入機(jī)體后主要是在肝臟內(nèi)進(jìn)行甲基化代謝。目前，關(guān)于機(jī)體內(nèi)的無機(jī)砷的甲基化代謝主要存在兩種假說。兩種無機(jī)砷代謝的假說均認(rèn)為，進(jìn)入機(jī)體的無機(jī)砷(inorganic aresnic，iAs)的甲基化是以S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl methionine，SAM)為甲基供體，在相關(guān)酶的催化下依次轉(zhuǎn)化為一甲基砷(momomethylated ar

3、esnic，MMA)和二甲基砷(dimethylated aresnic，DMA)。細(xì)胞學(xué)研究證實(shí)，在所有無機(jī)砷代謝產(chǎn)物中MMA3+毒性最強(qiáng)，其次是DMA3+。機(jī)體內(nèi)無機(jī)砷的代謝與甲基供體SAM的量之間有顯著的關(guān)系。
　　機(jī)體內(nèi)SAM主要來源于蛋氨酸循環(huán)。在蛋氨酸循環(huán)中，同型半胱氨酸(Homocysteine，HCY)可與5-甲基四氫葉酸在鈷胺素和蛋氨酸合成酶的共同作用下，生成四氫葉酸和蛋氨酸。而后者可與ATP作用生成SAM，SA

4、M為機(jī)體的甲基化代謝提供甲基，同時轉(zhuǎn)化為S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosylhomocysteine，SAH)，SAH脫去腺苷后重新轉(zhuǎn)化成HCY，HCY是蛋氨酸循環(huán)通路的中間產(chǎn)物。目前關(guān)于HCY的研究主要集中在其與心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展之間的聯(lián)系。關(guān)于其對砷代謝影響的報道還很少，尤其是在我國的人群流行病學(xué)調(diào)查分析中更是少有報道。
　　綜上所述，我們通過收集我國云南某地區(qū)慢性飲水砷暴露人群的相關(guān)資料，探討HCY與機(jī)體砷甲基化代謝

5、能力及人群砷中毒發(fā)生風(fēng)險之間的關(guān)系，研究結(jié)果可為我國該領(lǐng)域的研究提供人群數(shù)據(jù)資料。
　　研究方法:研究對象的選擇:本次調(diào)查的地點(diǎn)是云南省大理市彌渡縣某飲水型砷暴露地區(qū)，砷暴露組樣本的納入標(biāo)準(zhǔn)為:研究對象在高砷區(qū)域居住時限超過十年;調(diào)查前一周無海產(chǎn)品食用史和牛黃解毒片等含砷藥物食用史。對照組選擇高砷區(qū)域臨近的飲水砷含量正常的，同時具有同樣生活方式和生活習(xí)慣的人群。所有參與研究的人需簽署自愿知情同意書。
　　問卷調(diào)查:調(diào)查開始前

6、對所有調(diào)查人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可進(jìn)行現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查。通過問卷調(diào)查收集的主要信息包括:1）調(diào)查對象的個人信息:年齡、性別、民族等。2）飲水史:現(xiàn)飲水源類型、原飲水源類型、水砷濃度、飲用年限等。3）疾病史:既往病史、用藥史、現(xiàn)病史等。
　　健康檢查:由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的調(diào)查人員對研究對象進(jìn)行統(tǒng)一身體檢查，對有疑似砷中毒者依據(jù)《中國砷中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS/T211-2001)》來進(jìn)行確診，并進(jìn)一步依據(jù)該診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行中毒等級區(qū)分。

7、
　　質(zhì)量控制:為減少流行病學(xué)調(diào)查中產(chǎn)生的偏倚，本研究要求所有調(diào)查人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，合格后方可進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查過程中，要求調(diào)查人員依據(jù)事先準(zhǔn)備好的工作手冊逐一進(jìn)行提問，堅(jiān)決杜絕誘導(dǎo)性詢問。在調(diào)查問卷的填寫過程中要求調(diào)查人員仔細(xì)核對調(diào)查信息，避免漏填、錯填。健康檢查過程中嚴(yán)格遵照《中國砷中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS/T211-2001)》來進(jìn)行砷中毒的診斷。
　　尿樣采集:將收集好的尿樣做好標(biāo)記，第一時間放入攜帶的冰盒中，待一天工作完

8、成后，迅速將樣品運(yùn)輸至最近的實(shí)驗(yàn)室，尿樣置于-20℃冰箱中凍存，當(dāng)所有樣本都收集完成后，將樣本統(tǒng)一運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室置于-80℃冰箱中保存以備后續(xù)分析使用。
　　水砷、尿砷濃度測定:采用氫化物發(fā)生-冷井捕集-原子吸收分光光度法測定尿中各形態(tài)砷含量，單位μg/L。
　　尿肌酐測定:以苦味酸法檢測尿中的肌酐(Cr)水平，以校正尿中各形態(tài)砷含量。
　　尿中HCY水平測定:采用高效液相色譜法(HPLC)測定血漿同型半胱氨酸水平，單位μ

9、mol/L，最低檢測限為1.0μmol/L。
　　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:數(shù)據(jù)庫的建立以及數(shù)據(jù)的處理分析應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:1.本次研究對象均來自云南省大理市彌渡縣境內(nèi)的三個村莊，總計(jì)110人。其中砷暴露組78人（男36人，女42人），對照組32人（男10人，女22人）。暴露組平均年齡為42.85±21.50歲，對照組平均年齡為35.06±19.59歲。兩組在年齡和性別的比較上

10、無差異（P＞0.05）。兩組間累積砷暴露量(cumulativearsenic exposure，CAE)、尿中各形態(tài)砷和HCY比較顯示，砷暴露組均顯著高于對照組(P＜0.05)。依據(jù)《地方性砷中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)》（WS/T211-2001）標(biāo)準(zhǔn)，最終確定砷中毒病例26例，主要臨床表現(xiàn)均為皮膚角化、皮膚色素沉著、色素脫失等。所有的病例均屬于輕度砷中毒。將人群進(jìn)一步分為砷暴露患者組、砷暴露非患者組及對照組。比較顯示，砷暴露患者組人群CAE及尿中

11、各形態(tài)砷含量均高于對照組和砷暴露非患者組（P＜0.05）;HCY含量顯著高于對照組(P＜0.05)，但與砷暴露非患者組比較結(jié)果無差異;砷暴露非患者組CAE及尿中各形態(tài)砷含量均顯著高于對照組(P＜0.05)，HCY水平與對照組比較無差異(P＞0.05)。
　　2.不同組別人群尿中各形態(tài)砷含量、HCY水平及砷甲基化代謝能力的比較。2.1不同CAE人群尿中HCY水平及砷甲基化代謝能力的比較。將人群CAE水平三等分，分為低、中、高三個不同

12、砷暴露水平。比較結(jié)果顯示，CAE中、高水平組人群的HCY水平及MMA％顯著高于CAE低水平組人群(P＜0.05)。CAE高水平組HCY含量同時顯著高于CAE中水平組人群(P＜0.05)。CAE中、高水平組人群SMR顯著低于CAE低水平組人群(P＜0.05)。三組間iAs％、DMA％及FMR的比較未見顯著的差異。但結(jié)果顯示，iAs％隨著CAE水平增高有下降趨勢，DMA％和FMR均有上升趨勢。2.2、不同HCY水平人群尿中各形態(tài)砷含量及甲基

13、化代謝能力的比較。按照人群尿中HCY水平是否正常分組，比較HCY水平正常組和異常組人群尿中各形態(tài)砷及甲基化代謝能力指標(biāo)。比較發(fā)現(xiàn)，HCY水平異常組人群尿中MMA、DMA、tAs含量與正常組相比均顯著增高(P＜0.05)。兩組間iAs比較無顯著差異，但隨著HCY水平增高iAs含量表現(xiàn)為上升的趨勢。HCY水平異常組人群尿中MMA％顯著高于HCY正常組，SMR水平顯著低于正常組(P＜0.05)。兩組間iAs％、DMA％及FMR比較未見顯著差異

14、(P＞0.05)。
　　3.不同水平HCY與人群砷中毒發(fā)病風(fēng)險的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，HCY水平正常組人群砷中毒患病率為14.286％，顯著低于HCY水平異常組的45.456％(P＜0.05)。通過計(jì)算得到OR值為5，且95％區(qū)間范圍是(1.96，12.755)，說明與HCY＜15μmol/L比較，HCY＞15μmol/L對于砷中毒的發(fā)生是一個危險因素。進(jìn)一步將人群HCY水平三等分比較三組間人群患病率。結(jié)果顯示，三組間砷中毒患病率比較有

15、顯著的差異(P＜0.05)。表現(xiàn)為尿中HCY水平越低的人群，砷中毒患病率越低，尿中HCY水平越高的人群患病率越高。計(jì)算OR時將HCY低水平組OR值設(shè)為1，HCY中、高水平組分別為1.867和5.455，且OR值隨著尿中HCY水平的升高而增大。
　　4.尿中HCY水平與不同形態(tài)砷含量及人群砷甲基化代謝能力之間的相關(guān)性。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，人群尿中HCY含量與尿中MMA％之間存在顯著正相關(guān)(P＜0.05)。HCY水平與人群是否患病之間

16、的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，隨著人群尿中HCY水平升高，人群發(fā)生砷中毒的危險性增加，兩者之間具有顯著正相關(guān)(P＜0.05)。人群尿中HCY含量與尿中各砷代謝產(chǎn)物之間無顯著的相關(guān)性（P＞0.05），與iAs％、DMA％、FMR、SMR之間也未見顯著相關(guān)性(P＞0.05)。
　　結(jié)論:1、尿中HCY水平與砷甲基化代謝能力相關(guān)，表現(xiàn)為與MMA％呈顯著正相關(guān)。2、與低水平HCY組比較，高水平HCY人群砷中毒發(fā)病風(fēng)險增高，且隨著HCY水平的升高患