职业接铅工人外周血细胞DNA损伤检测的彗星试验
叶细标 傅华 朱靳良 倪为民 鲁翼雯 杨水莲 匡兴亚 舒宝兴
职业铅接触人群的遗传毒性已有文献报道［1，2］。应用 单细胞电泳法(SCG，又称彗星试验)［3］检测铅致DNA损伤效应已有报道，但仅限于 动物实验［4］。我们应用彗星试验检测了铅接触工人外周血细胞DNA损伤效应，以探 讨职业铅接触的遗传毒性。
一、对象与方法
1.对象：某蓄电池厂铅接触工人46(男29、女17)名，不接触其他有害因素。28 名成年健康献血者(男18、女10)为对照，均无铅和其他职业有害因素接触史。同时利用调查 表收集吸烟与饮酒习惯、工龄、工种等资料。
2.主要试剂与仪器：低熔点琼脂糖(LMA，进口分装)、正常熔点琼脂糖(NMA，进口分装)、溴 乙锭(EB，Sigma)、Tris(进口分装)、EDTA钠盐(上海试剂一厂)、Triton X-100(进口分装) 、二甲亚砜(DMSO，北京亚太精细化工公司)、H4大号水平电泳槽(上海)、荧光显微镜(Nikon )。
3.方法：采集肝素抗凝全血，4 ℃保存，试验开始前1 h将样本置于室温，48 h内进行 彗星试验。对照组血样处理同铅接触工人。
彗星试验参考Anderson等［5］的方法并根据本实验室的情况稍作变动。对每个样本 随机编号，编号用铅笔写于每张玻片边缘，观察者不知道每个样本的铅接触情况。结果观察 ：在荧光显微镜下(10×40)，每片随机观察50个细胞，依据DNA在“彗星尾部”的量对DNA损伤程度进行分级［4］，计算各损伤等级细胞数：0级——损伤率<5%，Ⅰ级—— 损伤率5%～19%，Ⅱ级——损伤率20%～39%，Ⅲ级——损伤率40%～95%，Ⅳ级——损伤率>95 %。由两位分析者同时对一个样片进行细胞损伤等级的判定。应用原子吸收法测定血铅(B Pb)。
4.统计学处理：运用SPSS for Windows 6.0进行非参数检验。
二、结果
对照组人群基本无DNA损伤。血铅(BPb)≤0.629 μmol/L的男性和女性接铅工人 的DN A损伤程度与对照组相比没有明显差异。BPb水平在0.629～1.303 μmol/L的男性工人DNA损 伤程度明显高于对照组和BPb≤0.629 μmol/L组的工人；同一BPb水平的女性工人的DNA损 伤程度虽增高但没有统计学意义。随着BPb水平的升高，DNA损伤程度呈增加趋势(表1)。
将专业工龄分为≤5 a、5～10 a、>10 a三个等级，专业工龄>10 a的工人的DNA损伤程度高 于专业工龄≤5 a、5～10 a的工人(表2)。
表1 职业铅接触对工人的DNA损伤效应(±s)
组别
血铅水平
(μmol/L)
性别
人数
铅接触工人的DNA损 伤程度分布
级: 0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
接铅组
～0.629
男
10
36.9±12.2
4.0±4.6
3.1±4.3
3.1±3.6
2.1± 3.4
女
1
43.0
3.0
2.0
1.0
1.0
～1.303
男
11
29.8±16.6
4.0±3.1
3.4±3.2
3.7±3.6
9.1± 2.3*
女
8
38.4±12.5
5.2±3.8
2.1±2.9
1.6±2.3
2.6± 5.3
～1.786
男
5
20.2±16.0*
7.8±6.3*
3.8±3.3*
5.6±5.4*
12.6±10 .9*
女
3
19.8±17.7*
8.6±2.7*
5.4±0.5*
5.0±2.3*
11.3± 3.1 *
>1.786
男
3
2.0± 2.0*
2.3±2.1*
4.0±3.6*
5.0±4.6*
36.7 ±11.9*
女
5
1.6± 0.9*
3.4±1.3*
4.8±1.1*
6.6±2.7*
33.6± 4.8*
对照组
男
18
45.6±15.4
2.7±2.1
1.2±1.2
0.3±0.4
0.1± 0.2
女
10
46.1±23.8
2.9±1.8
0.9±1.1
0.2±0.3
0.1± 0.3
χ2检验,与同性别对照组比较，*P<0.05
表2 不同铅接触工龄工人的DNA损伤情况(±s)
专业工龄
(a)
人数
铅接触工人的DNA损伤程度分布
级: 0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
?Ⅳ
≤5
16
27.75±17.73
5.37±4.79
2.75±3.09
2.00±2.45
12.13±19.91
～10
22
26.95±19.88
3.18±3.84
2.82±3.45
3.64±4.27
13.41±18.20
>10
8
14.63±18.84*
2.37±2.88*
2.50±3.78
2.63±3.02
27.88±22.48*
χ2检验,与专业工龄≤5 a、～10 a比较，*P<0.05
我们按吸烟、饮酒的水平对接触和对照组人群进行了分层分析。除BPb≤0.629 μmol/L 且不 吸烟的工人外，其他各组的DNA损伤程度均高于对照组；同一吸烟水平的工人DNA损伤程度随 BPb水平升高而增加，BPb>1.303 μmol/L时，损伤程度增加明显；同一BPb水平的接铅工 人DNA损伤程度随吸烟水平升高而增加(表3)。对饮酒和铅对DNA损伤效应进行分析，同一饮 酒水平的工人的DNA损伤程度随BPb水平升高而增加；但未发现同一BPb水平工人的DNA损伤 程度有随饮酒水平升高而增加的趋势(表4)。
三、讨论
铅的遗传毒性不仅有动物实验结果，而且也有接铅工人的检测结果。铅可致染 色体断裂、姐妹染色单体交换(SCE)、DNA单链或(和)双链断裂、DNA片断缺失等［2］ 。
本实验发现BPb水平超过0.629 μmol/L时，无论是男性还是女性工人的DNA损伤程度均高于 对照。考虑到吸烟、饮酒可能会对结果产生影响，按吸烟、饮酒的不同水平进行分层分析。 BPb、吸烟水平与DNA损伤程度呈正相关；但饮酒水平与DNA损伤程度未见呈正相关。46名 工人均为单纯接触铅，可以排除其他职业有害因素对试验结果的影响。但由于这些工人同时 是当地农民，而我们没有收集他们其他暴露资料，无法确定是否有其他有害因素影响本次实 验结果。本次实验样本量小，所以只能提示职业铅接触可能引起DNA损伤，不能作出肯定的 结论。
单细胞电泳已经开始在检测工业毒物对职业人群的遗传毒性方面得到发展。倪祖尧等［ 6］利用此方法检测接触苯、甲苯和二甲苯工人外周血DNA损伤。唐国惠等［7］鉴 于该方法的优点，提出DNA链断裂可以作为石棉接触的生物标志物。DNA断裂是否可以作为铅 接触的生物标志物还有待进一步研究。
表3 吸烟对职业铅接触工人的DNA损伤效应(±s)
组别
血铅水平
(μmol/L)
吸烟
(支/d)
人数
铅接触工人 的DNA损伤程度分布
级: 0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
接铅组
～0.629
0
1
43.0
2.0
1.0
1.0
1.0
1～10
3
26.3± 9.3
9.7±3.0
8.3±4.0
5.0±5.6
6.7± 1.2
>10
7
41.4± 0.7
1.7±2.2
2.0±3.0
2.3±2.4
2.1± 3.9
～1.303
0
11
36.9±12.7
5.4±4.0
2.7±3.2
2.2±2.7
2.2± 4.9
1～10
4
34.5±16.6
3.7±0.5
2.2±1.7
1.7±2.9
7.5±12.9
>10
4
22.7±19.5*
3.0±2.7*
3.7±4.1*
5.6±3.9*
14.5±12.9*
～1.786
0
4
20.5± 2.4*
10.0±3.9*
5.9±0.9*
4.8±2.2*
9.0 ± 5.7*
1～10
1
10.0*
8.0*
7.0*
15.0*
10.0*
>10
3
22.7±21.2*
5.7±7.4*
1.7±2.1*
3.0±1.4*
17.0±25.1*[ BHDWG*4]
>1.786
0
7
1.7± 1.4*
2.8±1.7*
4.4±2.3*
6.0±3.6*
35.0± 8.1*
1～10
0
>10
1
2.0*
4.0*
5.0*
6.0*
33.0*
对照组
0
13
45.9±31.2
3.1±1.9
0.7±1.1
0.3±0.4
0.0± 0.3
1～10
9
44.8±34.1
3.2±2.4
1.3±1.4
0.6±0.8
0.1± 0.3
>10
6
45.1±13.2
2.8±3.1
2.6±1.8
0.4±0.4
0.0± 0.1
χ2检验,与相应对照组比较，*P<0.05
表4 饮酒对职业铅接触工人的DNA的损伤效应(±s)
组别
血铅水平
(μmol/L)
饮酒
(g/d)
人数
铅接触工人 的DNA损伤程度分布
级: 0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
接铅组
～0.629
0
5
35.4±13.5
3.8±2.8
4.6±5.2
3.8± 4.3
2.4± 4.3
50～250
4
38.5±13.9
3.8±6.2
3.3±4.3
2.5±3.0
2.0± 2.8
>250
2
40.5± 4.9
4.5±6.3
2.5±2.1
1.5±2.1
1.0± 1.4
～1.303
0
12
34.7±13.3
5.5±3.7
3.2±3.2
2.7±3.2
3.7± 5.8
50～250
5
30.4±21.4
2.0±1.6
1.4±1.7
2.8±3.4
13.4±16.9*
>250
2
33.0±18.4
5.0±1.4
4.0±5.7
3.5±4.9
4.5± 6.4
～1.786
0
5
16.4± 9.4*
8.0±5.6*
4.6±2.7*
4.6±1.9*
16.4 ±17.3*
50～250
2
26.0±22.6*
5.5±3.5*
4.0±4.2*
8.0±9.9*
6.5± 4.9*
>250
1
26.0*
14.0*
4.0*
4.0*
0.0*
>1.786
0
6
1.7± 0.8*
3.5±1.2*
4.8±0.9*
6.5±2.4*
33.5± 4.3*
50～250
2
2.0± 2.8*
1.5±2.1*
3.5±4.9*
4.5±6.3*
38.5± 16.3*
>250
0
对照组
0
15
47.1±26.3
1.3±2.4
0.4±0.6
0.8±1.0
0.0± 0.3
50～250
9
46.9± 5.7
1.9±1.7
0.8±1.2
0.5±1.1
0.1± 0.4
>250
4
44.3±23.4
2.3±3.1
1.0±1.6
1.1±2.1
0.4± 0.9
χ2检验,与相应对照组比较，*P<0.05
叶细标（200032 上海医科大学公共卫生学院）
傅华（200032 上海医科大学公共卫生学院）
朱靳良（200032 上海医科大学公共卫生学院）
倪为民（上海市杨浦区中 心医院职业病科）
鲁翼雯（上海市杨浦区中 心医院职业病科）
匡兴亚（上海市杨浦区中 心医院职业病科）
舒宝兴（上海冶炼厂卫生处）
参 考 文 献
1，Winder C,Bonin T.The genotoxicity of lead.Mutat Res,1993,285:117 -124.
2，舒为群.铅的遗传毒性及致癌性.国外医学卫生学分册，1996，23：133-13 6.
3，O¨stling O,Johanson KJ.Microelectrophoretic stud y of radiation-induced DNA damages in individual mammalian cells.Biochem Biophy s Res Commun,1984,123:291-298.
4，朱靳良，邓丽霞，李芳红，等.单细胞电泳检测无机砷、汞、铅对人外周血 淋巴细胞DNA损伤.卫生毒理学杂志，1998，12：141-142.
5，Anderson D,Yu TW,Philips BJ.The effect of various antioxidants an d other modifying agents on oxygen-radical-generated DNA damage in human lymph ocytes in the comet assay.Mutat Res,1994,307:261-271.
6，倪祖尧，逄兵，孟建峰，等.单细胞电泳检测接触苯、甲苯和二甲苯工人外 周血细胞DNA损伤.卫生毒理学杂志，1996，10：267-268.
7，唐国惠，庄志雄，李劲松，等.DNA链断裂作为石棉接触的生物标志物的研 究.中华劳动卫生职业病杂志，1997，15：218-220.
中华劳动卫生职业病杂志
CHINESE JOURNAL OF INDUSTRIAL HYGIENE AND OCCUPATIONAL DISEASES
2000 Vol.18 No.1 P.51-53
(收稿日期：1998-09-14)
(本文编辑：杨捷)
