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目的： 通过人群研究，探讨PAHs代谢酶CYP1A1、GSTP1和GSTM1基因DNA甲基化修饰和单核苷酸多态性与外周血CYP1A1、GSTP1和GSTM1基因表达的可能关系；通过小鼠体内实验，研究CYP1A1、GSTP1和GSTM1 DNA启动子区CpG岛甲基化水平和基因表达水平在苯并[a]芘（0.2、2、20?mo l/L）亚慢性染毒小鼠肝脏、肾脏、肺脏、大脑皮质和小脑中的变化，揭示DNA甲基化修饰在BaP致PAHs代谢酶基因表达异常中的可能作用。综合以上研究，分析基因甲基化修饰和单核苷酸多态性变异在BaP致PAHs代谢酶基因表达异常的可能作用，对早期发现职业高危人群，保护工人的健康，具有非常重要的科学意义和潜在的应用价值。 方法： 人群研究中，以158名职业接触PAHs的健康焦炉工为接触组，以60名健康在岗供水厂工人为对照组，采取自行设计的问卷，经横断面研究，调查人群性别、年龄、吸烟、饮酒、工种、受教育水平、生活习惯以及个人疾病史、家族史等情况；采集工人的班后晨尿，用高效液相色谱法检测尿1-羟基芘（1-OH-Py）的含量；采集空腹肘静脉血，用荧光定量PCR（FQ-PCR）法检测研究对象外周血中CYP1A1、GSTP1和GSTM1的基因表达，用甲基化特异性PCR（MSP）检测研究对象外周血中CYP1A1、GSTP1和GSTM1 DNA启动子区CpG岛的甲基化水平，采用竞争性等位基因特异性PCR（KASP）检测CYP1A1、GSTP1的基因多态性，采用多重性PCR（Multiply-PCR）检测GSTM1的基因多态性；数据采用SPSS 22.0软件进行协方差分析和卡方检验。 整体动物研究中，将32只SPF级雄性ICR小鼠，按体重随机分为溶剂（花生油）对照组，BaP低剂量（0.5 mg/k g）、中剂量（2.0 mg/k g）和高剂量（10.0 mg/k g）染毒组，每组8只。采用腹腔注射方式染毒，染毒时间固定在上午9点，隔天染毒1次，共染毒30次，染毒周期为2个月。溶剂对照组注射与染毒组等体积的花生油。染毒结束后，用实时定量PCR（qPCR）技术检测小鼠肝脏、肾脏、肺脏、大脑皮质和小脑中CYP1A1、GSTP1和GSTM1 基因表达水平，采用甲基化特异性PCR（MSP）法检测CYP1A1、GSTP1和GSTM1启动子区DNA甲基化水平。数据分析采用统计软件SPSS 22.0，采用单因素方差分析进行多组间比较，采用LSD检验进行组间两两比较。 结果： 人群研究结果如下： 1）BaP暴露与焦炉工外周血中CYP1A1、GSTP1和GSTM1甲基化修饰和基因表达的关系 ①与对照组相比，焦炉工尿中1-OH-Py的水平显著升高，差异有统计学意义（P<0.05）；与对照组相比，焦炉工外周血中CYP1A1和 GSTM1甲基化水平显著增高，相应的基因表达降低显著，差异有统计学意义（P<0.05）；GSTP1甲基化水平及基因表达均显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。 ②全部研究对象按照尿1-OH-Py水平的四分位数间距（P25、P50和P75）分为四个剂量水平，结果显示随着尿1-OH-Py水平的升高，CYP1A1和GSTM1甲基化水平逐渐升高，相应的基因表达降低，差异有统计学意义（P<0.05）；GSTP1甲基化水平却没有显著改变（P>0.05），但其基因表达显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。 2）外周血中CYP1A1、GSTP1和GSTM1甲基化修饰与基因表达的关系分析 ①Pearson 相关分析结果显示， C YP1A1 甲基化水平与基因表达呈负相关（r=-0.183，P=0.035）。将 CYP1A1 甲基化水平按三分位数间距（P33、P66）分为低、中、高三个亚组后分析，结果显示，与CYP1A1低甲基化组相比，中、高甲基化组的CYP1A1 基因表达水平显著降低，差异有统计学意义（P<0.01），且高甲基化组低于中甲基化组。 ②Pearson相关分析结果显示，GSTP1甲基化水平与基因表达呈正相关（r=0.175， P=0.043）。将 GSTP1 甲基化水平按三分位数间距（P33、P66）分为低、中、高三个亚组后分析，结果显示，与GSTP1低甲基化组相比，中、高甲基化组的GSTP1 基因表达水平显著升高，差异有统计学意义（P<0.01），高甲基化组低于中甲基化组。 ③Pearson 相关分析结果显示，GSTM1 甲基化水平与基因表达呈负相关（r=-0.178，P=0.047）。将甲基化水平按三分位数间距（P33、P66）分为低、中、高三个亚组后分析，结果显示，与GSTM1低甲基化组相比，中、高甲基化组的GSTM1基因表达水平显著降低，差异有统计学意义（P < 0.001），且高甲基化组低于中甲基化组。 3）外周血中CYP1A1、GSTP1和GSTM1单核苷酸多态性与基因表达的关系 ①不同基因型在接触组和对照组之间均无显著性差异（P>0.05），等位基因频率也符合Hard y-we inb er g平衡定律。 ②CYP1A1 rs1048943突变杂合型（GA）与突变纯合型（GG）者外周血CYP1A1的基因表达水平显著高于野生型（AA），差异有统计学意义（P<0.05）；GSTP1 rs1695突变杂合型（GA）与突变纯合型（GG）者外周血GSTP1的基因表达水平显著低于野生型（AA），差异有统计学意义（P<0.05）；GSTP1 rs762803突变杂合型（CA）与突变纯合型（CC）者的外周血GSTP1的基因表达水平与野生型（AA）相比，差异不具有统计学意义（P>0.05）；GSTM1缺失型外周血GSTM1基因表达水平显著低于非缺失型，差异有统计学意义（P<0.05）。 4）外周血中 CYP1A1、GSTP1 和GSTM1 甲基化修饰和单核苷酸多态性对基因表达影响的交互作用分析 ①CYP1A1 rs1048943位点多态性与基因甲基化修饰对基因表达水平存在交互作用，差异有统计学意义（P<0.05）；CYP1A1 rs1048943突变型和低甲基化修饰与CYP1A1基因表达水平的降低显著相关（P<0.05）。 ②未发现GSTP1 rs762803位点多态性、GSTP1 rs1695位点多态性与甲基化修饰对GSTP1 基因表达水平存在交互作用（P>0.05）；也未发现GSTM1基因缺失型和非缺失型与甲基化修饰对GSTM1基因表达水平有交互作用（P>0.05）。 5）小鼠内实验结果： ①与对照组相比，BaP染毒组（0.2、2、20 ?mo l/L）C YP1A1基因表达水平在肝脏、肾脏、肺脏、大脑皮质和小脑中显著增高，差异有统计学意义（P < 0.05）；CYP1A1甲基化水平在肝脏、肺脏和大脑皮质中显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。 ②与对照组相比，BaP染毒组（0.2、2、20?mol/L）GSTP1 基因表达水平在大脑皮质和小脑中显著增高，在肾脏和肺脏中显著降低，差异有统计学意义（P<0.05），但在肝脏中变化不显著（P<0.05）；GSTP1甲基化水平在大脑皮质中显著降低（P<0.05），在在肺脏和肝脏中变化不显著（P>0.05）。 ③与对照组相比，BaP染毒组（0.2、2、20?mol/L）GSTM1基因表达水平在肝脏中显著降低，差异有统计学意义（P<0.05），在肺脏和小脑中呈低剂量降低高剂量升高的变化，差异有统计学意义（P<0.05），而在大脑皮质中的变化不显著，差异无统计学意义（P>0.05）；GSTM1甲基化水平在肝脏、肺脏和大脑皮质中均显著升高，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论： （1）随着尿1-OH-Py水平的增加，焦炉工外周血CYP1A1和 GSTM1甲基化水平逐渐升高，相应基因的表达水平逐渐降低，GSTP1甲基化和基因表达水平均逐渐降低。 （2）CYP1A1 和GSTM1甲基化与相应基因的表达水平呈显著的负相关，而GSTP1甲基化水平与基因表达水平呈显著的正相关。 （3）CYP1A1 rs1048943、GSTP1 rs762803等位基因变异以及GSTM1非缺失型与相应基因的表达水平升高有关。 （4）CYP1A1 rs1048943位点基因单核苷酸多态性与甲基化对C YP1A1基因有交互作用，突变型和高甲基化联合降低基因的表达。 （5）随着BaP染毒剂量的增加，小鼠各组织中C YP1A1甲基化水平显著降低，相应基因表达量显著增高；GSTP1 甲基化在小鼠大脑皮质中显著降低，与大脑中GSTP1 基因表达增高密切相关；GSTM1 甲基化在小鼠肝脏中显著升高，而基因表达降低。