观察贵州省燃煤污染型砷中毒病区砷暴露者外周血核因子E2相关因子2(Nrf2)与下游抗氧化反应元件(ARE)序列的结合能力(Nrf2-ARE结合能力)以及抗氧化酶基因的表达,为砷致机体肝氧化损伤机制的研究提供依据。
方法以贵州省兴仁县燃煤型砷中毒病区交乐村和长庆村为调查点,通过健康体检,选择161例砷暴露者为砷暴露组,按照《地方性砷中毒诊断标准》(WS/T 211-2001)分为病区非病例组(21例)和病例组(140例),病例组参照《职业性中毒性肝病诊断标准》(GBZ 59-2010)进一步分为轻度肝病组(52例)、中重度肝病组(36例),其余病例为无明显肝病组(52例);同时选择相邻的非病区上坝田村45例居民作为对照组。采集观察对象外周血提取血细胞核蛋白;凝胶电泳迁移试验(EMSA)检测其外周血细胞核内Nrf2-ARE结合能力,实时荧光定量PCR检测铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶1(GSH-Px1)mRNA相对表达量。
结果Nrf2-ARE结合能力检测结果:各组人群外周血Nrf2-ARE结合能力组间比较差异有统计学意义(F = 116.033,P< 0.05)。其中与对照组(3.14 ± 1.34)比较,病区无明显肝病组(5.17 ± 2.06)、轻度肝病组(13.13 ± 4.84)及中重度肝病组(32.35 ± 14.76)Nrf2-ARE结合能力均升高(P均< 0.05);与病区非病例组(5.15 ± 3.23)及无明显肝病组比较,轻度肝病组及中重度肝病组Nrf2-ARE结合能力升高(P均< 0.05);与轻度肝病组比较,中重度肝病组Nrf2-ARE结合能力升高(P< 0.05)。Cu/Zn-SOD和GSH-Px1 mRNA表达结果:病区无明显肝病组、轻度肝病组及中重度肝病组Cu/Zn-SOD mRNA相对表达量[中位数(M):1.127 8、1.257 8、1.632 0]和GSH-Px1 mRNA相对表达量(M:1.334 5、1.940 9、2.062 6)均高于对照组(M:0.961 8、0.884 3),组间比较差异均有统计学意义(χ2 = 13.065、19.934,P均< 0.05);轻度肝病组及中重度肝病组GSH-Px1 mRNA相对表达量均高于病区非病例组(M:1.248 4),组间比较差异均有统计学意义(P均< 0.05)。相关性分析:砷暴露人群外周血Nrf2-ARE结合能力与Cu/Zn-SOD和GSH-Px1 mRNA表达量呈正相关(r = 0.271、0.292,P均< 0.01)。
结论砷所致Nrf2-ARE结合能力升高参与了砷对Nrf2下游抗氧化酶基因表达的调控,该过程可能参与了燃煤型砷中毒肝损伤的发生发展。