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目的:通过职业流行病学调查,1)探究职业暴露于多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)与工人轻度认知障碍(Mild cognitive impairment,MCI)检出率之间的关系,2)探究尿中PAHs羟基代谢物(Polycyclic aromatic hydrocarbons hydroxyl metabolites,OH-PAHs)与工人不同认知功能之间的关系。方法:招募太原市某焦化厂和水处理厂共1064名工人为研究对象,水处理厂(454名)作为对照组,获得工人知情同意后,采用“健康问卷调查表”收集工人一般社会人口学资料,采用WHO推荐的神经行为核心测试组合(NCTB)中的情感状态问卷(Profile of Mood States,POMS)评估工人的情绪状态,采用蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)量表评估工人的认知功能并计算工人MCI检出率。收集工人晨尿,采用高效液相色谱-质谱串联法检测工人尿中11种OH-PAHs代谢物的浓度。采用卡方分析比较两厂工人MCI检出率的差异,采用多元logistic回归模型分析暴露PAHs与工人MCI检出率之间的关系,采用多元线性回归模型分析尿中OH-PAHs代谢物与焦化厂工人情感状态、MoCA量表各项认知得分之间的关系,采用趋势检验和限制性立方样条模型(Restricted cubic spline,RCS)分析PAHs暴露与工人情感状态、MoCA量表各项得分之间的剂量反应关系。结果:1.焦化厂与水处理厂工人基础资料及认知功能的比较:两厂工人平均年龄为46.84±7.04岁,都以男性为主要成员(90.3%)。与对照组水处理厂的工人相比,焦化厂工人中,男性所占比例较大(93.4%vs.86.1%),家庭人均月收入在2000元以上者所占比例较小(74.3%vs.84.4%),经常参加体育锻炼者所占比例较小(33.6%vs.40.5%),上夜班者较多(70.7%vs.63.2%)。除此以外,两厂工人在年龄、文化程度、婚姻状况、吸烟情况、饮酒情况、饮茶情况上均无统计学差异。与水处理厂相比,焦化厂工人的情绪状态在五种消极情绪上得分较高,而有力-好动的积极情绪上得分较低,且差异具有统计学意义。MoCA量表各项得分中,焦化厂工人在视空间与执行功能(3.69 vs.4.02,P<0.001)、语言(2.25 vs.2.36,P=0.014)、抽象(1.44 vs.1.61,P<0.001)、总分(25.72 vs.26.40,P<0.001)上得分均低于水处理厂。2.研究对象MCI检出率比较:按照两种不同的筛检标准,计算两厂工人的MCI检出率,结果表明:按26分为界定值,焦化厂工人MCI检出率为40.5%,水处理厂工人MCI检出率为30.2%;按照22分为界定值,焦化厂工人MCI检出率为7.7%,水处理厂工人MCI检出率为5.3%。卡方检验结果表明焦化厂工人MCI检出率均高于对照组水处理厂(p<0.05)。3.焦化厂与水处理厂工人PAHs暴露水平:两厂工人尿中11种OH-PAHs代谢物的检出率均在75%以上。焦化厂工人尿中2-羟基萘(2-hydroxynaphthalene,2-OHNap)浓度最高,其几何均数为0.551ng/mL,水处理厂工人尿中9-羟基菲(9-hydroxyphenanthrene,9-OHPhe)浓度最高,其几何均数为0.289ng/mL。两厂比较,除9-羟基苯并[a]芘(9-hydroxybenz[a]pyrene,9-OHBap)、3-羟基?(3-hydroxychrysene,3-OHChr)和6-羟基?(6-hydroxychrysene,6-OHChr)外,焦化厂工人尿中OH-PAHs代谢物水平均高于水处理厂。4.尿中OH-PAHs代谢物与工人认知功能的关系:(1)焦化厂工人尿中OH-PAHs代谢物与工人MCI检出率的关系:多元logistic回归模型分析结果表明,将OH-PAHs代谢物作为分类变量,调整了协变量后,尿中2-OHNap水平2nd tertile组和3rd tertile组MCI阳性的风险比1st tertile组分别增加了0.78倍(OR=1.78,95%CI:1.095-2.904)和1.24倍(OR=2.24,95%CI:1.086-4.609);将OH-PAHs代谢物作为连续性变量,在其他协变量不变的情况下,工人尿中2-OHNap和1-OHPyr浓度每增加e倍(e为自然数),工人MCI阳性的风险增加1.70和1.72倍(OR=1.70,95%CI:1.112-2.591;OR=1.72,95%CI:1.031-2.855)。趋势检验表明随着工人尿中2-OHNap水平的升高,工人MCI阳性的风险呈上升趋势(P for trend=0.044),RCS曲线表明:2-OHNap水平与MCI检出率之间存在剂量反应关系(P=0.0156),在2-OHNap浓度的P25-P75范围之间,随着尿中2-OHNap浓度的升高,工人筛查MCI呈阳性的风险逐渐升高。结果说明2-OHNap是工人MCI阳性的危险因素,且二者之间存在较好的剂量反应关系。(2)焦化厂工人尿中OH-PAHs代谢物与工人情感量表各指标之间的关系:将OH-PAHs代谢物作为分类变量,调整了协变量后,趋势检验表明随着工人尿中1-OHNap含量的升高,困惑-迷茫、忧郁-沮丧、紧张-焦虑三项指标得分呈下降趋势(P for trend<0.05),RCS曲线则未观察到剂量反应关系。将OH-PAHs代谢物作为连续性变量,分析结果表明:尿中1-OHNap水平与工人情感状态量表中困惑-迷茫、紧张-焦虑两项指标得分呈负相关,在协变量不变时,尿中1-OHNap浓度每增加e倍(e为自然数),工人情感状态量表中困惑-迷茫、紧张-焦虑两项指标得分分别降低0.89分和1.27分(P<0.05)。(3)焦化厂工人尿中OH-PAHs代谢物与工人MoCA量表各指标之间的关系:将OH-PAHs代谢物作为分类变量,调整了协变量后,趋势检验表明尿中2-OHNap水平与MoCA量表总分之间存在剂量反应关系,随着工人尿中2-OHNap含量的升高,MoCA量表总得分呈现下降趋势(P for trend=0.018);将OH-PAHs代谢物作为连续性变量,RCS结果表明:2-OHNap水平与MoCA量表总得分之间存在剂量反应关系(Pl=0.0016),在2-OHNap浓度的P25-P75范围之间,随着尿中2-OHNap浓度的升高,MoCA量表总得分逐渐降低。多元线性回归模型分析结果表明尿中2-OHNap水平与工人MoCA量表总得分之间呈负相关(P<0.05),在协变量不变的情况下,2-OHNap浓度每增加e倍(e为自然数),工人MoCA量表总得分降低0.67分。由此结果表明,尿中2-OHNap与MoCA量表总得分呈负相关,存在良好的剂量反应关系,2-OHNap是MoCA量表总得分降低的危险因素。(4)此外还发现:尿中3-OHFlu、2-OHFlu和3-OHChr与工人MoCA量表中命名得分呈负相关(β=-0.07,P=0.047;β=-0.08,P=0.023;β=-0.03,P=0.046);尿中2-OHNap与工人MoCA量表中注意得分呈负相关(β=-0.14,P=0.040);尿中1-OHPhe和1-OHPyr与工人MoCA量表中定向得分呈负相关(β=-0.08,P=0.019;β=-0.10,P=0.018),但趋势检验与RCS分析均未发现剂量反应关系。结论:1.PAHs职业暴露与工人MCI检出率存在剂量反应关系,二者之间是否存在因果关系,需进一步队列研究论证。2.职业暴露PAHs是工人MoCA量表总得分降低的危险因素,与工人认知功能之间存在负相关关系,主要表现在视觉特征分析功能、瞬时记忆能力、视觉感知功能、执行力、注意力、计算功能和定向力方面。3.职业暴露PAHs与工人情绪状态之间存在负相关关系,主要表现在困惑-迷茫、忧郁-沮丧和紧张-焦虑方面。