慢性砷中毒早期生物学标志物研究——DNA氧化损伤及红细胞膜毒性

摘要

[目的]
　　 1.探讨低浓度砷暴露造成人体DNA氧化损伤情况。
　　 2.探讨低浓度砷暴露对人红细胞膜蛋白的影响。
　　 3.探讨砷毒性的可能作用机制。
　　 [方法]
　　 选择山西大同某村长期饮水型低浓度砷暴露女性54人（病例组）和经济水平相近村庄饮水砷浓度正常的女性18人（对照组）作为研究对象，采集当地水源、研究对象尿液及血液样本，并运用氢化物发生-原子荧光光谱法测定水砷及研究对象体内尿砷水平；用酶联免疫吸附法联合酶标仪测定研究对象尿中8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)水平；提取研究对象外周血红细胞膜，并采用SDS-PAGE电泳方法观察分析红细胞膜蛋白的变化情况。
　　 [结果]
　　 1.经检测发现，该地区水砷平均浓度：33.63±3.67μg/L，为低浓度砷暴露地区。
　　 2.在低浓度砷暴露环境下的人群，与对照组人群相比体内尿砷及尿8-OHdG水平均显著升高（P＜0.05）。
　　 3.尿中8-OHdG水平与水砷暴露程度呈显著正相关(rs=0.847，P＜0.05)。
　　 4.尿中8-OHdG水平与尿砷水平呈显著正相关（r=0.893,P＜0.05）。
　　 5.皮肤损害发生率与尿中8-OHdG水平呈正相关(r=0.420.P＜0.05)。
　　 6.红细胞膜蛋白损伤：SDS-PAGE电泳分离得到血影蛋白(Spectrin)、连接蛋白(Band2.1)、带3蛋白（Band3）、带4.1蛋白（Band4.1）、带4.9蛋白(Band4.9)。随着砷暴露浓度的增加，带2.1蛋白含量呈现一定的下降趋势，带3蛋白含量则呈现一定的上升趋势。高浓度水砷暴露组的带2.1蛋白含量和带3蛋白含量与对照组相比，差异均有一定的统计学意义(P＜0.05)；其余各浓度暴露组血影蛋白、带4.1蛋白及带4.9蛋白含量变化均无统计学意义(P＞0.05)。
　　 7.该地区女性居民体内红细胞膜主要蛋白（血影蛋白和带3蛋白）含量增高趋势与饮水砷暴露程度的增加呈显著正相关（rs=0.734,P＜0.05）
　　 8.该地区女性居民体内红细胞膜主要蛋白（血影蛋白和带3蛋白）含量增高趋势与尿砷水平的增加呈显著正相关(r=0.778，P＜0.05)
　　 [结论]
　　 1.低浓度慢性砷中毒患者尿8-OHdG含量明显增高，其增加趋势与水砷暴露程度及尿砷水平的增加有良好相关性。
　　 2.低浓度饮水砷暴露对该地区女性居民血液中红细胞膜蛋白产生毒性作用，带2.1蛋白和带3蛋白含量发生异常改变。血液中红细胞膜主要蛋白含量的增加与水砷暴露程度及尿砷水平的增加均有良好的相关性。
　　 3.尿8-OHdG值的增加及外周血红细胞膜蛋白的改变可能是慢性砷中毒的早期生物学标志。
　　 4.低浓度砷暴露人群体内已经出现DNA氧化损伤，氧化应激反应是慢性砷中毒的可能致病机制之一。
　　 5.本研究地区水砷平均浓度：33.63±3.67μg/L，当地人群机体就出现DNA氧化损伤情况，提示我国农村饮用水砷卫生标准的安全性有待商榷。