饮水型砷暴露人群改水前后尿砷甲基化代谢产物水平分析

目的探讨改水对饮水型砷暴露人群尿砷甲基化代谢的影响。方法采用整群抽样方法选取内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型地方性砷中毒病区居住年限≥10年的常住居民作为调查对象, 分别在2004(改水前)、2014(改水后4年)及2017年(改水后7年)采集调查对象尿样(n = 874、111、145), 并于2014、2017年对部分人群进行跟踪随访。采用高效液相色谱电感耦合等离子体质谱仪(HPLC-ICP-MS)检测尿中不同形态砷代谢产物[无机砷(iAs)、一甲基胂(MMA)、二甲基胂(DMA)], 计算总砷(tAs)含量、无机砷百分比(iAs%)、一甲基胂百分比(MMA%)、二甲基胂百分比(DMA%)、一甲基化率(PMI)、二甲基化率(SMI)、一甲基胂与二甲基胂比值(MMA/DMA)。对改水前后及改水后不同时间点砷暴露人群尿砷代谢产物含量及分布进行对比分析。结果与2004年比较, 2014年砷暴露人群尿中iAs、MMA、DMA、tAs、iAs%水平均较低(Z =-14.12、-12.79、-14.27、-14.21、-6.90, P均< 0.001), MMA%、DMA%、PMI水平均较高...     

砒霜厂工人砷暴露与六个线粒体基因DNA损伤的关系

目的 探讨职业砷暴露人群六个线粒体基因DNA损伤情况,并分析线粒体DNA损伤与尿砷及其代谢的关系。方法 于2017—2018年,选择云南某高污染砒霜厂78名工人为砷暴露组,选择附近村庄无砷接触史的24名居民为对照组,采用氢化物发生-原子吸收分光光度法测定人群尿中不同形态砷含量,采用实时荧光定量PCR方法检测人群外周血中ND1、ATP6、ATP8、COX1、COX2、COX3等六个线粒体基因DNA损伤水平。结果 砷暴露组尿中无机砷、一甲基胂酸、二甲基胂酸及总砷含量均显著高于对照组（P<0.05）,一甲基胂酸和二甲基胂酸百分比显著高于对照组（P<0.05）,二甲基化指数显著低于对照组（P<0.05）。砷暴露组六个线粒体基因DNA损伤水平显著高于对照组（P<0.05）。六个线粒体基因DNA损伤水平与尿中无机砷、一甲基胂酸、二甲基胂酸、一甲基胂酸百分比呈正相关（P<0.05）,与二甲基胂酸百分比呈负相关（P<0.05）。高二甲基化指数组的六个线粒体基因DNA损伤水平显著低于低二甲基化指数组（P<0.05）。结论 职业砷暴露导致人群线粒体DNA损伤,线粒...     

三价砷甲基转移酶mRNA相对表达与砷甲基化关系的研究

目的观察三价砷甲基转移酶[As(Ⅲ)MT]mRNA在砷中毒患者、病区对照和非病区对照人群中的表达及其与尿砷甲基化水平的关系。方法选取饮水型砷中毒中重度患者、轻度患者、病区对照和非病区对照各6例,采用实时定量RT-PCR技术测定研究对象的淋巴细胞中三价砷甲基转移酶As(Ⅲ)MTmRNA表达,采用原子荧光AFS-9130、形态分析SAP-10检测尿无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)、总砷(TAs)含量。按PMI=(MMA+DMA)/TAs,SMI=DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化指数和二甲基化指数。结果中重度组,轻度组、病区对照组人群iAs、MMA、DMA、Tas、PMI、As(Ⅲ)MTmRNA均显著高于非病区对照人群(P<0.05);As(Ⅲ)MTmRNA分别与MMA%(r=0.485,P=0.041)和PMI(r=0.476,P=0.046)呈显著正相关。结论砷暴露可能促进As(Ⅲ)MTmRNA高表达进而引起PMI水平增高导致MMA产生过多。     

砒霜厂工人外周血淋巴细胞Dicer基因相对表达与尿砷代谢产物的关系研究

目的 通过比较职业性砷暴露人群与对照人群外周血淋巴细胞Dicer基因表达的差异,探讨职业性砷暴露人群外周血淋巴细胞中Dicer基因的表达与尿砷代谢产物之间的关系.方法 于2011年选取43名砒霜厂职业性砷暴露工人为暴露组,23名无砷暴露史人群为对照组,采用TRIzol法提取淋巴细胞中的总RNA,利用实时荧光定量PCR方法检测Dicer基因的表达,采用氢化物发生原子吸收分光光度法检测尿中各类砷化合物的含量.结果 砒霜厂工人无机砷、甲基胂酸、二甲基胂酸、总砷含量均高于对照组,二级甲基化指数低于对照组,外周血淋巴细胞中Dicer基因mRNA的表达(6.90±0.24)高于对照组(5.08±0.24),差异均有统计学意义(P＜0.01).尿中无机砷、甲基胂酸、二甲基胂酸、总砷与外周血淋巴细胞中Dicer基因mRNA表达呈正相关(P＜0.01);二级甲基化指数与Dicer基因mRNA表达呈负相关(r=-0.384,P＜0.05).结论 职业性砷暴露工人外周血淋巴细胞Dicer基因表达升高,可能与砷代谢甲基化过程有关.     

不同人群GSTO1 mRNA表达及与砷甲基化关系

目的 观察谷胱甘肽-S-转移酶(GSTO1)mRNA在砷中毒患者、病区对照和非病区对照人群中的表达及其与尿砷甲基化水平的关系.方法 选取饮水型砷中毒重度患者、轻度患者、病区对照和非病区对照各6例,采用实时定量RT-PCR技术测定研究对象的淋巴细胞中GSTO1 mRNA表达,采用AFS-9130、SAP-10检测尿无机砷(iAS)、一甲基胂酸(MMA)、二甲基胂酸(DMA)、尿总砷TAs含量.结果 中重度组,轻度组、病区对照组人群iAs,MMA,DMA,TAs一甲基化指数(PMI)均明显高于非病区对照人群(P<0.05);中重度组(P_(50)=1.96),轻度组(P_(50)=1.31)、病区对照组人群(P_(50)=1.23)GSTO1mRNA表达高于非病区对照人群(P_(50)=1.015)(P<0.05);GSTO1 mRNA表达与MMA%(r=0.206,P=0.112)、DMA%(r=0.098,P:0.700),PMI(r=0.127,P=0.615)和SMI(r=0.192,P=0.445)无相关性.结论 GSTO1 mRNA表达与砷甲基化无明显关系,砷中毒引起的损伤可能与砷暴露引起GSTO1mRNA表达增高,并将五价砷化物还原为三价砷化物增多有关.     

砒霜厂男性工人外周血淋巴细胞Fas和Bax基因表达水平与尿砷代谢产物的关系

目的探讨职业性砷暴露人群外周血淋巴细胞中Fas和Bax基因的表达与尿砷代谢产物之间的关系。方法于2011年10月,选取云南某砒霜厂全部43名职业性砷暴露男性工人为暴露组以及23名无砷暴露史男性人群为对照组。测定尿中无机砷、甲基胂酸、二甲基胂酸和外周血淋巴细胞Fas和Bax m RNA的表达水平。结果与对照组比较,砒霜厂工人尿中无机砷、甲基胂酸、二甲基胂酸、总砷及外周血淋巴细胞中Fas和Bax m RNA的表达水平均较高,二级甲基化指数较低,差异均有统计学意义(P0.05)。尿中无机砷、甲基胂酸,二甲基胂酸、总砷与Fas和Bax m RNA表达水平呈正相关(均P0.05),尿砷一级甲基化指数仅与Fas m RNA表达水平呈正相关(P0.05);尿中砷二级甲基化指数与Fas和Bax m RNA表达水平呈负相关(均P0.05)。结论职业性砷暴露工人外周血淋巴细胞中Fas和Bax基因表达升高可能与砷甲基化代谢相关。     

燃煤型砷中毒病区人群与非病区人群砷甲基化代谢水平的比较

目的 描述燃煤型砷中毒病区人群与非病区人群砷甲基化代谢的特征,比较两区人群砷甲基化代谢水平的差异.方法 于2005年12月随机抽取某燃煤型砷中毒病区常住居民228名(包括116名砷中毒确诊患者,内对照成人60名,14岁以下儿童52名),同时随机抽取非病区常住居民218名(外对照组成人149名,儿童69名),采集空腹晨尿,用离子色谱氢化物发生原子荧光法测定尿中无机砷(InAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA).结果 燃煤型砷中毒病区人群砷的甲基化水平均显著低于非病区人群(P＜0.05),但病区病例组与内对照组之间未见显著差异.病区男性和女性砷的甲基化水平分别低于非病区男性和女性;病区男性对砷的甲基化能力低于女性,但非病区男性与女性之间比较,差异未见统计学意义.病区各年龄段人群砷的甲基化水平均低于非病区居民;随着年龄增加,MMA比例和MMA/InAs比值呈增加趋势,而DMA比例和DMA/MMA比值呈下降的趋势.结论 燃煤型砷中毒病区人群砷的甲基化水平低于非病区人群,男性和女性对砷的甲基化能力存在差异,砷甲基化代谢水平随着年龄增加呈下降趋势.     

饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响

目的探讨饮水型砷暴露对人群甲基化代谢能力的影响。方法以带有砷化物预处理装置的原子吸收分光光度计测定砷暴露人群及无砷暴露对照人群血、尿中无机砷(iAs)、甲基胂(MMA)、二甲基胂(DMA)含量。以iAs、MMA及DMA的总和表示总胂(tAs)水平;以(MMA+DMA)/tAs及DMA/(MMA+DMA)分别计算一甲基化率(PMI)和二甲基化率(SMI)水平。结果砷暴露人群血中iAs、MMA、DMA、tAs及PMI水平均显著高于相应对照人群的水平,而SMI水平显著低于对照人群。尿中MMA水平分别与血中PMI及SMI水平呈显著正相关(r=0.419,P<0.01)及负相关(r=-0.326,P<0.05)。暴露组和对照组血中各种砷化物水平及甲基化率水平在男女间差异无显著性。结论砷暴露人群与无砷暴露人群相比甲基化率有差异,PMI显著增高,SMI显著降低。人群甲基化率无显著性别差异。     

经母体砷暴露仔鼠肝和脑组织砷形态检测分析

探讨经母体进入子代体内砷化物的形态及在肝和脑组织中的分布情况。小鼠从怀孕0 d起,以自由饮水方式暴露无机三价或五价砷,取其生后10 d仔鼠的肝和脑组织,采用氢化物发生-超低温捕集-原子吸收分光光度仪测定脏器中无机砷(iAs)、一甲基胂(MMA)、二甲基胂(DMA)、三甲基胂(TMA)的含量。仔鼠肝和脑组织中的DMA含量随染砷剂量的增加而增加,肝脏中DMA含量高于脑组织。肝和脑组织中iAs含量各染砷组与对照组比较差异无统计学意义。提示砷化物可以经母体进入子代体内,其形态应以DMA为主。     

砷冶炼厂工人肿瘤相关基因mRNA表达变化

目的探讨砷冶炼厂工人肿瘤相关基因mRNA表达变化规律及影响因素。方法选择在岗砷冶炼工人37名、停止砷冶炼85天的工人43名和对照组51名为研究对象,使用带砷预处理系统的原子吸收分光光度法检测研究对象尿中无机砷、甲基胂酸和二甲基胂酸含量;实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测研究对象外周血Lin28、Bax、Bcl-2、Fas基因的mRNA相对表达量。结果尿中无机砷、甲基胂酸和二甲基胂酸浓度分别为:在岗砷冶炼工人(133.97±109.53)、(208.93±171.43)和(820.35±487.39)μg/g肌酐;停止砷冶炼工人(123.31±112.72)、(176.21±157.19)和(467.73±392.17)μg/g肌酐;对照组(1.55±1.49)、(0.10±0.09)和(10.47±7.85)μg/g肌酐。砷接触组工人尿中3种砷化合物浓度均显著高于对照组,正在进行砷冶炼的工人二甲基胂酸浓度显著高于停止砷冶炼工人(P0.05)。研究对象相应外周血Lin28、Bax、Bcl-2、Fas基因的mRNA相对表达量分别为:在岗砷冶炼工人(8.88±2.42)、(6.87±1.10)、(7.24±2.31)和(8.23±2.90);停止砷冶炼工人(6.21±2.94)、(5.81±1.72)、(4.50±1.59)和(6.89±2.35);对照组(5.60±1.43)、(5.56±0.98)、(4.88±1.39)和(6.92±1.87)。在岗砷冶炼工人Lin28、Bax、Bcl-2、Fas基因的mRNA相对表达量均显著高于对照组(P0.05)。结论砷冶炼工人多种肿瘤相关基因mRNA高表达,无机砷甲基化代谢转化在相关mRNA高表达中具有重要作用。     

砷暴露人群总尿砷浓度与砷甲基化代谢水平关系的研究

目的探讨砷暴露人群总尿砷浓度与砷甲基化代谢水平间的相互关系。方法于2006年7月,选择在某工业性砷污染区居住5a以上并且近6个月内持续生活在该村的村民323人为研究对象,并分为儿童组(6～13岁)和成人组(18岁及以上)。采集空腹晨尿,采用氢化物发生-原子荧光法测定总砷(TAs)浓度,采用离子色谱氢化物发生原子荧光法测定尿中无机砷(InAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)含量。结果与成人组比较,儿童组尿中TAs含量、MMA相对百分比和MMA/InAs比值均较低,DMA相对百分比和DMA/MMA比值均较高,差异有统计学意义(P<0.01)。成人尿中TAs含量与MMA相对百分比和MMA/InAs的比值与尿TAs含量呈负相关(P<0.05),而DMA/MMA的比值与尿TAs含量呈正相关(P<0.01)。但儿童及18～39岁组尿中InAs、DMA、MMA相对百分比及DMA/MMA、MMA/InAs、OrgAs/InAs的比值与尿TAs含量未见统计学相关(P>0.05)。结论尿TAs浓度与砷的总甲基化水平可能呈负相关趋势,但年龄可能是这种相关趋势的混杂因素。     

砷的毒性与生物学功能

砷 (Arsenic) ,元素符合 As,原子序数 33,其最外层电子结构是 4s2 、 4p3,因此砷可表现出多种价态 ,最常见的是- 3、 3和 5价。在生物中较为重要的砷化合物除以无机砷如砷酸和亚砷酸及其盐的形成存在外 ,还以甲基胂酸CH3As O32 -、二甲基次胂酸 (CH3) 2 As O2 2 -、三甲基胂氧(CH3) 3As O、一甲基胂 CH3As H2 、二甲基胂 (CH3) 2 As H和三甲基胂 (CH3) 3As等有机砷的形式存在 ,在整个生物循环中 ,又以含甲基的砷化合物最为重要的。砷在地壳中的丰度为 (1.7～ 1.8) m g/kg,广泛存在于岩石、土壤和水中。我国早在四千多年前就将雄…     

GSTT1和GSTM1基因多态性与人体砷甲基化代谢水平关系探讨

目的探讨GSTT1、GSTM1基因多态性与人体砷甲基化代谢水平之间的关系。方法选择某工业性砷污染区的247名成年常住居民为研究对象。采用多重PCR法检测GSTM1和GSTT1基因多态性。离子色谱氢化物发生原子荧光法(IC-HG-AFS)测定尿中无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)。结果GSTT1缺失基因型人群与GSTT1非缺失基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。GSTM1缺失基因型人群与GSTM1非缺失基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。四组不同GSTT1和GSTM1联合基因型人群尿中iAs比例、DMA比例和MMA比例相比较,四组间差异也均无统计学意义(P>0.05)。结论本研究未发现GSTT1、GSTM1基因多态性与砷代谢水平之间存在显著关联。     

砷甲基化代谢产物的作用机制

近年来 ,饮水中的砷引起了人们极大的关注。很多国家都报道了水砷致病的病例。如 ,阿根廷、孟加拉国、中国、智利、凶牙利、印度、墨西哥、泰国及美国 ,砷污染已成为一个全球性问题。在许多生物体中 ,五价的无机砷被有效地还原为三价 ,然后被甲基化为甲基胂酸 (MMAA)和二甲基胂酸 (DMAA)。在哺乳动物 ,还原反应在血液中进行 ,甲基化是在肝脏进行。无机砷通过甲基化代谢产生的甲基化砷易于从体内清除 ,对组织亲合力降低。就无机砷而言 ,几乎不直接致 DNA损伤 ,还未见如 :DNA链断裂、DNA蛋白质交联和 DNA加合物形成的报道 [1 ]。然而 …     

谷胱甘肽与蛋氨酸对饮水砷暴露小鼠体内砷化物的分布和甲基代谢的影响

目的探讨外源性谷胱甘肽(glutathione,GSH)和L-蛋氨酸(L-Methionine,L-Met)干预后,对饮水砷暴露小鼠肝、肾和血中化物的分布和甲基代谢的影响。方法将实验小鼠随机分为对照组(Con组)、单纯染砷组(As组)、GSH干预组(GSH组)与L-Met干预组(L-Met组)。小鼠自由饮用含砷50mg/L的水。从第4周起,染砷组同时腹腔注射GSH和L-Met进行处理,共处理7天。末次注射后24h处死小鼠,取其肝、肾和血组织样品。采用氢化物发生-超低温捕集-原子吸收分光光度法分别检测小鼠肝、肾和血中无机砷(inorganic arsenic,iAs)、一甲基胂(monomethylarsenic acid,MMA)和二甲基胂(dimethylarsenic acid,DMA)含量。结果L-Met组小鼠肝中DMA含量和砷二甲基化率(SMI)显著高于As组;GSH干预组小鼠肝中砷一甲基化率(PMI)和SMI显著高于As组。L-Met组和GSH组小鼠血中DMA、总砷含量和PMI均显著高于As组。结论GSH和L-Met对小鼠体内的砷甲基化代谢具有促进作用、可加速无机砷在体内的甲基化过程,最终使砷甲基代谢的终产物DMA含量增加,从而促进了总砷的代谢与排泄。     

成人饮水砷暴露与尿砷排泄量的关系

调查确定墨西哥北部雅基河流域成人饮水砷暴露与尿砷排泄量的关系。对该地区4个镇的常住户进行流行病学调查,并采集成人晨尿,分析尿中砷、无机砷(A s5 、A s3 )、甲基砷和二甲基砷,同时采集并分析饮用水的含砷量。经统计学分析日饮用水砷含量与尿砷排泄量呈正相关,检测分析尿中二甲基砷、无机砷和甲基砷分别占总砷的47.7%~67.1%、16.4%~25.4%和7.5%~15%,其中二甲基砷和甲基砷比已报道的文献均低。研究认为,该地区人群砷甲基转移酶的基因多态性导致不同砷代谢水平。     

外源性谷胱甘肽对饮水砷暴露雌性小鼠脑砷形态及一氧化氮代谢的影响

目的 探讨外源性谷胱甘肽(glutathione,GSH)对饮水砷暴露小鼠脑中砷形态分布及一氧化氮(nitric oxide,NO)代谢的影响.方法 将40只雌性昆明小鼠随机分为对照组、单独染砷(NaAsO_2)组及低剂量(200mg/kg)、中剂量(400mg/kg)或高剂量(800mg/kg)GSH干预组,每组8只.染毒组小鼠饮水染砷4周,在最后一周,在染砷同时腹腔注射不同剂量GSH.末次注射后24h处死小鼠,取血和脑组织,分别检测无机砷(iAs)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)含量及脑中一氧化氮合酶(NOS)活力和NO含量.结果 GSH干预组小鼠血中iAs、MMA和总砷(TAs)含量及脑中DMA和TAs含量与单独染砷组比较显著下降.与对照组相比,单独染砷组小鼠脑中NOS活力及NO含量显著降低.与单独染砷组比较,中、高剂量GSH干预组小鼠脑中NOS活力显著升高.结论 给予外源性GSH可减少血液和脑组织中的砷负荷,进而改善砷对脑内NO代谢的影响.     

高效液相色谱-原子荧光法检测尿中砷

砷是自然界广泛存在的有毒元素 ,砷化氢和As2 O3 对人体的急性毒性作用早已广为人知。长期饮用含砷的水或吸入含砷化物的气体可引起慢性中毒〔1〕。国际癌症研究机构(IARC)已将砷归类为人类致癌物。砷化物通过皮肤和呼吸道及消化道吸收后 ,在肝脏中甲基化 ,主产物为单甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸 (DMA) ,然后主要从尿中排出。进入人体的砷一般有 10 %～ 3 0 %直接以无机砷形式排出〔包括 3价砷 (AsⅢ )和 5价砷 (AsV)〕 ,而有机砷主要以二甲基胂酸形式排出 ,占 60 %～ 80 % ,另外 10 %～ 2 0 %以单甲基胂酸形式排出 ,但由于量很少 ,往…     

急性无机砷暴露小鼠脑部分区组织中形态砷的动态变化

目的探讨急性经口无机砷暴露小鼠脑部分区组织中无机砷代谢产物的分布与蓄积规律。方法将68只健康8周龄昆明雌性小鼠按体重随机分为17组,分别为对照(生理盐水)组(n=4)和2.5、10 mg/kg亚砷酸钠染毒组(n=32)。采用一次性灌胃方式进行染毒,于1、3、6、9、12、24、48和72 h后,检测大脑皮层、小脑和海马组织中五价无机砷(iAs~(5+))、三价无机砷(iAs~(3+))、单甲基胂酸(monomethylated arsenic,MMA)和二甲基胂酸(dimethylated arsenic,DMA)的含量,并计算总砷(TAs)含量。结果各剂量亚砷酸钠染毒组小鼠大脑皮层、小脑中的iAs~(5+)、MMA均未检出;iAs~(3+)仅在10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠大脑皮层和染毒1～9 h时小鼠小脑以及2.5 mg/kg亚砷酸钠染毒1 h和10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠海马中检出。与2.5 mg/kg亚砷酸钠染毒组比较,10 mg/kg亚砷酸钠染毒1、3 h时小鼠大脑皮层TAs含量和染毒1 h时大脑皮层中的DMA含量均较高,差异均有统计学意义(P0.05);且随着染毒时间的延长,小鼠大脑皮层、小脑、海马中TAs、DMA含量皆呈先升高后下降的趋势。结论急性经口无机砷暴露小鼠体内无机砷及其代谢产物能够穿越血脑屏障,区域特异性地蓄积在大脑皮层、小脑和海马组织。     

雄黄与亚砷酸钠亚急性暴露对小鼠砷代谢及氧化应激影响的比较

目的探讨经口染毒雄黄、亚砷酸钠后,小鼠体内砷代谢及氧化应激指标的变化,为评价雄黄的毒性提供实验数据。方法清洁级雌性昆明小鼠随机分为对照组(0.5%羧甲基纤维素钠)、0.5 g/kg雄黄组和0.1 g/kg亚砷酸钠组,各组均灌胃染毒3 d,用氢化物发生-超低温捕集-原子吸收分光光度法分别测定尿液和肝组织中无机砷(iAs)、一甲基胂(MMA)和二甲基胂(DMA)。用试剂盒法测定全血中GSH和肝脏T-AOC水平。结果雄黄组小鼠尿液和肝脏中各形态砷和总砷含量高于对照组,但低于亚砷酸钠组;一甲基化率(FMR)和二甲基化率(SMR)高于亚砷酸钠组,差异均有统计学意义(P<0.05)。雄黄组全血GSH和肝脏T-AOC水平均高于亚砷酸钠组(P<0.05),其全血GSH和肝脏T-AOC水平与对照组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。结论与亚砷酸钠相比,雄黄中的砷在小鼠体内代谢较慢,对氧化应激指标影响较小。