金屬硫蛋白，金屬硫蛋白抗體與鎘致腎功能損傷.pdf

1、外界刺激對(duì)機(jī)體的效應(yīng)是環(huán)境與機(jī)體交互作用的結(jié)果。機(jī)體在接受外界環(huán)境刺激后，會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)答反應(yīng)來(lái)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，使機(jī)體免受損傷。在接觸重金屬化學(xué)物如汞、鉛、鎘、鋅等后，機(jī)體會(huì)迅速啟動(dòng)一類(lèi)金屬特異的應(yīng)答反應(yīng)fmetalresponse)，其特征在于合成一類(lèi)小分子量環(huán)境應(yīng)激蛋白以保護(hù)機(jī)體免受外源性化學(xué)物的損傷。這一類(lèi)應(yīng)激蛋白即金屬硫蛋白(metallothionein，MT)。 鎘(Cadmium，Cd)是一類(lèi)有毒的金屬，可引起多器

2、官損傷，長(zhǎng)期低劑量接觸下，腎功能損傷是鎘毒性的靶效應(yīng)(criticaleffect)，預(yù)防鎘靶效應(yīng)的出現(xiàn)對(duì)于預(yù)防其它器官的毒效應(yīng)具有重要的意義。大量的研究表明MT與鎘在體內(nèi)的運(yùn)輸、代謝和解毒等密切相關(guān)，但是許多方面還沒(méi)有闡明。本研究選擇我國(guó)環(huán)境和職業(yè)鎘接觸人群為研究對(duì)象，通過(guò)流行病學(xué)研究方法，分別從基因、蛋白和抗體水平來(lái)觀察MT、MT抗體與鎘致腎功能損傷的關(guān)系。 為了更好地預(yù)防鎘誘導(dǎo)的腎功能損傷，有必要尋找反映鎘接觸和腎功能損傷

3、的早期的生物標(biāo)志物，并據(jù)此估算出現(xiàn)早期損傷的接觸水平來(lái)制定相應(yīng)的接觸限值。本研究以職業(yè)鎘接觸人群為研究對(duì)象，分別以血鎘(BCd)、尿鎘(UCd)和總鎘攝入量(TTCd)為鎘接觸標(biāo)志物；尿p2．微球蛋白(UB2M)、尿N一乙酰．β-D-氨基葡萄糖苷酶(UNAG)為腎小管損傷效應(yīng)標(biāo)志物，尿白蛋白(UALB)為腎小球損傷效應(yīng)標(biāo)志物，觀察了尿金屬硫蛋白(UMT)與上述接觸和效應(yīng)標(biāo)志物的關(guān)系，并通過(guò)基準(zhǔn)劑量(Benchmarkdose，BMD)的

4、方法計(jì)算出上述指標(biāo)的BMD和BMDL(基準(zhǔn)劑量下限值)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)UMT與鎘接觸標(biāo)志物BCd、UCd、TTCd間有很好的一致性。腎功能損傷人群的UMT水平和高UMT尿異常率明顯高于腎功能正常人群。隨著尿鎘水平增加，上述尿蛋白、尿酶濃度和異常率相應(yīng)增加，表現(xiàn)出明顯的劑量一效(反)應(yīng)關(guān)系。職業(yè)鎘接觸人群UMT的尿鎘BMDL(3．1lag／gCr)高于UNAG(2．7μg/gCr)，但低于UB2M(3．4μg/gCr)和UALB(4．1μg/g

5、Cr)。提示UMT可作為職業(yè)鎘接觸人群腎功能損傷的早期生物標(biāo)志物。 相同接觸條件下，鎘引起的腎損傷效應(yīng)可以存在個(gè)體差異，目前認(rèn)為機(jī)體對(duì)毒物反應(yīng)性的差異可能主要與機(jī)體所攜帶的環(huán)境應(yīng)答基因的多態(tài)性有關(guān)。作為一種金屬應(yīng)答蛋白，MT的基因多態(tài)性與鎘腎毒性間呈現(xiàn)何種作用，目前尚不清楚。本研究選擇我國(guó)華東某環(huán)境鎘接觸人群為研究對(duì)象，以BCd、UCd和TTCd作為鎘的接觸標(biāo)志物，UNAG及其同功酶UNAGB、UB2M、UALB及尿視黃醛結(jié)合蛋

6、白(URBP)為效應(yīng)標(biāo)志物，觀察了MTlA650ATC(rs：11640851)位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性(SNP)與鎘致腎損傷的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)MTlA-rsll640851位點(diǎn)A／A、A／C、C／C基因型和等位基因分布在對(duì)照組和接觸組間均無(wú)明顯差異(P>0．05)，上述三種基因型在對(duì)照組的分布頻率分別為20．6％、56．4％和23．0％。隨著尿鎘增加，上述腎損傷標(biāo)志物異常率明顯增加，表現(xiàn)出明顯的劑量．反應(yīng)關(guān)系。組間或1：1配對(duì)分析未觀察到腎功能損

7、傷人群和腎功能正常人群間MTlA-rsll640851基因分布頻率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0．05)。但是，本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)尿鎘低于5．0μg/gCr時(shí)，C／C+AJC基因型攜帶者出現(xiàn)腎小管損傷的危險(xiǎn)性是A／A基因型攜帶人群的8．4倍(95％Ch1．67-42．16)，而當(dāng)尿鎘高于5．0μg/gCr后，MTlA-rsll640851不同基因型對(duì)鎘誘導(dǎo)的腎功能不產(chǎn)生明顯的修飾作用(P>0．05)。上述結(jié)果提示MTlA-rs¨640851位點(diǎn)基因多

8、態(tài)對(duì)鎘的腎損傷效應(yīng)存在遺傳修飾作用，表現(xiàn)為低鎘接觸水平下，A／C和C／C基因型攜帶者增加腎小管損傷的易感性。 人們處于生活和生產(chǎn)環(huán)境之中，容易受到多種環(huán)境因素的刺激，一方面，外源性抗原作用或環(huán)境有害因子刺激可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)自身抗原的自身抗體。另一方面，機(jī)體內(nèi)也在多種天然自身抗體，也可能對(duì)環(huán)境因素的效應(yīng)產(chǎn)生修飾作用。有研究發(fā)現(xiàn)正常人和一些疾病狀態(tài)人外周血中含有抗MT的自身抗體。此類(lèi)金屬硫蛋白抗體(metallothioneina

9、ntibody，MT-Ab)與鎘毒效應(yīng)，尤其是腎功能損傷有何關(guān)系，目前尚不清楚。本研究分別選擇我國(guó)某鎘冶煉廠作業(yè)工人為職業(yè)研究對(duì)象，某社區(qū)糖尿病人群為環(huán)境研究對(duì)象，觀察機(jī)體鎘負(fù)荷、血漿MT-Ab及腎功能損傷的關(guān)系。 職業(yè)人群研究發(fā)現(xiàn)，鎘接觸組中UCd(3．16μg/gCr)、BCd(9．28~g／L)、UB2M(81．17gg／gCr)、UALB(7．03mg/gCr)水平明顯高于對(duì)照組，隨著職業(yè)鎘接觸水平增加，UB2M、UNA

10、G和UALB含量和異常發(fā)生率明顯增加。對(duì)照組與接觸組間MT-Ab滴度無(wú)明顯差異。MT-Ab滴度并不隨接觸劑量增加而增加，與血鎘、尿鎘和總鎘攝入量間無(wú)明顯聯(lián)系(P>0．05)。在接觸組中MT-Ab與UNAG和UB2M呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0．30和0．22(P<0．05)。相同機(jī)體鎘負(fù)荷下MT-Ab高滴度人群較低滴度人群更易出現(xiàn)腎小管損傷，比值比為4．20(95％CI：1．21-14．54)。上述結(jié)果顯示，職業(yè)性鎘接觸與腎功能損害間存在

11、劑量反應(yīng)關(guān)系，而與血漿MT-Ab間無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。血漿MT-Ab高水平者更容易出現(xiàn)。腎臟損傷，提示血漿MT-Ab可作為職業(yè)接觸人群鎘致腎功能損傷的易感性標(biāo)志物。 一些疾病狀態(tài)如糖尿病可以增加機(jī)體對(duì)毒物的敏感性，人群流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)鎘可以增加糖尿病患者的腎損傷效應(yīng)。本研究觀察了上海某糖尿病人群機(jī)體鎘負(fù)荷、腎功能損傷及血漿MT-Ab的相互關(guān)系。發(fā)現(xiàn)腎小管效應(yīng)標(biāo)志物UB2M隨著UCd和MT-Ab增加而明顯增加，在男性和女性人群中UB2M與

12、UCd、MT-Ab均呈正相關(guān)(P<0．05)，但UCd與MT-Ab間并無(wú)明顯相關(guān)性(P>0．05)；UCd、MT-Ab與腎小球效應(yīng)標(biāo)志物UALB間并無(wú)明顯相關(guān)性(P>0．05)。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)糖尿病人群腎小球損傷的主要影響因素為血糖水平，當(dāng)毛細(xì)血管血糖水平高于6．1mmol／L后，腎小球損傷危險(xiǎn)性較低于6．1mmol／L人群增加2．75倍(95％Ch1．12-6．74)。影響腎小管損傷的危險(xiǎn)因素主要為吸煙、尿鎘和MT-Ab