论文部分内容阅读
环境污染物暴露能够影响机体表观遗传的改变,然而在人群研究中,特别在环境污染物诱发的毒效应和机体损伤时,表观遗传标志能否作为一个效应生物标志或健康危险度评价指标,尚缺乏相关资料。本研究基于环境镉暴露引发的。肾脏损伤,以及垃圾焚烧污染物诱发的机体免疫效应改变的2个人群研究资料,探讨环境污染物暴露对机体损伤效应相关的基因甲基化影响,为表观遗传指标作为生物标志的发掘和在健康危险度评价中的应用提供线索和数据支持。本研究首先在镉暴露样本中通过原子吸收法检测了血镉(BCd)、尿镉(UCd)水平,同时定量分析了肾功能相关指标,并使用CKD-EPI方程计算肾功能综合指标-肾小球滤过率(eGFR);在垃圾焚烧暴露样本中,使用半定量RT-PCR检测CYP1A1基因表达,Bio-Plex悬液芯片检测Th17细胞因子水平；并在上述2个人群样本中均运用亚硫酸盐处理和焦磷酸测序定量分析了外周血相关基因调节领域的DNA甲基化的水平。结果如下：一, 通过对镉污染区进行流行病学调查,发现在环境镉污染接触的人群中,随着镉接触水平的增加,肾损伤指标升高：尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(UNAG)、尿B 2-微球蛋白(UB2M)、尿白蛋白(UAlb)均增高,同时作为肾功能评价综合标志的eGFR则明显降低,与体内BCd、UCd浓度均有剂量-反应关系。同时BCd、UCd与肾脏损伤、和与纤维化发生的相关基因RASAL1和KLOTHO的甲基化的水平呈现正相关(P<0.05),表明长期镉暴露能够引起肾脏损伤,并能够引起肾脏纤维化特异性基因甲基化水平的改变。当运用统计方法排除BCd、UCd的影响后,RASAL1基因甲基化与eGFR有明显的负相关(P<0.05),而KLOTHO基因甲基化与eGFR则未有统计学关联。随着RASAL1基因甲基化水平增加,eGFR的异常率也随之增高,这表明RASAL1基因甲基化增高也许能够预测eGFR的下降,并且可能独立于镉暴露因素的影响。上述研究提示RASAL1基因甲基化升高与eGFR降低相关,外周血中RASAL1基因甲基化可以作为一个预测标志物来监测长期镉暴露所致的肾脏纤维化的进程。二, 在长期低剂量暴露垃圾焚烧污染物的人群研究中发现,近距离接触垃圾焚烧污染物的居民其体内Th17相关细胞因子水平明显高于中距离区和对照区居民(P<0.05)。近距离接触组与对照组相比CYP1A1和IL-6基因的甲基化水平均下降,其相关系数分别为-1.42和-1.72(P<0.05),表明长期垃圾焚烧污染接触能够引起特定的Thl7细胞免疫指标改变,并能够影响Th17细胞分化相关基因CYP1A1和IL-6甲基化水平。当运用统计方法排除暴露距离和相关混杂因素(如性别、年龄、吸烟、饮酒等)后CYP1A1基因甲基化与IL-6细胞因子水平有明显负相关(P<0.05)；而IL-6基因甲基化与IL-17A、TL-17F、IL-6、IL-21、 IL-22、TNF-α呈负相关(P<0.∞),说明IL-6基因的甲基化水平降低能够预测Thl7细胞免疫指标的变化。主成分分析进一步表明IL-6甲基化与各个细胞因子与之间均为负向作用,并且IL-6甲基化对各个因子影响水平均大体相同,说明IL-6基因甲基化能够综合调控Thl 7细胞因子网络。此次研究结果表明长期垃圾焚烧污染物暴露能够影响CYP1A1和IL-6基因甲基化的水平,CYP1A1和IL-6基因甲基化与IL-6调控相辅相成,并且IL-6基因甲基化可能是垃圾焚烧污染所致免疫毒效应的一个重要预警分子。综合上述两个人群研究结果,提示了镉和垃圾焚烧污染物等环境污染物的长期暴露能改变外周血特定效应分子基因的DNA甲基化水平,并且DNA甲基化变化和污染物所致机体毒效应损伤的指标密切相关。因此,外周血效应分子基因的DNA甲基化水平在长期镉暴露和垃圾焚烧污染物暴露中可以作为健康危险度评价的候选生物标志。