本文關(guān)鍵詞：環(huán)境鎘暴露人群尿液中小分子代謝產(chǎn)物表征差異研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《暨南大學(xué)》 2014年

環(huán)境鎘暴露人群尿液中小分子代謝產(chǎn)物表征差異研究

湯柳英  

【摘要】：環(huán)境鎘污染對(duì)機(jī)體健康損害研究一直是近幾十年來(lái)公共衛(wèi)生領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。資料顯示，鎘為已知的最易在體內(nèi)蓄積的毒物之一，長(zhǎng)期鎘暴露與腎臟損傷、骨骼損害、心血管疾病等存在正相關(guān)關(guān)系，鎘暴露是眾多損害的危險(xiǎn)因素，其導(dǎo)致患者死亡率增加，尤以女性更甚，腎損害是鎘暴露引起的最早期關(guān)鍵效應(yīng)。 在鎘的健康損害效應(yīng)研究中，國(guó)際上將尿鎘作為公認(rèn)的內(nèi)暴露指標(biāo)以反映體內(nèi)鎘負(fù)荷水平，尿β2-MG、NAG等效應(yīng)性生物標(biāo)志物作為早期腎損傷監(jiān)測(cè)指標(biāo)，被廣泛應(yīng)用，是鎘中毒人群臨床診斷和治療的重要參考依據(jù)。 人們對(duì)于鎘的生理代謝過(guò)程仍知之甚少，對(duì)鎘的健康危害的機(jī)理仍有許多未明之處。本研究擬采用代謝組學(xué)法，探索環(huán)境鎘長(zhǎng)期暴露人群尿中顯著變化的小分子代謝產(chǎn)物，從代謝途徑角度尋找環(huán)境鎘暴露對(duì)機(jī)體健康損害的證據(jù)，為進(jìn)一步尋找環(huán)境鎘暴露健康損害相關(guān)的生物標(biāo)志物提供線索。研究目的 探索環(huán)境鎘長(zhǎng)期暴露人群尿中顯著變化的小分子代謝產(chǎn)物，為尋找環(huán)境鎘暴露健康損害相關(guān)的生物標(biāo)志物提供線索。研究方法1.流行病學(xué)調(diào)查1.1調(diào)查對(duì)象 根據(jù)歷史資料和研究目的，選擇某環(huán)境高鎘礦區(qū)作為環(huán)境鎘暴露區(qū)，選擇無(wú)明確重金屬污染史，與暴露區(qū)經(jīng)濟(jì)水平相當(dāng)、居民生活條件和生活習(xí)慣相似的地區(qū)作為對(duì)照區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。選擇本地居住時(shí)間15年以上，以居民家中自產(chǎn)大米和蔬菜為主要食物來(lái)源的45-70歲女性為調(diào)查對(duì)象，排除肝腎疾病及慢性代謝性等疾病。 1.2樣本的采集、運(yùn)輸及保存大米和蔬菜的采集、運(yùn)輸及保存 采集調(diào)查對(duì)象當(dāng)季家中自種自食大米和葉類蔬菜各一份，統(tǒng)一編號(hào)并記錄；統(tǒng)一將收集的大米和新鮮蔬菜迅速送至實(shí)驗(yàn)室，分析前儲(chǔ)存于-4℃冷庫(kù)。尿樣的收集、運(yùn)輸及保存 收集調(diào)查對(duì)象空腹晨尿貯存于冷藏箱中，迅速送至實(shí)驗(yàn)室，分裝至凍存管用于相關(guān)分析；尿鎘、肌酐、β2-MG和NAG檢測(cè)工作在樣品收集后8h內(nèi)完成；進(jìn)行HPLC-Q/TOF檢測(cè)的尿樣儲(chǔ)存于-80℃低溫冰箱中。1.3檢測(cè)指標(biāo)及方法外暴露指標(biāo) 以大米和蔬菜鎘含量作為外暴露指標(biāo)，采用ICP-MS進(jìn)行檢測(cè)。內(nèi)暴露指標(biāo) 以尿鎘作為內(nèi)暴露指標(biāo)，采用ICP-MS進(jìn)行檢測(cè)。腎損傷生物標(biāo)志物 以尿肌酐、NAG和β2-MG作為鎘暴露相關(guān)的腎損傷生物標(biāo)志物，采用苦味酸法測(cè)定尿中肌酐含量，采用免疫比濁法檢測(cè)尿中β2-MG和NAG的含量。2.尿液代謝組學(xué)分析2.1代謝組學(xué)分析技術(shù)平臺(tái)樣本前處理 尿樣室溫下解凍后渦旋2min，移取100μL加入配置內(nèi)標(biāo)溶液，充分混合后離心10min，移取上清液后再次離心，將二次離心獲得的上清液上機(jī)分析。液相色譜條件 采用C18反相色譜柱，柱溫保持在50℃，一次進(jìn)樣量為5μL；流動(dòng)相A：純水+0.1%甲酸，B：甲醇+0.1%甲酸，流速0.4mL/min，執(zhí)行梯度洗脫程序。質(zhì)譜條件 電離源：ESI，毛細(xì)管電壓：3500V，干燥氣溫度：350℃，流速：10.0L/min-1，霧化壓力：30psi，質(zhì)荷比（m/z）檢測(cè)范圍：50~1000。 2.2代謝組學(xué)數(shù)據(jù)處理平臺(tái) 采用SPSS13.0進(jìn)行秩和檢驗(yàn)和ROC曲線繪制等；采用MPP12.1進(jìn)行色譜峰的識(shí)別和前處理；運(yùn)用SIMCA-P13.0進(jìn)行PCA和OPLS-DA分析，篩選VIP值較大的小分子代謝產(chǎn)物；通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)篩選的代謝產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。 3.質(zhì)量控制 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查人員經(jīng)過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)，嚴(yán)格按照納入排除標(biāo)準(zhǔn)選擇調(diào)查對(duì)象；尿樣、大米和蔬菜在運(yùn)輸過(guò)程中保持冷鏈；各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)均由實(shí)驗(yàn)室相關(guān)專業(yè)人員承擔(dān)，測(cè)定前調(diào)試儀器穩(wěn)定性，樣品進(jìn)樣順序隨機(jī)，樣品間穿插空白樣和質(zhì)控樣，要求質(zhì)控樣中內(nèi)標(biāo)物豐度及保留時(shí)間RSD小于10%。 結(jié)果 1.流行病學(xué)資料 1.1人口學(xué)資料 根據(jù)研究目的和納入排除標(biāo)準(zhǔn)，本研究以60名女性為調(diào)查對(duì)象，暴露組與對(duì)照組各30人，年齡分別為55.3±6.99歲和59.7±7.52歲。 1.2調(diào)查對(duì)象外暴露水平 分析暴露組和對(duì)照組人群食用自產(chǎn)大米各30份，蔬菜各30份，與對(duì)照組相比，暴露組米鎘和菜鎘含量增高，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 0.001）。 1.3調(diào)查對(duì)象內(nèi)暴露水平 對(duì)照組和暴露組人群尿鎘含量中位數(shù)分別為1.95μg/g.Cr和8.33μg/g.Cr，分析發(fā)現(xiàn)，暴露組人群尿鎘含量高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 0.001）。 1.4調(diào)查對(duì)象腎損傷相關(guān)生物標(biāo)志物水平 對(duì)照組與暴露組人群尿肌酐中位數(shù)分別為84.38mg/dL和85.25mg/dL，其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）；對(duì)照組與暴露組人群尿NAG含量中位數(shù)分別為5.50U/g.Cr和6.18U/g.Cr，其差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）；對(duì)照組與暴露組人群尿β2-MG含量中位數(shù)分別為0.04mg/g.Cr和0.07mg/g.Cr，其差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。提示與對(duì)照組人群相比，本研究中環(huán)境鎘暴露組人群未見(jiàn)腎損害。 2.代謝組學(xué)分析 2.1檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精密度 正離子模式（ESI+）下，QC樣中內(nèi)標(biāo)物豐度值和保留時(shí)間的RSD分別為5.13%和0.06%，負(fù)離子模式（ESI-）下分別為2.00%和0.06%。提示該檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精密度符合代謝組學(xué)分析要求。 2.2模式識(shí)別 通過(guò)HPLC-Q/TOF檢測(cè)出兩組人群尿液中有效代謝物共2351個(gè)；經(jīng)非參數(shù)檢驗(yàn)，與對(duì)照組相比，暴露組人群尿液中有139個(gè)代謝物發(fā)生變化（P0.05）；將這139個(gè)代謝物用于模式識(shí)別分析，建立PCA和OPLS-DA模型，發(fā)現(xiàn)暴露組和對(duì)照組人群尿液呈現(xiàn)不同的代謝輪廓，建立的OPLS-DA模型能夠解釋兩組人群尿液中全部變異的96.7%，模型對(duì)未知樣本的判別準(zhǔn)確率為95.3%，說(shuō)明建立模型效果良好。結(jié)果表明暴露組人群尿液中存在的某些小分子代謝產(chǎn)物，表現(xiàn)出與對(duì)照組不同的特征。 2.3鎘暴露引起變化的代謝產(chǎn)物分析 采用VIP值、z值等方法篩選了9個(gè)具有顯著性差異的小分子代謝產(chǎn)物，它們?cè)诒┞督M人群尿液中均呈現(xiàn)上調(diào)趨勢(shì)，其AUC值為0.658-0.714，表明通過(guò)觀察這些代謝產(chǎn)物的變化能夠較好地將環(huán)境鎘暴露組與對(duì)照組人群區(qū)分開(kāi)來(lái)。它們可望作為環(huán)境鎘暴露相關(guān)的特征性代謝物提供重要線索。這9個(gè)代謝產(chǎn)物主要為核苷類化合物、脂類化合物和氨基酸類化合物等。 結(jié)論 1、通過(guò)HPLC-Q/TOF技術(shù)對(duì)環(huán)境鎘暴露人群尿液代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，鑒定出9個(gè)有顯著變化的小分子代謝產(chǎn)物，，它們?cè)诒┞督M人群尿液中均呈現(xiàn)上調(diào)趨勢(shì)。這9個(gè)代謝物主要與氨基酸代謝、脂類代謝、核苷酸代謝有關(guān)； 2、與經(jīng)典的鎘暴露腎損傷早期生物標(biāo)志物相比，代謝組學(xué)分析能夠更早的發(fā)現(xiàn)環(huán)境鎘暴露對(duì)機(jī)體作用的微觀變化和生理生化作用，本研究結(jié)果對(duì)深入探討鎘損害機(jī)制及進(jìn)一步確認(rèn)其作為生物標(biāo)志物提供了重要線索。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R114
【目錄】：

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蔡詩(shī)文，岳麟，袁一傲，徐兆發(fā)，孔慶瑚，尚琪;環(huán)境鎘污染所致健康危害判定標(biāo)準(zhǔn)的研究[J];環(huán)境與健康雜志;1994年03期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林燕春;劉敬勇;陳多宏;潘碩;洪榕;;環(huán)境介質(zhì)中鉈的分析測(cè)定方法研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年09期

2 蔣彬;何嵋;王銳;;精米中鐵含量差異的研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年12期

3 崔月花;章克昌;;靈芝液體發(fā)酵清除自由基活性產(chǎn)物發(fā)酵條件的優(yōu)化[J];氨基酸和生物資源;2006年02期

4 吳忠坤;;富硒稻米的特點(diǎn)及栽培技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2007年14期

5 王棟;何建平;李金鋼;詹文明;;甘肅鼢鼠骨骼13種微量元素測(cè)定[J];動(dòng)物學(xué)雜志;2007年05期

6 梅杰;黎道洪;徐承香;;貴州山嵐橋洞內(nèi)動(dòng)物重金屬富集的初步研究[J];動(dòng)物學(xué)雜志;2010年03期

7 曾云貴,何俊虎,牛曉光,周濤;運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)大鼠鋅銅代謝及血清ALP,LDH活性影響的研究[J];北京體育大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

8 馬明珠;新疆部分運(yùn)動(dòng)員頭發(fā)中微量元素的測(cè)定與分析[J];北京體育大學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

9 葛曉立，吳錫生;黑龍江省區(qū)域地球化學(xué)與地甲病、大骨節(jié)病關(guān)聯(lián)性初探[J];長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1995年01期

10 李冠元，呂維影;開(kāi)發(fā)單體微量元素食療雞蛋生產(chǎn)的前景[J];山東家禽;1994年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 姜杰;張慧敏;楊俊;劉桂華;林凱;黎雪慧;;冷原子吸收法測(cè)定深圳市場(chǎng)牡蠣中總汞[A];2010廣東省預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)資料匯編[C];2010年

2 楊緒杰;陸路德;汪信;;室溫固相反應(yīng)產(chǎn)物的NMR研究及晶體結(jié)構(gòu)[A];第十三屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

3 夏慶春;何其莊;李興玉;彭子飛;孫大志;;稀土、鉬酸、1,3-二苯基-4-吡唑甲醛縮異煙肼三元配合物的合成,表征及抗癌活性的研究[A];第六屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

4 馬吉飛;金天明;;兔急性鎘中毒的研究[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)獸醫(yī)病理學(xué)分會(huì)第十四次學(xué)術(shù)研討會(huì)、中國(guó)病理生理學(xué)會(huì)動(dòng)物病理生理專業(yè)委員會(huì)第十三次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

5 胡世林;楊連菊;馮學(xué)鋒;;地方病區(qū)與非病區(qū)土壤及藥材中微量元素硒的測(cè)定[A];2002中藥研究論文集[C];2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 夏彬;環(huán)境污染人群健康損害評(píng)估體系研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 王麗娜;基于Schiff堿衍生物的金屬離子熒光探針的研究[D];蘭州大學(xué);2011年

3 郎朗;水中典型環(huán)境雌激素共存對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響及機(jī)制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 徐芳;硒的化學(xué)形態(tài)與生物形態(tài)分析的新技術(shù)與新方法[D];復(fù)旦大學(xué);2003年

5 黃昀;重慶三峽庫(kù)區(qū)土壤——柑桔系統(tǒng)重金屬生態(tài)行為研究[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

6 王文仲;GSH、Vit-C和DMPS對(duì)鎘毒性影響及其機(jī)制的研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2004年

7 李德先;表生條件下鉈礦物的氧化溶解動(dòng)力學(xué)及其反應(yīng)性遷移實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（地球化學(xué)研究所）;2005年

8 裴秀叢;鎘對(duì)腎小管上皮細(xì)胞E-cadherin影響及氯丙嗪和異搏定對(duì)鎘毒性影響的研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2005年

9 覃事棟;多苯并咪唑配合物的合成及其超氧化物歧化酶模擬活性研究[D];山西大學(xué);2005年

10 王雨;N-乙酰半胱氨酸和亞硒酸鈉對(duì)鎘致大鼠肝腎損傷的影響及鎘致293細(xì)胞凋亡影響因素的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊秀麗;海藻中幾種金屬元素形態(tài)的研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

2 周雅琳;仿生條件下珊瑚來(lái)源真菌Aspergillus ochraceus的次生代謝產(chǎn)物研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

3 王長(zhǎng)婷;高氟對(duì)子代大鼠甲狀腺及腦發(fā)育、腦功能的影響[D];貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院;2010年

4 王克敏;稻米重要礦質(zhì)元素的分布及鐵鋅快速測(cè)定方法的研究[D];浙江大學(xué);2011年

5 李紅;蘭坪鉛鋅礦區(qū)環(huán)境鎘污染及其對(duì)兒童生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究[D];大理學(xué)院;2011年

6 吳瑞肖;環(huán)境污染致健康損害的因果關(guān)系判定研究[D];華中科技大學(xué);2009年

7 劉學(xué)卿;飲用水源取水口突發(fā)性污染的吸附消減技術(shù)研究[D];江蘇科技大學(xué);2011年

8 張瑩;鋅脅迫對(duì)灰楊生理生化特性的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

9 趙晶;硒在仔豬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)及抗氧化動(dòng)態(tài)規(guī)律的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

10 宋s

本文編號(hào)：259200