目的:(1)探讨太原市镉高污染地区和低污染地区居民镉的暴露情况,以及年龄、性别、吸烟对尿镉水平的影响。(2)探讨不同污染地区人群的肾功能损伤情况,分析尿镉与肾功能指标之间的相关关系,寻找肾损伤的影响因素。(3)通过基因芯片筛选外周血中差异表达的mi RNA,揭示mi RNA-21表达改变在镉致肾损伤中的作用。(4)对相关的mi RNA进行生物信息学分析,为进一步探讨镉暴露致肾功能损伤的机制提供新的思路。方法:选择镉污染严重的武宿村和污染较轻的柴村作为两个研究现场,对两个研究现场的研究对象进行一般情况的信息收集和生物样品的采集,共收集了479份;用电感耦合等离子体质谱仪对内暴露指标-尿镉进行检测;通过酶联免疫吸附法检测肾损伤因子1水平和人微量白蛋白的含量,比色法测定尿N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶的活力;肌氨酸氧化酶法测定尿肌酐;mi RNA芯片筛选不同样品中差异表达的mi RNA,并对相关的mi RNA进行q RT-PCR验证,通过生物信息学分析寻找mi RNA靶基因富集的信号通路、细胞组分、分子功能和生物学过程。结果:1.人口学特征在年龄构成、婚姻状况、受教育程度、家庭人均月收入方面高镉暴露组和低镉暴露组之间差异具有统计学意义(P<0.05)。2.调查对象镉暴露水平高镉暴露组人群体内镉负荷水平高于低镉暴露组(P<0.001),不同年龄段尿镉水平不同,高镉暴露组中尿镉水平存在随年龄增大而增高(Ptrend=0.003)。吸烟对尿镉水平有影响(P=0.018)。3.肾损伤指标情况(1)肾损伤指标:高尿镉组m ALB水平高于低尿镉组(P<0.001);高镉暴露组NAG水平高于低镉暴露组(P=0.002),高尿镉组NAG水平高于低尿镉组(P=0.001),高镉暴露组和低镉暴露组NAG存在随年龄的增大而增大;在高镉暴露组和低镉暴露组,高尿镉组和低尿镉组,均未发现Kim-1存在统计学差异,但在低镉暴露组Kim-1随年龄的增大而增大。(2)肾损伤指标和尿镉之间的相关性分析结果显示:尿镉与三个肾损伤指标都存在正相关关系,肾损伤指标NAG与m ALB、Kim-1之间存在正相关关系,但m ALB和Kim-1之间未发现相关关系。4.肾损伤的影响因素分析年龄和尿镉与肾损伤有关,年龄(OR=1.65,95%CI:1.31~2.08),尿镉(OR=1.49,95%CI:1.01~2.21),两者是肾损伤的危险因素。5.mi RNA芯片结果上调的基因:mi RNA-1260b、mi RNA-6131、mi RNA-4664-5p、mi RNA-4284、mi RNA-7977、mi RNA-21等23个基因,下调的基因:mi RNA-4417。6.mi RNA-21验证肾损伤组和正常组之间存在mi RNA-21表达差异,损伤组是正常组表达量的5.78倍;高尿镉组和低尿镉组之间存在mi RNA-21表达差异,高尿镉组是低尿镉组表达量的5.06倍。7.mi RNA-21生物信息学分析mi RNA-21靶基因主要富集于细胞氮化合物代谢过程、生物合成过程、细胞蛋白修饰过程、基因表达、共生、病毒过程、生物进程等生物学过程,细胞器、胞质溶胶、蛋白复合物、核质等细胞组分中,离子结合、酶结合、RNA结合、核酸结合转录因子活性、聚(A)RNA结合等分子功能上;癌症中的micro RNA、癌症中的蛋白多糖、乙型肝炎、癌症中的途径、脂肪酸延长、赖氨酸降解、结肠直肠癌等主要信号通路。结论:(1)太原两个地区居民镉暴露水平存在差异,年龄、吸烟可能影响尿镉含量。(2)镉与肾损伤指标的改变存在联系,NAG的变化发生较早;尿镉与肾损伤指标存在相关关系,年龄和尿镉水平是肾损伤的危险因素。(3)mi RNA-21在不同镉暴露水平和肾损伤情况下都存在表达改变,提示mi RNA-21在镉致肾损伤中发挥作用,可能作为镉致肾损伤的早期标志,可能参与多种信号通路的调控。