何俊秋,董華凰,張志勝,馬 超,李迎童,白 潔,張 明,劉敏芳,張 曼
(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院檢驗(yàn)科,北京100038;2.北京市化工職業(yè)病防治院檢驗(yàn)科,北京100093;3.尿液細(xì)胞分子診斷北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100038)
正己烷是一種具有高揮發(fā)性、高脂溶性的有機(jī)溶劑,在化工領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用于制鞋、印刷、電子、粘合劑、除污、植物油提取、制藥、清洗及家具制造等行業(yè)[1]。作業(yè)工人長(zhǎng)期低濃度接觸正己烷會(huì)導(dǎo)致中毒性神經(jīng)病變,輕者表現(xiàn)為頭痛、眩暈、肢體麻木、手腳無力等慢性中毒癥狀,嚴(yán)重者可出現(xiàn)癱瘓、昏迷、腫瘤,甚至死亡[2]。正己烷的生物轉(zhuǎn)化在肝臟,代謝產(chǎn)物主要是2,5-己醇和2,5-己二酮(2,5-HD),經(jīng)腎由尿液排出,尿中2,5-HD水平可作為接觸正己烷的生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)[3]。2,5-HD會(huì)與賴氨酸中的ε-氨基進(jìn)一步反應(yīng)生成櫻紅色的吡咯加合物,這也是正己烷導(dǎo)致機(jī)體中毒的機(jī)制所在[4]。有研究[5]結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)大鼠染毒于不同劑量的正己烷后,表現(xiàn)出的神經(jīng)病變也有不同程度的差異,步態(tài)評(píng)分與血清和尿液中吡咯加合物水平存在明顯正相關(guān),癱瘓時(shí)間與血清和尿液中吡咯加合物水平存在負(fù)相關(guān),預(yù)示血清和尿液中的吡咯加合物可作為正己烷暴露的生物標(biāo)志物。本研究重點(diǎn)探討尿吡咯加合物作為生物指標(biāo)應(yīng)用于職業(yè)暴露人群的可行性,正己烷職業(yè)暴露人群功能指標(biāo)之間的相關(guān)性,以期能夠站在更高的角度將這些不同系統(tǒng)的功能指標(biāo)聯(lián)系起來,發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,為正己烷神經(jīng)損傷篩選提供可能的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo),為正己烷神經(jīng)損傷診斷提供依據(jù)。
選擇北京市某醫(yī)藥制造廠接觸正己烷作業(yè)的86名工人為正己烷職業(yè)接觸組,其中男性77人、女性9人,年齡24~42歲,平均30.7±4.3歲;工齡1~12年,平均工齡4.6±3.1年,對(duì)照組選同廠其他車間未接觸正己烷作業(yè)的工人61人,其中男性54人、女性7人,年齡22~46歲 平均31.0±6.6歲;工齡0.6~10年,平均工齡4.9±3.3年。兩組人群生活習(xí)慣、工作強(qiáng)度、吸煙飲酒等情況基本相同。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),兩組年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.403,P=0.688)工齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.580,P=0.563)。
入組標(biāo)準(zhǔn):接觸組及對(duì)照組均無嚴(yán)重的肝腎疾病和其他器質(zhì)性疾病,半年內(nèi)未進(jìn)行過任何醫(yī)學(xué)診斷和治療;對(duì)照組人員從未從事過正己烷工作,未接觸過有毒有害化學(xué)物質(zhì),女性為非月經(jīng)期。
2.1 工作場(chǎng)所空氣中正己烷濃度檢測(cè) 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范》(GBZl59-2004)中規(guī)定對(duì)職業(yè)接觸組和對(duì)照組兩組工作場(chǎng)所進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第60部分:戊烷、己烷、庚烷、辛烷和壬烷》(GBZ/T300.60-2017),用溶劑解吸氣相色譜法對(duì)所有樣本進(jìn)行檢測(cè)。
2.2 尿液中吡咯加合物檢測(cè) 選定的兩組人員在正常班后留取清潔中段尿5mL于預(yù)先準(zhǔn)備好的試管中,經(jīng)離心機(jī)1500r/min取上清尿液(相對(duì)離心力430g),按照酶標(biāo)儀比色法[6]測(cè)定尿液中吡咯加合物,每份樣品在MK-Ⅲ酶標(biāo)儀上重復(fù)檢測(cè)3次取吸光度平均值。
2.3 血液生化指標(biāo)檢測(cè) 選定的兩組人員于清晨空腹采集不加抗凝劑的靜脈血5mL,分離血清;美國(guó)貝克曼AU581全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、尿素(BUN)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、乳酸脫氫酶(LDH)、α羥丁酸(α-HBDH)、γ-谷氨?;D(zhuǎn)移酶(GGT)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、膽堿酯酶(CHE)、總膽汁酸(TBA)、鉀(K+)、堿性磷酸酶(ALP)的檢測(cè)。
2.4 全血細(xì)胞計(jì)數(shù)分析 兩組實(shí)驗(yàn)人員同時(shí)采集乙二胺四乙酸二鉀抗凝血2mL;用希森美康2000i全自動(dòng)血液分析儀進(jìn)行白細(xì)胞(WBC)、紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞比容(HCT)、血小板(PLT)、大血小板比例(P-LCR)、平均紅細(xì)胞容積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量(MCH)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞體積分布寬度(RDW-CV)、淋巴細(xì)胞絕對(duì)值(LYM)、單核細(xì)胞絕對(duì)值(MONO)、中性粒細(xì)胞絕對(duì)值(NEU)、嗜堿性粒細(xì)胞絕對(duì)值(BASO)、嗜酸性粒細(xì)胞絕對(duì)值(EOS)的檢測(cè)。
應(yīng)用SPSS20.0軟件,正態(tài)分布的連續(xù)性數(shù)據(jù)用用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,非正態(tài)分布的連續(xù)性數(shù)據(jù)用中位數(shù)(四分位數(shù)范圍)[M(P25~P75)]表示。用t檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn)進(jìn)行均數(shù)比較、雙變量Pearson相關(guān)分析。用χ2檢驗(yàn)精確概率分析指標(biāo)陽性例數(shù)的組間差異。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
接觸組和對(duì)照組各選定28例采樣樣本。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,兩組工作場(chǎng)所的正己烷濃度雖然均符合正己烷職業(yè)接觸限值標(biāo)準(zhǔn)(TWA <100 mg/m3,STEL<180mg/m3);但正己烷接觸組的濃度顯著高于對(duì)照組,經(jīng)非參數(shù)秩和檢驗(yàn)分析,兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-6.922,P<0.05)。見表1。
表1 工作場(chǎng)所空氣中正己烷接觸濃度(mg/m3)
采集兩組工人正常班后尿液,用酶標(biāo)儀比色法檢測(cè)尿液中吡咯加合物水平。結(jié)果顯示接觸組吡咯加合物水平均值高于正常對(duì)照組,經(jīng)非參數(shù)秩和檢驗(yàn)分析,兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-5.174,P<0.05)。見表2。
表2 班后尿液中吡咯加合物檢測(cè)結(jié)果[nmol/mL,M(P25~P75)]
將空氣中正己烷濃度TWA的檢測(cè)結(jié)果從高到低進(jìn)行分組(分組依據(jù)按照低于檢測(cè)限、低、中、高濃度四組),與其對(duì)應(yīng)尿液中吡咯加合物水平均值進(jìn)行雙變量相關(guān)分析,其P<0.05,相關(guān)系數(shù)r=0.962(TWA),表明工作場(chǎng)所空氣中正己烷濃度與接觸者尿液中吡咯加合物水平有明顯正相關(guān),見表3。
表3 工作場(chǎng)所空氣中正己烷濃度水平與接觸者尿液中吡咯加合物的相關(guān)性
按照檢驗(yàn)前質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),采集兩組工人靜脈血,在全自動(dòng)生化分析儀上進(jìn)行血清生化指標(biāo)檢測(cè)。由表4可見,兩組ALT、AST、ALP、GGT、TP、ALB、GLB、TBIL、DBIL、IBIL、BUN、CRE、UA、CK、LDH、K+、CHE、α-HBDH、TBA水平均值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);但接觸組的TBIL、IBIL、ALP水平均值都高于對(duì)照組;K+水平低于對(duì)照組,經(jīng)獨(dú)立樣本間均數(shù)t檢驗(yàn),P<0.05,表明上述生化指標(biāo)在兩組人群中有顯著性差異。
表4 血液中生化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
從兩組工人的外周全血細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果中發(fā)現(xiàn),接觸組MCHC、P-LCR、EOS、MONO,與對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其中接觸組MCHC、MONO指標(biāo)低于對(duì)照組;P-LCR、EOS指標(biāo)高于對(duì)照組,見表5。
表5 兩組工人全血細(xì)胞計(jì)數(shù)分析結(jié)果
將接觸組尿液中吡咯加合物水平與TBIL、IBIL、ALP、K+進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)分別為r=0.577、P<0.001(TBIL),r=0.566、P<0.001(IBIL),r=0.431、P=0.003(ALP),r=-0.345、P=0.001(K+)。對(duì)兩組人群中的TBIL、IBIL、ALP檢測(cè)結(jié)果超過實(shí)驗(yàn)室參考上限的例數(shù)和K+結(jié)果低于實(shí)驗(yàn)室參考下限的例數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后做χ2檢驗(yàn)精確概率法(fisher)分析,見表6。
表6 血液中生化指標(biāo)超過臨床參考值上限的數(shù)據(jù)分析表
對(duì)尿液中吡咯加合物檢測(cè)結(jié)果與其全血細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行雙變量Pearson分析發(fā)現(xiàn),接觸組工人尿液中吡咯加合物水平與MCHC、MONO、P-LCR、EOS有相關(guān)性,其中吡咯加合物與MONO、MCHC呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.303、P=0.005(MONO),r=-0.433、P=0.002(MCHC);而與P-LCR、EOS呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別r=0.380、P<0.001(P-LCR),r=0.517、P=0.002(EOS)。
通過t檢驗(yàn)和雙變量關(guān)系分析,對(duì)接觸組和對(duì)照組工作場(chǎng)所中正己烷濃度和尿液中的吡咯加合物水平分析,結(jié)果顯示兩組間存在顯著性差異和相關(guān)性。通過血液生化指標(biāo)篩選,發(fā)現(xiàn)接觸者的大多數(shù)生化指標(biāo)與對(duì)照組無差異,但在TBIL、IBIL、ALP這三項(xiàng)指標(biāo)上,職業(yè)接觸組高于對(duì)照組,與尿液中吡咯加合物水平有相關(guān)關(guān)系,其中職業(yè)接觸組中TBIL、IBIL指標(biāo)超過實(shí)驗(yàn)室參考范圍上限的例數(shù)也明顯高于對(duì)照組,表明正己烷職業(yè)接觸者存在肝功能損傷的情況[7],而TBIL、IBIL、ALP是監(jiān)測(cè)指標(biāo)中相對(duì)特異的指標(biāo),需要重點(diǎn)關(guān)注。有文獻(xiàn)報(bào)道正己烷慢性接觸人群血清TBA水平會(huì)發(fā)生變化,ALT和TBIL水平變化不大[8]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示正己烷慢性接觸者,可能因?yàn)槲談┝考按x因素的差異,TBA、ALT與對(duì)照組無明顯變化。本研究中K+水平在兩組之間有差異,與尿吡咯加合物之間相關(guān)關(guān)系不高,不能說明兩者有相關(guān)性,但是提示我們長(zhǎng)期接觸正己烷的工人和正己烷中毒患者可能會(huì)影響血清K+水平,有待進(jìn)一步探索。
通過對(duì)常見的全血細(xì)胞指標(biāo)進(jìn)行篩查,發(fā)現(xiàn)接觸組大多數(shù)全血細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果(如WBC、RBC、HGB、HCT、PLT、RDW、NEU、LYM、BASO)與對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,MCHC和MONO接觸組計(jì)數(shù)低于對(duì)照組;而P-LCR、EOS接觸組計(jì)數(shù)高于對(duì)照組;接觸組尿液中吡咯加合物水平與紅細(xì)胞參數(shù)指標(biāo)MCHC呈負(fù)相關(guān);上述結(jié)果顯示在正己烷職業(yè)接觸者中血紅細(xì)胞內(nèi)平均血紅蛋白水平發(fā)生變化,而白細(xì)胞分類中占少數(shù)部分的EOS、MONO絕對(duì)數(shù)發(fā)生變化,提示正己烷接觸人群可能由于長(zhǎng)期慢性呼吸道和消化道刺激,導(dǎo)致呼吸道和消化道處于高敏感狀態(tài),下一步應(yīng)結(jié)合人群職業(yè)接觸狀況和其他體征調(diào)查。
目前,國(guó)內(nèi)外仍將尿液中2,5-HD作為正己烷的生物標(biāo)志,但其測(cè)定受到尿樣酸化處理的影響,導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確[9],加上氣相色譜儀器昂貴,2,5-HD半衰期短,在脫離了正己烷環(huán)境7 d后,尿中2,5-HD水平近乎微量[10]。因此,2,5-HD僅適合作為近期接觸程度的監(jiān)測(cè)指標(biāo),并不能很好反映慢性正己烷的神經(jīng)毒性及體內(nèi)2,5-HD的累計(jì)劑量。本研究表明:吡咯加合物與各項(xiàng)生化代謝指標(biāo)和血液指標(biāo)存在一定相關(guān)性,能夠反映累積暴露水平,尿液中吡咯加合物可以作為正己烷職業(yè)接觸人群的生物標(biāo)志物,便于早期發(fā)現(xiàn)正己烷職業(yè)暴露人群的功能損傷,及時(shí)做好防護(hù)措施和健康監(jiān)護(hù)。