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第一部分职业种类及有害因素与职业女性自然绝经年龄的相关性研究背景正常女性的平均绝经年龄在48-52岁,绝经不仅是生育周期的终点,更是人体进入“衰老高速公路”的入口站。绝经的本质是卵巢功能的衰竭,绝经后由于雌激素的缺乏,骨质疏松、心脑血管疾病、认知功能减退风险大大增加。在健康管理意识提高的时代背景下,理解卵巢衰老机制、预防卵巢功能过早衰退就显得尤为重要。尽管遗传因素在卵巢衰老过程中占主导,但绝经年龄在人群中仍具有高度变异性,有近75%的早发性卵巢功能不全的案例没有家族史或相关疾病史。由此可见,环境、社会心理等因素在卵巢衰老中的作用亦不容小觑。随着现代社会发展,越来越多的女性进入劳动就业市场。然而,由工作带来的相关职业暴露,如昼夜颠倒的工作班制、各种化学物质接触等,也引发了人们对生殖健康的担忧。目的探究中国女性就业人员中职业种类、常见职业暴露与自然绝经年龄的相关性,筛选自然绝经年龄提早的危险因素。方法本研究为一项全国性横断面研究。基于中国疾病预防控制中心所制定的全国性妇女生殖健康问卷调查,从数据库中提取出2015-2017年收集的17948名年龄>40岁的职业女性的问卷信息,包含社会人口学特征、生活习惯、生育史、职业信息、职业有害因素等。按照2008版《国际职业分类标准》(ISCO-08),根据问卷职业信息部分对参与者的职业种类进行编码。研究主体分为两部分:第一部分,利用Cox比例风险模型分析各项职业种类与自然绝经年龄的相关性,经Benjamini&Hochberg法调整P值后,筛选自然绝经年龄提早风险增加或降低的职业种类;第二部分,将职业女性分为体力劳动者与非体力劳动者,采用卡方检验比较常见职业暴露因素报告发生率在两类人群中的差异,并运用Cox比例风险模型、log-rank法检验Kaplan-Meier生存曲线等方法,比较分析各项职业暴露因素是否是自然绝经年龄提早的危险因素。本研究统计分析过程由R 3.6.2软件完成。结果本研究共纳入符合标准的职业女性为17948人,绝经前与绝经后女性分别有15109(84.18%)、2839(15.82%)人。中国女性就业人员自然绝经年龄中位数为51岁。第一部分,绝经年龄提早风险增加的职业有:高级官员(ISCO Minor group:111,HR=2.328,P<0.001)、其他类型健康行业专业人士((ISCO Minor group:325,HR=1.477,P=0.003)、采矿及矿质加工操作工(ISCO Minor group:811,HR=1.515,P=0.048)、金属加工及表面处理操作工(ISCO Minor group:812,HR=1.722,P<0.001)。绝经年龄提早风险降低的职业有:商业及行政专业人士(ISCO Sub-major group:24,HR=0.752,P=0.014)、产品制造与建筑监管者(ISCO Minor group:312,HR=0.477,P=0.002)、管理或专业行业干事(ISCO Minor group:334,HR=0.788,P=0.045)、清洁工与帮工(ISCO Minor group:911,HR=0.633,P=0.01)。第二部分,体力劳动者与非体力劳动者的绝经生存曲线无显著差异(P=0.800)。来自工作日常状态、化学性职业暴露、物理性职业暴露这三方面的各项职业有害因素在体力劳动者与非体力劳动者之间均有显著差异(P均<0.001)。总体人群中工作负荷大(HR=1.125,P=0.014)、噪声(HR=1.22,P<0.001)是自然绝经年龄提早的危险因素。非体力劳动者中噪声(HR=1.201,P=0.013)是自然绝经年龄提早的危险因素。体力劳动者中镉暴露(HR=1.695,P=0.041)、噪声(HR=1.201,P=0.01)是自然绝经年龄提早的危险因素。结论本研究基于全国性的职业女性生殖健康问卷,首次阐述了职业种类与自然绝经年龄的相关性。我们发现体力与非体力劳动者中各有若干职业种类自然绝经年龄提早的风险增加,而以噪声为代表的职业有害因素暴露可能是加速卵巢衰老的危险因素之一。由此提示,对从事上述职业的女性群体及长期暴露于噪声环境者,应提早职业卫生宣传教育,提高防护意识,尽早保护卵巢功能。第二部分DNA拷贝数变异与早发性卵巢功能不全背景第一部分的结果提示某些职业暴露因素与绝经年龄提早相关,而卵巢衰老是缓慢进展的过程,环境应激物对细胞衰老的影响具有时间累积效应,最易体现在以DNA损伤为代表的遗传物质改变层面。为基于环境与遗传互作的角度探讨绝经年龄提早的机制,我们依托妇科内分泌门诊,选择绝经年龄提早的代表性人群POI患者为研究对象,收集血液样本,并招募年龄匹配的健康对照,探究DNA拷贝数变异与提早绝经的相关性。早发性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency,POI),指女性40岁前卵巢功能衰退的临床综合征,40岁及30岁以下发病率分别为1%和0.1%。POI本质上是卵巢提前病理性老化,目前超过75%为无明确病因的特发性POI。重复序列占人类细胞总DNA近三分之二。其中与核糖体生成密切相关的核糖体DNA(ribosomal DNA,r DNA)就作为其中一员,以串联重复序列的形式存在于人类基因组中,在哺乳动物中由r DNA转录形成的r RNA占所有RNA的35%。r DNA的高转录活性以及GC含量丰富的序列特征使其成为基因组中最脆弱的部分,易发生DNA双链断裂、拷贝数变化,导致基因组不稳定。除核糖体外,线粒体也是细胞内极其丰富的细胞器,通过氧化磷酸化以ATP的形式产生能量以供细胞基本活动。线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)作为其自身特有的遗传物质,由于缺乏组蛋白保护和有效的DNA修复机制,且长期位于高活性氧微环境中,特别容易受环境应激的损伤。因而mt DNA拷贝数可间接体现线粒体功能,提示每个细胞的线粒体数和每个线粒体的基因组数。端粒是位于染色体末端的重复DNA序列及其结合蛋白的复合物。不同于r DNA和mt DNA不稳定特性,端粒的主要功能是保持基因组稳定性,保护染色体末端免于因细胞复制而大片段缩短,但每次细胞分裂端粒仍会缩短50-150bp。由于鸟嘌呤含量丰富且易形成二级结构,环境应激源可通过遗传毒性、氧化应激等机制加速端粒损耗,使基因组不稳定性增加。目的为更好地从环境与遗传互作的角度探索提早绝经的机制,探究POI患者r DNA、mt DNA拷贝数及端粒长度的变异情况并探索相关影响因素。方法本研究2020年6月至2021年2月间于浙江大学医学院附属妇产科医院妇科内分泌门诊纳入POI患者61例,并招募年龄匹配的健康对照73例,收集一般资料并测定性激素水平,采集参与者外周血标本。提取外周血DNA后,通过实时定量PCR测定两组外周血r DNA、mt DNA拷贝数及端粒长度,采用Mann-Whitney检验、Kruskal-Wallis H检验、Spearman相关分析等方法比较POI患者与健康人群r DNA、mt DNA拷贝数变异情况及端粒长度差异,并探讨与一般人口学特征、性激素水平、HRT治疗情况的相关性。结果本研究共纳入符合标准的POI患者61例、健康对照73例,年龄分别为35.81(27.94-38.33)、34.23(26.28-38.73)岁,BMI分别为21.23(19.47-23.71)、20.90(19.71-23.44)kg/m2,均无显著差异。其中61例POI患者中,12人从未接受过HRT治疗,49人已接受1月及以上的HRT治疗。第一部分:外周血DNA经RT-PCR测定r DNA拷贝数,发现在总体人群中,28S、18S、5.8S r DNA拷贝数高度正相关(rs=0.67~0.81,P<0.001),而与5S r DNA无明显相关性(P>0.05)。比较POI组与健康对照组间r DNA拷贝数,POI组人群28S、18S、5.8S拷贝数分别为1.85(1.6-2.22)、1.26(1.06-1.55)、1.01(0.86-1.18),显著低于健康对照组的2.11(1.8-2.37)、1.43(1.19-1.65)、1.22(1.05-1.39),差异均具有统计学意义(P值均<0.05)。HRT治疗中的POI患者18S r DNA拷贝数高于从未HRT治疗者(从未HRT治疗:1.17(0.95-1.3)vs.HRT治疗中:1.35(1.11-1.57),P=0.027),而5.8S r DNA亦有此趋势但未至显著性(从未HRT治疗:0.91(0.81-1.04)vs.HRT治疗中:1.03(0.89-1.25),P=0.052)。但4种r DNA片段的拷贝数与POI患者HRT治疗时间、HRT治疗后的FSH、LH、E2水平均无明显的相关性(P值均>0.05)。但在健康对照组中,5S r DNA拷贝数与基础FSH水平呈弱正相关(rs=0.283,P=0.015)。在POI组与健康对照组中,28S r DNA拷贝数均与年龄呈正相关(POI:rs=0.390,P=0.002;健康对照组:rs=0.238,P=0.042)。POI组中5S r DNA拷贝数与初潮年龄呈中等程度的负相关(rs=-0.464,P<0.001);但在健康对照组中,5S r DNA拷贝数与年龄呈显著正相关(rs=0.335,P=0.004)。第二部分:通过检测mt DNA基因COX1、ND1测定外周血mt DNA拷贝数,验证了COX1与ND1拷贝数间具有极高度相关性(rs>0.9,P<0.001)。POI患者组与健康对照组COX1拷贝数分别为233.71(208.49-299.88)、235.57(203.42-268.81),ND1拷贝数分别为299.9(257.11-378.22)、295.24(257.64-361.09),两组间COX1、ND1拷贝数均未检出显著差异(P值均>0.05)。HRT治疗中的POI患者mt DNA拷贝数与从未HRT治疗者亦无显著差异。第三部分:测定外周血端粒长度,发现健康对照组外周血端粒长度显著高于POI组,分别为9.44(8.47-10.63)、8.18(4.56-10.18),且POI组端粒长度数据离散程度相对较高。POI组中端粒长度与年龄、是否HRT治疗均无显著相关性(年龄:rs=0.165,P=0.205;是否HRT治疗:rs=0.023,P=0.858),但与初潮年龄呈弱的正相关性(rs=0.319,P=0.012);而在健康对照组中,端粒长度与年龄呈弱的负相关性(rs=-0.234,P=0.046),而与初潮年龄无显著相关性(rs=0.036,P=0.765)。结论本研究首次报道POI患者外周血r DNA拷贝数与健康人群的差异,发现45S r DNA(28S、18S、5.8S)组分拷贝数较健康人群丢失较多,而HRT治疗可能可以部分逆转此趋势;本研究发现POI患者外周血端粒长度显著缩短但与年龄无关,提示POI患者存在端粒损耗加剧,维护基因组稳定性功能减弱,且端粒长度无法指示衰老程度,为POI患者端粒长度的争议提供新的证据。对同一POI患者进行不同阶段的随访研究将更有利于明确r DNA拷贝数、端粒长度在疾病进程中的变化规律及治疗影响。