职业性重金属暴露与单胺类神经递质代谢通路改变的关联性研究

发布时间：2018-04-02 03:38

本文选题：ICP-MS　切入点：尿液样本　出处：《南京医科大学》2017年硕士论文

【摘要】：第一部分职业电镀人群尿样中12种金属元素的测定目的:旨在建立简单、准确、高效的同时检测尿液样本12种金属元素的分析方法并评估职业电镀人群机体重金属内暴露的水平。方法:基于电感耦合等离子体质谱法(inductively couple plasma mass spectrometry,ICP-MS)高通量检测分析仪器,对尿液样本采用直接稀释法。样本于室温下解冻,涡旋混匀后,用2%稀酸溶液稀释20倍,驻留时间设置为0.03s,上机测定。结果:方法线性良好,相关系数均大于0.999;检出限在0.001-0.180μg/mL;日内精密度小于10.3%;日间精密度低于12.0%;方法回收率在81.3-118.2%;有证标准物质检测均在靶值规定范围内。职业电镀人群尿液中钒、钴、镍、铜、锌、砷和镉元素高于对照组水平(P0.05)。结论:本实验建立的基于ICP-MS对12种金属元素定量的分析检测方法验证可靠,方法简单、准确、高效,可用于大样本人群研究中多金属元素的检测分析工作。第二部分职业接触人群尿液中单胺类神经递质代谢通路水平的测定目的:旨在评估职业电镀人群和对照组人群的尿液样本中单胺类神经递质代谢通路的水平并分析其中差异。方法:基于实验室前期建立的超高效液相色谱串联质谱(ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry)的靶向代谢组学分析方法,以电镀一线工人和非电镀办公室工人作为研究对象,测定并评估目标人群尿液中12种单胺类神经递质(多巴胺,五羟色胺,犬尿氨酸)及其代谢产物水平。结果:经过筛查之后最终纳入研究的437例健康工人,分为对照组和暴露组,两组在年龄、体质指数、性别指标的差异无统计学意义(P0.05);吸烟、饮酒和文化程度上的差异具有统计学意义(P0.05)。经肌酐校正之后,暴露组人群中的色氨酸,5-轻吲哚乙酸,犬尿氨酸,3-甲氧基酪胺,高香草酸,去甲肾上腺素和肾上腺素浓度要高于对照组,而暴露组人群的3,4-二羟基苯乙酸低于对照组(P0.05)。结论:职业接触人群尿液中单胺类神经递质通路代谢发生紊乱,其中暴露组人群中的色氨酸,5-轻吲哚乙酸,犬尿氨酸,3-甲氧基酪胺,高香草酸,去甲肾上腺素和肾上腺素浓度要高于对照组。第三部分职业接触人群金属水平与单胺类神经递质代谢通路改变的关联性分析目的:旨在对目标人群尿样品中12种金属内暴露水平和单胺类神经递质代谢通路及其产物水平资料进行关联性分析,以期为职业人群健康、职业环境预警机制的完善及后续环境卫生标准的制定提供基础支持。方法:基于前期我们建立的尿液样本多金属元素和单胺类神经递质代谢通路的检测方法,对职业电镀人群和对照人群进行测定评估。使用多元线性回归模型分析尿液中金属元素内暴露与单胺类神经递质代谢通路水平的潜在关联,使用限制性三次样条分析非线性剂量效应关系。结果:将每种金属的含量进行四分位数分组,与单胺类神经递质代谢通路每种代谢物进行多元线性回归分析,调整组别、年龄、性别、吸烟、饮酒、尿肌酐和BMI变量,经过对数转换及FDR多重校正之后,尿液中的钒元素水平与代谢通路所有代谢物均呈现剂量依赖性趋势,并且在经多重校正之后仍具有统计学意义(全部P0.05)。随着尿中铬元素水平的上升与代谢通路大多代谢物水平呈负相关(全部P0.05)。铬元素水平与5-轻色胺的下降显著相关(β=0.132,95%CI:-0.238～-0.026),镉元素与犬尿氨酸代谢通路产物水平呈正相关(β=0.149,95%CI:-0.004～-0.302;β=0.145,95%CI:0.018～0.258;β=0.177,95%CI:0.043～-0.310)。尚未观察到尿中铜元素水平与神经递质代谢通路各代谢物之间的显著关联(P0.05)。基于RSC限制性三次样条分析结果,发现关于锰元素与肾上腺素之间的线性相关关系的假设不成立(P for overall association=0.006;Pfor non-linear association=0.013),提示锰元素与肾上腺素水平呈非线性剂量反应相关关系。而锰元素与去甲肾上腺素水平、铁元素与肾上腺素水平呈线性剂量反应的假设成立(P for overall association=0.037;P for non-linear association=0.070、P for overall association0.001;P for non-linear association=0.216)。体质指数 BMI与犬尿氨酸代谢通路呈正相关;未观察到BMI与各金属元素之间并无统计学相关关系(P0.05)。吸烟与钒、铜、锌、砷和镉对色氨酸、犬尿氨酸、5-羟吲哚乙酸、肾上腺素、高香草酸水平的影响可能存在一定强度的协同作用。结论:职业性重金属接触与单胺类神经递质代谢通路的改变存在关联。其中,锰元素与肾上腺素呈现非线性剂量效应关系;体质指数与犬尿氨酸代谢通路密切相关;吸烟与钒、铜、锌、砷和镉对色氨酸、犬尿氨酸、5-轻吲哚乙酸、肾上腺素、高香草酸水平的影响存在协同作用。然而我们的结果仍需扩大人群以及在动物、细胞实验中行进一步的验证,下一步计划对其代谢通路关键酶及蛋白水平进行深入研究。
[Abstract]:Methods : To establish a simple , accurate and efficient method for the determination of 12 metal elements in urine samples . The results showed that the method was simple , accurate and efficient . The results showed that the method was simple , accurate and efficient . The detection limit was in the range of 0 . 001 - 0.180 渭g / mL . The results showed that the levels of chromium , 5 - light indole acetic acid , kynurenine , 3 - methoxytyramine , high vanillic acid , noradrenaline and adrenaline in the exposed group were higher than those in the control group ( P0.05 ) . There was a positive correlation between BMI and urinary protein metabolism in dogs . There was no statistical correlation between BMI and various metal elements ( P0.05 ) . Conclusion : There is a synergistic effect on the changes of tryptophan , kynurenine , 5 - hydroxyindole acetic acid , adrenaline and high vanillic acid .

【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R114

【参考文献】