铝暴露与ApoEε4基因交互作用对工人认知功能及ApoER2蛋白表达的影响

发布时间：2020-07-04 02:03

【摘要】：目的:通过对在岗铝作业工人进行职业流行病学调查,探讨铝暴露与ApoEε4基因交互作用对工人认知功能及ApoER2蛋白表达的影响。方法:选取山西省某大型铝生产企业1121名作业工人作为研究对象,采用职工健康调查表收集其一般情况资料;采用简易精神状态量表(MMSE)、画钟试验(CDT)、数字广度试验(DST,包括DSFT和DSBT)、物体记忆试验(FOM)、言语流畅性试验(VFT)等神经心理测试量表评价其认知功能。应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测量其血浆中铝质量浓度(后称浓度)作为内暴露指标,并根据其四分位数(Quartile)将研究对象分为4个铝暴露组,分别为Q1、Q2、Q3和Q4;应用连接酶检测反应(LDR)进行ApoE基因型测定;应用ELISA法测定血浆中ApoER2(LRP8)蛋白表达含量。采用非条件logistic回归拟合相乘模型、叉生分析拟合相加模型,分析血浆铝浓度水平与ApoEε4基因之间的交互作用。结果:1.研究对象的血浆铝平均浓度为21.76(10.56,46.67)μg/L,以血浆铝浓度四分位数为界,将研究对象分为4个铝暴露组,分别为Q1(10.56μg/L)、Q2(10.56-21.76μg/L)、Q3(21.76-46.67μg/L)及Q4(≥46.67μg/L)。2.四组研究对象一般情况及认知功能情况比较:所有研究对象均为男性汉族工人,其年龄、婚姻状况、受教育水平、人均月收入水平、吸烟情况在四组间分布差异无统计学意义(P0.05),工龄、工种、饮酒情况在四组间分布差异有统计学意义(P0.05);MMSE、FOM、VFT评分在四组间分布差异无统计学意义(P0.05),CDT、DST、DSFT、DSBT评分在四组间分布差异有统计学意义(P0.05)。3.血浆铝浓度水平与认知功能的关系:⑴研究对象认知功能表现的影响因素分析:逐步多重线性回归和逐步多因素logistic回归模型均显示,认知功能表现的影响因素有年龄、受教育水平、人均月收入水平、工种、吸烟及血浆铝浓度,其中年龄、吸烟及血浆铝浓度是认知功能表现的危险因素(所有P0.05);高教育水平和高收入水平是认知功能表现的保护因素(所有P0.05);工种与认知功能表现的关系尚不明确,与非电解工相比,电解工的MMSE、CDT、DST、DSFT表现更差(所有P0.05),但在FOM方面表现更好(β=0.665,P=0.001)。⑵血浆铝浓度水平与认知功能表现的剂量反应关系:在调整了年龄、婚姻状况、受教育水平、人均月收入水平、工种、吸烟及饮酒情况等混杂因素后,一般线性模型和logistic回归模型均显示,血浆铝浓度水平与CDT、DST、DSBT之间存在剂量反应关系,随着血浆铝浓度水平的升高,CDT、DST及DSBT评分逐渐下降,发生认知功能损害的风险增加(所有P_(trend)0.05)。4.ApoE基因多态性与认知功能的关系:⑴Hardy-weinberg平衡检验:总研究对象、认知功能损害组和认知功能正常组各基因型频率均符合Hardy-weinberg平衡定律(χ~2=2.019,P=0.846;χ~2=1.934,P=0.858;χ~2=1.621,P=0.993),具有良好的人群代表性。⑵两组基因型及等位基因频率比较:ε4/ε4基因型在认知功能正常组中未检出。ε3/ε3基因型在认知功能损害组中的频率低于认知功能正常组,ε3/ε4基因型在认知功能损害组中的频率高于认知功能正常组(χ~2=27.072,P0.001)。ε2、ε3、ε4等位基因在认知功能损害组的频率分别为5.9%、80.4%、13.7%,而在认知功能正常组的频率分别为7.4%、86.8%、5.8%,ε3等位基因在认知功能损害组中的频率低于认知功能正常组,ε4等位基因在认知功能损害组中的频率高于认知功能正常组(χ~2=12.321,P=0.002)。认知功能损害组ε3基因携带的频率低于认知功能正常组,而ε4基因携带的频率高于认知功能正常组(χ~2=25.358,P0.001)。⑶ApoE基因多态性与认知功能关系的多因素logistic回归分析:调整年龄、婚姻状况、受教育水平、人均月收入水平、工种、血浆铝浓度水平、吸烟及饮酒情况等混杂因素后,以ε3/ε3为参照基因型,单个基因型结果显示,ε3/ε4是认知功能损害的危险因素(OR=2.467,95%CI:1.579~3.857);以ε3+为参照,基因型携带结果显示,ε4+是认知功能损害的危险因素(OR=2.463,95%CI:1.577~3.846)。5.血浆铝浓度水平与ApoEε4基因的交互作用对认知功能的影响:血浆铝浓度水平与ApoEε4基因之间存在相加交互作用(RERI=2.355,AP=0.442,S=2.190),但未发现二者之间存在相乘交互作用(OR=1.907,95%CI:0.795~4.575,P0.05)。高铝暴露且ε4(+)组发生认知功能损害的风险最高(OR=5.228,95%CI:2.945~9.281)。在所有认知功能损害个体中归因于血浆铝浓度水平和ApoEε4基因交互作用所引起的认知功能损害占44.2%(AP=0.442,95%CI:0.076~0.808)。6.血浆铝浓度水平与ApoEε4基因协同作用对ApoER2(LRP8)蛋白表达的影响:⑴调整年龄、婚姻状况、受教育水平、人均月收入水平、工种、吸烟及饮酒情况等混杂因素后,结果显示:随着血浆铝浓度水平的升高,ApoER2(LRP8)蛋白表达量下降(β=-0.067,P=0.010);ε4(+)相较于ε4(-),其ApoER2(LRP8)蛋白表达量下降(β=-0.087,P=0.003)。⑵调整年龄、婚姻状况、受教育水平、人均月收入水平、工种、吸烟及饮酒情况等混杂因素后,结果显示:高铝暴露、ε4(+)组ApoER2(LRP8)蛋白表达量最低,而低铝暴露、ε4(-)组ApoER2(LRP8)蛋白表达量最高(P0.001)。结论:1.铝暴露与认知功能损害之间存在剂量反应关系,随着铝暴露水平的增高,认知功能表现逐渐变差,发生认知功能损害的风险逐渐增加;ApoEε4基因可能是认知功能损害的危险因素,但尚未发现ApoEε2基因与认知功能损害之间有统计学关联。2.铝暴露与ApoEε4基因之间存在相加交互作用,但未发现二者之间存在相乘交互作用,二者共同作用时,可使认知功能损害的发生风险增加,其中44.2%发生认知损害的风险(AP)可归因于二者的交互效应。3.铝暴露和ApoEε4基因均可使ApoER2(LRP8)蛋白表达量下降,而二者协同作用可使ApoER2蛋白表达量进一步下调。
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R135
【图文】：

流程图,分型,流程,标准孔

图 1 LDR 分型流程1.2.3.4 ELISA法测定ApoER2 蛋白量①加样：分别设空白孔（1 孔）、标准孔（7 孔）、待测样品孔（88 孔）入 100μL 标准品稀释液，标准孔依次加入 100μL 不同浓度梯度的标准品加入 100μL 待测样品。②弃液，甩干。③酶标板每孔加入 100μL 检测溶液 A 工作液（现用现配），加覆膜，育 1h。④洗版：弃液，每孔用 300μL 洗涤液洗涤，浸泡 2min，甩掉酶标板扣于滤纸上（几层），轻拍将液体拍干，重复洗版 3 次。⑤酶标板每孔加入 100μL 检测溶液 B 工作液（现用现配），加覆膜，1h。

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图 2 ApoE 基因 DNA 琼脂糖凝胶电泳3 连接酶检测反应（LDR）的测定结果连接酶检测反应的测定结果如图 3 所示，通过测序仪峰移动的胶位置，记探针的碱基差异确定不同位点及该位点的基因型，从而确定 6 种不同在 710 例研究对象中，有 4 例未检出基因型类型。

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