【摘要】：目的:近年来,环境污染物的生育毒性和发育毒性对人体的影响正日益受到关注。多环芳烃(PAHs)是环境中广泛存在的污染物,对胚胎发育的影响已引起各国学者的关注,有研究显示PAHs与不良出生结局的发生有密切关系。然而,PAHs的致畸毒性相关的机制目前尚不明确。基因印记是一个独特的表观遗传学调节方式,与胚胎发育密切相关。目前大多数研究都是观察母源性暴露对后代的影响,近年来研究显示,PAHs暴露的雄性动物影响精子的正常结构和功能及DNA甲基化异常,而PAHs暴露对精子印记基因甲基化影响的人群研究尚无报道。因此,本次研究旨在探索男性非职业PAHs暴露与精子DNA印记基因甲基化的相关,为不良出生结局病因学和父源性多环芳烃暴露相关的发病机制的研究提供理论依据,为其防治决策和措施的制定开拓新思路。方法:本课题组于2015年开始,采取横断面研究、方便取样的方法,以山西省太原市两所医院2015年3月至4月和2016年3月门诊219名以孕前检查为目的男性就诊者作为研究对象。采用自行编写的结构式问卷,进行面对面调查,内容主要包括:人口学特征、生活习惯、既往病史和心理健康状况等信息。并收集研究对象的尿液和精液样本。采用超高效液相色谱串联质谱检测尿中多环芳烃羟基代谢产物(OH-PAHs)水平,提取精子DNA,经过亚硫酸盐处理后应用焦磷酸测序方法对3种印记基因H19、PEG3和MEG3甲基化差异区(DMRs)进行甲基化水平测定。所测数据用SPSS22.0统计软件进行处理,统计方法包括正态性检验,两独立样本非参数检验,Spearman秩相关和多元线性回归。结果:1.研究对象的人口学特征与尿中多环芳烃羟基代谢产物水平:本研究共纳入219名男性,研究对象年龄在24岁至53岁之间,50%的参与者在30至35岁之间。50%的参与者(n=158人)的教育水平是高中(包括中等专业学校)或以上。有三年吸烟经历的参与者有130人。仅有少数人(n=39)喜欢熏制食物(超过每周一次)。通过非参数检验分析,尿液中7种多环芳烃羟基代谢产物的含量在各人口学组间差异无统计学意义(P0.05)。2.尿OH-PAHs测定结果:应用超高效液相色谱串联质谱测量了219个尿液样品中7种OH-PAHs的内暴露水平,尿比重校正结果显示,7种OH-PAHs的中位数和四分位数间距(μg/L)分别为:2-OHN(0,0-0.428)、1-OHN(0,0-0.016)、3-OHF(0.004,0-0.039)、2-OHF(0.023,0-0.069)、2-OHPH(0.129,0-0.319)、1-OHPH(0.015,0-0.052)和1-OHP(0.010,0-0.058)。3.精子DNA印记基因甲基化水平:本次研究一共检测了174例研究对象的精液样品,对精子DNA三种印记基因H19,PEG3和MEG3的甲基化区共7或8个CpG位点的甲基化水平分别进行了检测。平均甲基化水平H19:86.74%(95%CI:86.05,87.42)、PEG3:0.56%(95%CI:0.29,0.83)和MEG3:2.27%(95%CI:1.69,2.85)。4.尿OH-PAHs内暴露水平与精子DNA印记基因甲基化水平的关系:采用非参数分析7种OH-PAHs与三个基因的甲基化水平的平均值的相关性。结果指出1-OHPH分别与H19和PEG3甲基化水平正相关,相关系数分别为0.189和0.909,P0.05。采用Spearman秩相关进一步对OH-PAHs与印记基因特异性CpG位点甲基化水平之间相关关系进行了分析。结果发现1-OHPH与印记基因H19的第4和第6个CpG位点呈正相关,相关系数分别为0.170和0.158,P0.05;而1-OHPH与印记基因PEG3的第1和MEG3第2个CpG位点呈正相关,相关系数分别为0.207和0.201,P0.05;1-OHP与印记基因PEG3 CpG1位点呈正相关,相关系数分别为0.156,P0.055.影响精子DNA印记基因甲基化水平的相关因素的多元线性回归分析:我们以3个印记基因甲基化水平为因变量,选择包括OH-PAHs以及年龄、教育程度、饮酒、吸烟、熏制食物摄入频率等潜在混杂因素作为自变量进行多元线性回归分析。结果显示,影响印记基因H19的甲基化水平的因素包括尿1-OHP和1-OHPH水平,即进一步说明1-OHP和1-OHPH水平是影响印记基因H19的甲基化水平的因素,回归系数分别为-0.252和0.196;另外,熏制食物摄入频率是影响印记基因PEG3的甲基化水平的因素,回归系数为0.154。结论:1.尿液中7种多环芳烃羟基代谢产物在本研究对象有一定的检出率,未发现其含量分布在不同人口学特证组间有差异。2.尿1-OHPH分别与H19,PEG3平均甲基化水平正相关。尤其是H19(第4和第6个CpG位点)、PEG3(第1个CpG位点)和MEG3(第2个CpG位点)甲基化水平随着尿1-OHPH的水平的增高而升高。另外,1-OHP与印记基因PEG3的第1个CpG位点呈正相关关系,即PEG3 CpG甲基化水平随着尿中1-OHP的水平的增高而升高。3.影响印记基因H19的甲基化水平的因素包括尿1-OHP和1-OHPH水平,进一步说明1-OHP和1-OHPH水平是影响印记基因H19的甲基化水平的因素;熏制食物摄入频率是影响印记基因PEG3的甲基化水平的因素。
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R114
【图文】：
注：1：2-羟基萘；2：1-羟基萘；3：3-羟基芴；4：2-羟基芴；5：2-羟基菲 ；6：1-羟基菲；7：1-羟基芘图 1-1 7 种多环芳烃羟基代谢产物标准溶液色谱图
图 2-1 印记基因 H19、PEG3 和 MEG3 各 CpG 位点及平均甲基化水平2.4 尿 OH-PAHs 内暴露水平与精子 DNA 印记基因甲基化水平的相关分析
【参考文献】
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2719393
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