基于NMR技術的焦爐工人以及苯并(a)芘染毒大鼠血清、尿液代謝組學研究.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代謝組學檢測，結(jié)合動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)芘的焦爐工人的毒作用特征，并尋找早期損害的代謝標志物，為進一步減少焦爐作業(yè)工人職業(yè)暴露引起的職業(yè)危害提供新思路。
　　方法：
　　對焦化廠工人進行問卷調(diào)查，通過對年齡、吸煙、飲酒、工齡、BMI配對的研究方法，選取焦爐作業(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)非焦爐作業(yè)工人（行政人員、保安）40名作為對照組。收集工人的晨尿與血，采用高效液相色譜法對作業(yè)環(huán)境苯并(a)芘濃度以及工人尿液的尿1-羥基芘進行檢測；
　　選取健康雄性SD大鼠24只，體重約為120-140g，隨機分為4組，每組6只。分別為溶劑對照組（橄欖油）、低劑量組（1mg/kg）、中劑量組（2.5mg/kg）、高劑量組（6.25mg/kg）；3個染毒組采用腹腔注射苯并(a)芘

3、，對照組腹腔注射橄欖油。染毒3周，收集24h尿液后，麻醉大鼠，腹主動脈采集血樣，解剖其心、肝、脾、肺、腎臟器。
　　檢測焦化廠工人與苯并(a)芘染毒大鼠的血清和尿液血清生化、尿常規(guī)；運用1H-NMR技術對血清、尿液代謝組學進行檢測。用MestReNova、SMICA P+11以及SPSS22.0軟件對實驗結(jié)果進行處理分析。
　　結(jié)果：
　　1、基于NMR焦爐工人血清、尿液代謝組學的研究結(jié)果
　　作業(yè)環(huán)境中苯并(a

4、)芘濃度焦爐區(qū)顯著高于非焦爐區(qū)，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。研究對象內(nèi)暴露水平尿1-羥基芘濃度對照組<暴露組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。
　　血清生化指標結(jié)果顯示：焦爐作業(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）均高于對照組相應指標，且差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其各個指標值均在正常值范圍。
　　焦化廠工人尿常規(guī)指標顯示，暴露組工人尿比重

5、與尿PH均高于對照組工人，且差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其各指標值均在正常值范圍。
　　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、甘油磷酰膽堿較對照組明顯減少，且差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。分析焦爐工人尿液

6、1H-NMR結(jié)果，代謝產(chǎn)物在暴露組與對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)計學意義（P<0.05）。
　　2、基于1H-NMR對苯并(a)芘染毒大鼠血清、尿液代謝組學研究結(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)淋巴細胞浸潤，肝細胞脂肪樣變。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組與對照組相比，尿中蛋白質(zhì)陽性率升高。
　　大鼠血清1H-NMR檢測結(jié)果顯示，6.25mg/kg組與2.5mg/kg組在代謝特征上與對照組存在著明顯差異，1mg/kg組染毒對大鼠內(nèi)源性代謝產(chǎn)物影響相對有限。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照組（P<0.05）。
　　分析其尿液1H-NMR檢測結(jié)果顯示，6.25mg/kg組與2.5mg/kg組在代謝特征上與對照組存在著差異，1mg/kg組與對照組有部分重疊，1mg/kg組與對照組相比這些代謝產(chǎn)物并無明顯改變。6.25mg/