【摘要】：多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和鄰苯二甲酸酯類(lèi)(phthalate esters,PAEs)是共存于環(huán)境中的典型持久性有機(jī)污染物。目前在多種生物樣本(包括血、尿、乳汁、精液等)中已檢出單羥基多環(huán)芳烴代謝物(monohydroxylated PAHs,OH-PAHs)和PAEs的代謝物。這兩類(lèi)化合物的代謝物已廣為接受作為內(nèi)暴露劑量來(lái)反映機(jī)體近期暴露PAHs和PAEs的水平。大量研究表明,PAHs或PAEs暴露可引起機(jī)體的炎性損傷、肺功能降低和生殖毒性。由于機(jī)體是持續(xù)復(fù)合暴露于環(huán)境污染物,因此很難將某種健康損害效應(yīng)歸于單一環(huán)境污染物的暴露。為此,有必要研究PAHs和PAEs復(fù)合暴露對(duì)機(jī)體健康的危害效應(yīng),為防控環(huán)境相關(guān)性疾病提供重要的科學(xué)依據(jù)。研究表明,衰老是心血管疾病、糖尿病、神經(jīng)退行性疾病和癌癥等疾病的主要危險(xiǎn)因素,而暴露PAHs和PAEs對(duì)衰老也有影響,包括誘導(dǎo)機(jī)體的炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)、端粒功能和線(xiàn)粒體功能異常和肺功能降低等。但是,有關(guān)PAHs和PAEs復(fù)合暴露對(duì)衰老的影響及其機(jī)制仍有待深入研究�；诖�,本研究首先基于一項(xiàng)固定群組研究的數(shù)據(jù),包括冬(2014年12月~2015年2月)、夏(2015年5~7月)兩季社區(qū)居民的健康問(wèn)卷信息和健康體檢數(shù)據(jù)(包括白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)與淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、血小板計(jì)數(shù)與淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的比值(platelet-to-lymphocyte ratio,PLR)和全身免疫 炎癥指數(shù)(systemic immune-inflammation index,SII)),以及在冬、夏兩季監(jiān)測(cè)居室細(xì)顆粒物(particulates with an aerodynamic diameter≤2.5μm,PM_(2.5))期間收集的研究對(duì)象血尿樣分析數(shù)據(jù)(包括連續(xù)三日尿OH-PAHs和PAEs的代謝物濃度、血漿炎性指標(biāo)(白介素-6(interleukin-6,IL-6)和IL-8)水平),氧化應(yīng)激評(píng)價(jià)指標(biāo)(血漿丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、氧化自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)、羥基抗氧化能力(hydroxyl radical antioxidant capacity,HORAC)和第三日尿8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG))、衰老指標(biāo)(相對(duì)端粒長(zhǎng)度(relative telomere length,RTL)、線(xiàn)粒體DNA拷貝數(shù)(mitochondrial DNA copy number,mtDNA-CN))和肺功能指標(biāo)(一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)等),評(píng)估了PAHs或PAEs單獨(dú)及兩者復(fù)合暴露與機(jī)體炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激和衰老等指標(biāo)的相關(guān)性。隨后,基于固定群組人群尿OH-PAHs和尿DEHP代謝物估計(jì)PAHs的典型代表物 苯并[a]芘的毒性當(dāng)量(benzo[a]pyrene-equivalent toxicity,BaP-TEQ)濃度和PAEs典型代表物 鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(bis(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)的每日攝入量(daily intake,DI)進(jìn)一步評(píng)估了BaP和DEHP對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的單一及聯(lián)合致毒效應(yīng)。最后,通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)研究了DEHP和BaP聯(lián)合染毒對(duì)肝細(xì)胞衰老的影響與調(diào)控機(jī)制。第一部分尿OH-PAHs和尿PAEs的代謝物與衰老表征的關(guān)聯(lián)性研究目的:評(píng)估PAHs和PAEs復(fù)合暴露對(duì)機(jī)體的健康損害效應(yīng)。方法:運(yùn)用分層整群隨機(jī)抽樣方法,招募了武漢市兩個(gè)社區(qū)1240名居民為本研究對(duì)象�；诖搜芯咳巳�,設(shè)計(jì)了一項(xiàng)固定群組研究(n=120)。固定群組人群均完成了冬(2014年12月至2015年2月)、夏(2015年5~7月)兩季的健康問(wèn)卷調(diào)查和健康體檢,并提供了血樣和尿樣。用高效液相色譜熒光檢測(cè)器法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和高效液相色譜電化學(xué)檢測(cè)法分別測(cè)定在兩季收集的連續(xù)3日尿樣中8種OH-PAHs、10種PAEs的代謝物和第三日尿8-OHdG的含量。用實(shí)時(shí)定量多聚酶鏈反應(yīng)測(cè)定了外周血全基因組DNA的mtDNA-CN和RTL。用試劑盒測(cè)定了血漿MDA含量、GSH-Px活性、ORAC和HORAC。此外,用流式細(xì)胞微球芯片捕獲技術(shù)(cytometric bead array,CBA)測(cè)定了血漿IL-6和IL-8水平。用線(xiàn)性混合效應(yīng)模型和貝葉斯核機(jī)回歸模型評(píng)估了PAHs或PAEs單一暴露及兩者復(fù)合暴露與機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)、PLR、NLR、SII、IL-6和IL-8)、氧化應(yīng)激指標(biāo)(MDA、GSH-Px、HORAC、ORAC和8-OHdG)、衰老指標(biāo)(mtDNA-CN、RTL)和肺功能指標(biāo)(FEV1、FVC和FEV1/FVC)的相關(guān)性�；跍y(cè)定的尿OH-PAHs和尿DEHP的代謝物濃度分別估計(jì)BaP-TEQ和DEHP的DI,進(jìn)一步評(píng)估了估計(jì)的BaP-TEQ或DEHP的DI對(duì)機(jī)體的炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激和衰老的單一及兩者的聯(lián)合毒性效應(yīng)。結(jié)果:線(xiàn)性混合效應(yīng)模型揭示:尿OH-PAHs與RTL、尿高分子量PAEs的代謝物與mtDNA-CN均呈負(fù)相關(guān)。尿2+3-羥基菲濃度每增加一個(gè)自然對(duì)數(shù)單位(三日均值),FEV1和FVC分別降低7.0%(95%CI:-10.7%,-3.2%)和3.5%(95%CI:-6.4%,-0.58%)。尿MEP或MEOHP濃度每增加一個(gè)自然對(duì)數(shù)單位(三日均值),FEV1值對(duì)應(yīng)增加5.0%(95%CI:1.4%,8.6%)或4.5%(95%CI:0.6%,8.6%)。貝葉斯核機(jī)回歸模型揭示:8種尿OH-PAHs的代謝物與機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、NLR和SII)、氧化應(yīng)激指標(biāo)(MDA、GSH-Px、HORAC、ORAC和8-OHdG)呈正相關(guān),但與機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(IL-6和IL-8)、衰老指標(biāo)(RTL)、肺功能指標(biāo)(FEV1、FVC))則呈負(fù)相關(guān);9種尿PAEs的代謝物與機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)和IL-6)和肺功能指標(biāo)(FVC)呈正相關(guān),但與氧化應(yīng)激指標(biāo)(GSH-Px和HORAC)則呈負(fù)相關(guān)。尿PAEs的代謝物既可拮抗尿OH-PAHs對(duì)機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、NLR和SII)或氧化應(yīng)激指標(biāo)(GSH-Px和HORAC)的正向效應(yīng),又可拮抗尿OH-PAHs對(duì)機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(IL-6和IL-8)或衰老指標(biāo)(RTL、FEV1和FVC)的負(fù)向效應(yīng)。一定劑量尿PAEs的代謝物可削弱尿OH-PAHs對(duì)氧化應(yīng)激指標(biāo)(MDA、8-OHdG和ORAC)的正向效應(yīng)。估計(jì)的DEHP的DI既可增強(qiáng)BaP-TEQ與IL-6、IL-8、RTL的負(fù)相關(guān),也可增強(qiáng)BaP-TEQ與MDA、GSH-Px、8-OHdG的正相關(guān)。估計(jì)的BaP-TEQ和DEHP的DI對(duì)機(jī)體的炎性反應(yīng)指標(biāo)(PLR、SII)、抗氧化能力指標(biāo)(HORAC和ORAC)呈交互作用。結(jié)論:一定劑量PAEs可能拮抗了PAHs誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的炎性反應(yīng)(中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、NLR和SII的值增加)、脂質(zhì)過(guò)氧化(MDA水平增高)和氧化性DNA損傷(8-OHdG水平增高)、抗氧化防御系統(tǒng)(GSH-Px、HORAC和ORAC的值增高)以及對(duì)衰老(RTL縮短、肺功能參數(shù)FEV1和FVC降低)的影響。估計(jì)的BaP-TEQ和DEHP的DI對(duì)HORAC、ORAC有正向交互作用,但對(duì)PLR、SII有負(fù)向交互作用。估計(jì)的DEHP的DI可增加估計(jì)的BaP-TEQ對(duì)mtDNA-CN的正效應(yīng)和對(duì)RTL的負(fù)效應(yīng)。第二部分ERK信號(hào)通路調(diào)控DEHP和BaP聯(lián)合誘導(dǎo)細(xì)胞端粒功能異常目的:研究DEHP與BaP單一或聯(lián)合處理人肝癌細(xì)胞株(human hepatocellular carcinoma,HepG2)對(duì)端粒異常的調(diào)控機(jī)制。方法:用DEHP(62.50μM、125.00μM、250.00μM、500.00μM和1000.00μM)、50.00μM BaP、二甲基亞砜(終濃度0.1%,溶劑對(duì)照)分別單一和聯(lián)合處理HepG2細(xì)胞24h和48h,檢測(cè)受試細(xì)胞的炎性反應(yīng)指標(biāo)(IL-6和IL-8)、氧化應(yīng)激指標(biāo)(胞內(nèi)和線(xiàn)粒體內(nèi)活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)、HORAC、ORAC、GSH-Px和MDA)、線(xiàn)粒體功能(線(xiàn)粒體膜電位、mtDNA-CN、線(xiàn)粒體內(nèi)Ca~(2+)和線(xiàn)粒體質(zhì)量)和衰老表征(RTL和mtDNA-CN)等的變化,以及去乙�；�(sirtuin 1,SIRT1)、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)、端粒保護(hù)蛋白1(TIN2-interacting protein 1,TPP1)、p38、p-p38、ERK和p-ERK蛋白的表達(dá)水平。用ERK信號(hào)通路抑制劑(10.00μM U0126)、500.00μM DEHP、50.00μM BaP分別單獨(dú)和共處理HepG2細(xì)胞24h和48h,檢測(cè)SIRT1、TPP1和TERT蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:一定劑量DEHP和BaP聯(lián)合染毒HepG2細(xì)胞可誘導(dǎo)IL-6和IL-8的分泌、MDA含量、GSH-Px酶活性、胞內(nèi)和線(xiàn)粒體ROS生成量、線(xiàn)粒體內(nèi)Ca~(2+)水平、線(xiàn)粒體質(zhì)量和膜電位和ATP含量的異常變化,并致IL-6和IL-8基因的mRNA表達(dá)上調(diào)、RTL的延長(zhǎng)、mtDNA-CN的降低和細(xì)胞增殖抑制。一定劑量DEHP和BaP聯(lián)合染毒致p-ERK和TPP1蛋白的表達(dá)上調(diào),SIRT1和TERT蛋白的表達(dá)下調(diào)。500.00μM DEHP、50.00μM BaP、10.00μM U0126分別單一及三者共處理HePG2細(xì)胞48h顯示,10.00μM U0126抑制了500.00μM DEHP與50.00μM BaP聯(lián)合處理HepG2細(xì)胞致TPP1蛋白的表達(dá)上調(diào)和TERT與SIRT1蛋白的表達(dá)下調(diào)。結(jié)論:一定劑量DEHP(≥500.00μM)和50.00μM BaP聯(lián)合染毒HepG2細(xì)胞24h致p-ERK蛋白的表達(dá)上調(diào)、TERT蛋白的表達(dá)下調(diào)以及RTL的延長(zhǎng)。抑制ERK信號(hào)通路可削弱500.00μM DEHP和50.00μM BaP聯(lián)合染毒致TERT蛋白表達(dá)下調(diào)的毒性效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R114
【圖文】：

572.4 尿 OH-PAHs 或 PAEs 的代謝物與炎性反應(yīng)指標(biāo)的相關(guān)性如圖1.1所示：當(dāng)調(diào)整了年齡、性別、主被動(dòng)吸煙情況、飲酒狀況、是否鍛煉、是否做飯、BMI及糖尿病和高血壓后，線(xiàn)性混合效應(yīng)模型揭示，尿2+3OHFlu每增加一個(gè)自然對(duì)數(shù)單位（三日均值），淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的值降低了8.4%（95%CI：-14.6%，-1.7%）；尿MEP每增加一個(gè)自然對(duì)數(shù)單位（三日均值），淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的值增加了9.80%（95%CI：3.9%，16.1%），但尿MEHHP、MEOHP和MBzP每增加一個(gè)自然對(duì)數(shù)單位（三日均值），淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的值分別降低了13.0%（95%CI：-19.1%

-a8種尿OH-PAHs各百分位濃度與炎性指標(biāo)的相關(guān)性

本文編號(hào)：2721363