公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生學教研室楊瑾課題組揭示AhR表達在焦爐工人PAHs暴露致DNA氧化損傷的中介作用
現(xiàn)今，由于國內及世界鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，其對煉焦產品的需求急劇增長，從事焦爐作業(yè)的工人迅速增多，因此，焦爐作業(yè)所帶來的環(huán)境污染及對焦爐作業(yè)人員的健康危害越來越受到重視。焦爐作業(yè)工人在工作環(huán)境中會長期接觸高濃度的焦爐逸散物和煤焦油，其主要成分是多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）。研究表明空氣中的PAHs與癌癥以及呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生有密切的聯(lián)系。作為長期PAHs暴露的職業(yè)人群，焦爐工人肺癌的發(fā)病率是普通人群的3 - 7倍。PAHs導致焦爐工人肺癌的機制尚不清楚，但分子流行病學和實驗室數(shù)據(jù)表明活性氧（reactive oxygen species，ROS）導致的DNA氧化損傷在肺癌的致癌機制中發(fā)揮了重要的作用。PAHs在代謝過程中會產生大量的ROS，這些ROS若不能及時的清除，則會攻擊體內的DNA分子，造成DNA的氧化損傷。若損傷達到一定水平會使基因組不穩(wěn)定性增高，引起腫瘤的發(fā)生。
表觀遺傳學表明DNA甲基化是調節(jié)基因轉錄與腫瘤發(fā)生的重要機制。DNA甲基化包括低甲基化和高甲基化，低甲基化能增強基因的表達，高甲基化則抑制基因的表達。相關研究表明，芳香烴受體（aryl hydrocarbon receptor，AhR）作為PAHs代謝活化的關鍵因子，其基因表達水平在一定程度上可以反映機體PAHs暴露水平以及DNA氧化損傷程度，在焦化廠工人DNA氧化損傷中發(fā)揮了一定的作用。
AhR參與PAHs的代謝機制
山西醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生學教研室楊瑾課題組通過調查收集某焦化廠230名焦爐工和80名水處理工人的基本信息，實驗室測定尿中PAHs的4種代謝物（2-NAP、2-FLU、9-PHE和1-OHP）和8-OHdG（DNA氧化損傷）的含量，檢測外周血AhR基因表達水平，通過SAS軟件中介效應分析（mediation analysis）探索AhR基因表達改變在PAHs暴露致DNA氧化損傷修復的中介作用。研究顯示，隨著工人尿中多環(huán)芳烴代謝物1-羥基芘（1-OHP）濃度的升高，DNA氧化損傷程度加重（8-OHdG濃度增加）的風險逐漸增加，同時外周血AhR基因高表達的風險也隨之升高。進一步中介效應分析結果顯示，AhR基因高表達是1-OHP與DNA氧化損傷之間的中間變量，且1-OHP致DNA氧化損傷程度加重的作用中，有35.9%（3.6% - 89.4%）是由AhR基因表達來介導的。
AhR基因表達介導的PAHs暴露致DNA氧化損傷的效應
該研究成果以“Mediation effect of AhR expression between polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and oxidative DNA damage among Chinese occupational workers”為題，于2018年9月發(fā)表在Elsevier國際期刊《Environmental Pollution》（IF 4.358，Ⅱ區(qū)）。2015級勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學碩士生劉艷麗為論文的第一作者，楊瑾教授為通信作者，勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學碩士生張紅杰、張慧濤等為本論文作出重要貢獻。山西醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生學教研室聶繼盛副教授、香港大學楊愛民老師和華中科技大學同濟醫(yī)學院趙瑾珠老師參與了本項目的研究。本研究工作得到了國家自然科學基金項目（No. 81273041和No. 30901180）和山西省自然科學基金項目（No. 201701D121146）的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749117353344
