铅作业工人淋巴细胞双核微核率改变*

李 明， 杨 康， 崔守明， 杨玉新， 曹泽仁， 张光辉， 任静朝， 夏昭林

(1.新乡市职业病防治研究所检验科，河南 新乡 453000；2.新乡医学院公共卫生学院，河南 新乡 453003；3.复旦大学公共卫生学院，上海 200032)

铅作为一种重金属,广泛存在于工业生产中,是最常见的职业性毒物之一。铅是生产蓄电池的主要原材料,从事铅作业员工的职业性铅中毒危害普遍严重,主要损害人体神经系统、血液系统、消化系统、循环系统及泌尿系统等。国际癌症研究中心将铅划分为“对人类可能是致癌物(ⅡB)”,将铅的无机化合物划分为“对人类很可能是致癌物(ⅡA)”。微核的形成可由外源性遗传毒物所致，并且与年龄、性别、吸烟与饮酒等因素均有关系[1]。因此，微核与铅暴露以及血铅的关系非常复杂，需要大量的研究去研究和证实。铅对全身各系统和器官均有毒性作用, 尤其对儿童、孕妇的危害性更大, 主要累及神经、造血、消化、泌尿及心血管系统。近年来，铅的遗传毒性越来越受到重视，有研究[2]表明，醋酸铅对人外周血淋巴细胞有潜在的细胞毒性和遗传毒性。铅暴露的指标包括血铅与发铅等。虽然血铅仅仅反映最近1个月左右时间的铅暴露状况, 但在稳定的低水平的铅暴露状态下, 血铅水平仍能够反映铅暴露和体内的铅负荷状况，因此血铅是反应铅暴露的最常用指标。其重要性和实用价值目前尚无其他指标能够取代，是目前临床和研究中运用最多的反映铅负荷的指标，其重要性和实用价值目前尚无其他指标能够取代[3]。因此，本研究以血铅值为铅暴露程度的指标，去探究铅暴露对铅作业工人的遗传损伤。

而微核试验是国际上公认的检测遗传损伤重要技术手段。胞浆分裂阻滞微核试验(cytokinesis-block micronucleus cytome assay, CBMN) 是近年发展起来的可观察到多种遗传学终点的试验,可以分析染色体断裂、DNA突变、细胞坏死、凋亡以及细胞分裂抑制等, 在接触职业危害评价中有大量应用。近年来的研究显示，在血铅达到一定水平时，实验组和对照组的双核微核率才具有显著性差异[4]。有关血铅水平与细胞微核率关系的研究仍然缺乏，需要更多地研究加以证实。

1 资料与方法

1.1 资料 收集河南省某蓄电池厂2016年的419名铅作业工人的基本信息，包括年龄、性别及工作车间等信息，同时也收集了工人吸烟、饮酒情况等。其中男293人，女126人，年龄24～54岁。首先对铅作业工人的基本人口学资料进行描述分析，根据是否接触铅分为接铅组(355例)和对照组(64例)。根据血铅水平分为5个剂量组:<100 μg·L-1组(57例),100～199 μg·L-1组(101例),200～299 μg·L-1组(156例),300～400 μg·L-1组(76例),>400 μg·L-1组(29例)。双核微核率<2‰为正常组，双核微核率≥2‰为异常组。

1.2 方法

1.2.1 问卷调查 根据本次研究的目的，制定合理的调查问卷。问卷的信息要求全面，能够包含与研究目的有关的基本信息，同时也要收集可能的混杂因素，在研究的最后可以通过对混杂因素的分组提高研究的效度。其中包括：①被研究人员基本信息：姓名、年龄和性别等。②生活习惯以及身体情况：吸烟、饮酒和体质量指数(BMI)等。③工作环境：工作岗位、是否接铅、工作时长等。④既往史：是否被诊断过铅中毒、是否接受过排铅治疗等。问卷制作完成后，对调查人员进行培训，来降低因调查人员大意所导致的调查偏倚。选用专业的医务人员或者医学生询问后认真填写调查问卷，确保调查信息精确。共收集994份问卷，其中有效问卷419份。

1.2.2 样本采集 按照《血铅临床检测指南》中的静脉血采集方法来采集铅作业工人的外周血样本。采集血样的步骤为：①准备阶段：请专业的采血人员、准备好所需的器材、合适的采血环境、得到铅作业工人的许可等。②采血阶段：取肘正中静脉或者贵要静脉进行静脉采血，用酒精擦拭后自然干燥，用止血带系在要抽血的静脉血管，再次确定位置之后用采血针采血，并转入装有乙二胺四乙酸(EDTA)的抗凝管中。采血过程中，应注意所需的采血量。采血结束后，在采血点施加压力，防止出血。③采血后处理：轻轻颠倒装有EDTA的采血管，让血液与EDTA充分混合，贴好标签存储起来。

1.2.3 血铅检测 采用石墨炉原子吸收光谱法来检测血铅水平，所需试剂包括：硝酸铅标准液、浓硝酸(特纯级)、去离子水、血铅质控样以及血铅标准品等。为了提高了研究的精确性，本次实验的血铅水平由职业病防治所专业工作人员检测。血铅值认定标准：<100 μg·L-1为正常水平；100～199 μg·L-1为高血铅症；200～249 μg·L-1为轻度铅中毒；250～449 μg·L-1为中度铅中毒；≥450 μg·L-1则为重度铅中毒[5]。

1.2.4 测定双核微核率 本研究采用CBMN来测定铅作业工人的双核微核率。根据Fenech所介绍的测定双核微核率的方法[6]，取加入抗凝剂的外周血，进行培养，然后加入细胞松弛素B(CB)，继续培养。然后通过低渗、固定、涂片以及染色，在显微镜下观察1 000个双核淋巴细胞，记录双核细胞中的微核数，计算微核率。微核率(‰)=(双核细胞中的微核数/计数的双核细胞数)×1 000‰。

2 结果

2.1 2组基本人口学资料比较 接铅组和对照组的性别、吸烟情况和BMI比较，差异有统计学意义(P<0.05)，而饮酒和年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组基本人口学资料比较

2.2 2组血铅水平和双核微核率的差异 接铅组的血铅水平和双核微核率水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组血铅水平和双核微核率差异

2.4 升高双核微核率危险因素的logistic回归分析

年龄和血铅水平为升高双核微核率的危险因素(P<0.05)。而性别、BMI、吸烟和饮酒因素差异均无统计学意义(P>0.05)，暂不能认为是升高双核微核率的危险因素。见表4。

表4 升高双核微核率危险因素的logistic回归分析

2.5 双核微核率对铅作业工人外周血象指标的影响 正常组和异常组铅作业工人外周血象指标中血红蛋白计数和单核细胞计数指标差异有统计学意义(P<0.05)，其余指标差异无统计学意义(P>0.05)。见表5。

表5 双核微核率对铅作业工人外周血象指标的影响

3 讨论

随着科技的发展，人们接触重金属的机会增加。重金属污染问题也越来越严重，严重影响人们的身体健康。本研究结果显示：接铅组和对照组的性别、吸烟情况和BMI比较，差异有统计学意义(P<0.05)，而饮酒和年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)。以往的研究显示，影响血铅水平的因素有很多，外界的影响因素有铅职业暴露[7]、铅接触工龄[8]、个人防护[9]以及居住环境等，自身的影响因素有性别、年龄、文化程度、吸烟以及饮酒[10]等。本研究与以往的研究在饮酒因素上存在差异，可能原因是样本量不同以及个体间存在差异。接铅组的血铅水平和双核微核率水平显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

本研究根据不同的血铅水平分组，探究其在不同血铅水平情况下，铅作业工人的双核微核率是否存在差异。结果显示，各组间存在差异。对于各组血铅水平与双核微核率之间的相关性，并不是随着血铅水平的升高而升高。低血铅水平组(<200 μg·L-1)相关性并无规律，在高血铅水平组(≥200 μg·L-1)相关性明显增强。这可能是由于铅对人体的遗传损伤是慢性的，低血铅组一般为短期接触铅的工作人员，因此损伤程度较小甚至无损伤，所以相关性较弱。年龄和血铅水平为升高双核微核率的危险因素。而性别、BMI、吸烟和饮酒因素差异均无统计学意义，暂不能认为是升高双核微核率的危险因素。近年来，铅对人体遗传损伤的研究越来越多，龚士洋等[11]对铅作业工人外周血淋巴细胞的线粒体DNA拷贝数与血铅水平关系的研究中指出：铅作业工人的血铅水平可以导致外周血线粒体DNA拷贝数的变化，同时也提示职业性铅暴露可能导致外周血淋巴细胞线粒体损伤和功能异常。胡小军等[12]利用γH2AX抗体和流式细胞术(FCM),评估职业铅暴露工人外周血淋巴细胞DNA损伤及相关影响因素，结果表明职业铅暴露可导致人体外周血淋巴细胞DNA损伤。有关血铅水平和遗传损伤的研究结果并不一致，刘俊晓等[13]运用彗星实验检测DNA损伤，并分析血铅水平与DNA损伤的相关性，结果显示，铅污染区儿童的血铅水平与DNA损伤具有相关性。

铅接触会损伤血液系统，铅会抑制氨基-γ-酮戊酸脱水酶(ALAD)的活性，使血液中锌原卟啉增多，血红素合成减少，导致贫血[14]。本研究接铅组和对照组的血红蛋白和单核细胞均存在差异，说明铅会损害血液系统中的红细胞和单核细胞。有研究[12]表明，长期接触铅的工作人员中，红细胞数量的异常人数更多，与本研究结果一致。但是，本研究结果显示，2组白细胞数量的差异无统计学意义，可能是由于样本量不足所致。

综上所述，对于长期接触铅的铅作业工人，阐明导致血铅水平升高的影响因素是至关重要的。虽然有关铅中毒的研究已经有很多，但对于铅的遗传损伤仍有很大的研究空间，在研究遗传损伤机制的同时，也应注意铅遗传损伤所造成的结果，找到早期效应指标，尽早预防，防止进一步损伤。