陳展鵬，霍 霞，陳梓涵，黃 宇，陳樹(shù)欽，徐錫金，3

（1．汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院環(huán)境醫(yī)學(xué)與發(fā)育毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)室，廣東 汕頭 515041；2．暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510632；3．汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室，廣東 汕頭 515041）

脂褐素又稱老年素，是由細(xì)胞器碎片中的不飽和脂肪受自由基攻擊過(guò)氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)與氧化蛋白交聯(lián)而形成的一種電子密度不等，含溶酶體消化物與脂肪殘存物的褐色脂肪色素顆粒[1]。脂褐素可以沉積于神經(jīng)、心肌、肝臟、腎臟、腎上腺、睪丸間質(zhì)和附睪管等組織細(xì)胞的核周圍，導(dǎo)致細(xì)胞代謝減緩，活性下降，造成器官功能的衰退，促進(jìn)衰老的發(fā)生，而引起諸如智力和記憶力的衰退，血管纖維性病變等危害[2]。細(xì)胞內(nèi)的脂褐素可以通過(guò)胞吐作用或者細(xì)胞死亡后的內(nèi)容物溢出，而進(jìn)入到血液循環(huán)中[3-4]。同時(shí)，血液中的脂褐素來(lái)源于脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)對(duì)紅細(xì)胞膜、內(nèi)皮細(xì)胞膜等膜系統(tǒng)以及血液中蛋白質(zhì)的損傷作用。因此，血液中脂褐素常被用來(lái)反映機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)生，以及監(jiān)測(cè)機(jī)體衰老和相關(guān)的慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[5-6]。研究表明，環(huán)境重金屬鉛暴露增加了職業(yè)鉛暴露工人紅細(xì)胞中脂褐素的水平，其推測(cè)可能與工人體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的增加有關(guān)[7]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，多環(huán)芳烴暴露通過(guò)促進(jìn)脂質(zhì)過(guò)氧化增加了細(xì)胞內(nèi)脂褐素的水平[8]。但也有研究表明職業(yè)鉛暴露工人的紅細(xì)胞中脂褐素的水平降低[9]。汕頭市貴嶼鎮(zhèn)是一個(gè)具有40多年歷史的電子垃圾拆解回收集散地，每年有170萬(wàn)噸電子垃圾被非正式的拆解，造成當(dāng)?shù)乜諝狻⑼寥篮秃恿鞒练e物被電子垃圾拆解排放的污染物污染，其中包括鉛等重金屬污染物和多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物[10]。由于兒童各器官系統(tǒng)正處于發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，如果受到環(huán)境污染物暴露的影響，導(dǎo)致血液中脂褐素的加速生成，可能反映出兒童體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化損傷和重要組織器官衰老的風(fēng)險(xiǎn)增加。本研究通過(guò)檢測(cè)和分析電子垃圾拆解區(qū)兒童外周血脂褐素的水平，探討電子垃圾污染和年齡因素對(duì)兒童外周血脂褐素水平的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2019年11—12月，招募156名3～6歲兒童，平均年齡（4.74±0.84）歲，其中暴露組78名（男37名，女41名），來(lái)自汕頭市貴嶼鎮(zhèn)（電子垃圾拆解區(qū)），參照組78名（男46名，女32名），來(lái)自汕頭市濠江區(qū)（除不存在電子垃圾污染或其它化學(xué)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)污染外，其它情況與貴嶼鎮(zhèn)相似）。研究對(duì)象均為無(wú)早衰癥及溶酶體貯積癥的健康兒童。本研究通過(guò)汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)審定，研究對(duì)象的家長(zhǎng)均簽署知情同意書(shū)。

1.2 樣本采集與處理

由受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的護(hù)士于早晨使用真空無(wú)抗凝劑采血管采集空腹兒童的肘靜脈外周血2 mL，置于冰上迅速運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室。將已凝固的外周血于3 000 r/min離心15 min后，按照適當(dāng)?shù)牧糠盅b血清，置于-80℃低溫冰箱保存，待檢測(cè)分析。

1.3 血清脂褐素水平檢測(cè)

通過(guò)熒光定量法分析測(cè)定血清脂褐素水平[5]。取100 μL血清加入4 mL乙醇和乙醚有機(jī)混合溶液（V乙醇∶V乙醚=3∶1）中，振蕩混勻，3 000g離心5 min，棄上清液；再次加入4 mL乙醇和乙醚有機(jī)混合溶液（V乙醇∶V乙醚=3∶1），振蕩混勻，3 000g離心5 min，棄上清液；取3 mL 67 mmol/L的磷酸鹽緩沖液加入沉淀物中，溶解并混勻。利用Infinite M200Pro光柵型全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀（瑞士Tecan公司），于發(fā)射波長(zhǎng)345 nm和激發(fā)波長(zhǎng)430 nm處，測(cè)定脂褐素的熒光強(qiáng)度。脂褐素水平以任意單位（AU）表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)方法進(jìn)行兩組間差異比較，采用雙因素方差分析研究不同分組和不同年齡對(duì)脂褐素水平的影響，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

暴露組血清脂褐素水平為（235±72）AU，低于參照組（272±100）AU，且主要以男童的組間差異較為明顯，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)圖1。將年齡劃分為3～4歲和5～6歲兩種年齡段，采用雙因素方差分析分組和年齡組對(duì)脂褐素水平的影響。Levene方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，F(xiàn)=2.54，P=0.059，大于顯著性水平0.05，因此數(shù)據(jù)滿足方差齊性。在本研究中，分組和年齡對(duì)脂褐素水平的影響不存在交互作用（F=1.26，P=0.26）。主效應(yīng)分析提示，分組作用對(duì)脂褐素水平的影響顯著（F=5.01，P=0.02）。

圖1 兩組兒童血清中脂褐素水平比較

3 討論

脂褐素是一種隨著年齡增加在細(xì)胞和血液中積累的自發(fā)熒光交聯(lián)物質(zhì)，其作為氧化劑可進(jìn)一步損傷線粒體和溶酶體，造成細(xì)胞代謝功能障礙[6]。脂褐素的積累反映了機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化和衰老與慢性疾病的發(fā)展有關(guān)，包括黃斑變性、心力衰竭、阿爾茨海默病和動(dòng)脈粥樣硬化等[2]。相反，脂褐素水平的降低反映了細(xì)胞代謝的輕度抑制[11]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，重金屬和有機(jī)污染物暴露兒童體內(nèi)單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和炎癥細(xì)胞因子的水平遠(yuǎn)高于參照地區(qū)，與兒童體內(nèi)慢性低度炎癥的產(chǎn)生有關(guān)[12-13]。相關(guān)研究表明，機(jī)體內(nèi)有一套清除脂褐素的機(jī)制，通過(guò)吞噬細(xì)胞吞噬清除脂褐素來(lái)維持體內(nèi)較低的脂褐素水平[14]，因此，污染物暴露可能通過(guò)增加炎癥細(xì)胞的水平使兒童血液中的脂褐素處于一個(gè)低水平的狀態(tài)。這與本研究的結(jié)果一致，暴露組兒童血清脂褐素水平低于參照組，且主要以男童的組間差異較為顯著（P＜0.05），表明電子垃圾拆解造成的環(huán)境污染物暴露可能通過(guò)增加炎癥反應(yīng)降低了兒童體內(nèi)脂褐素的水平，且由于男童更為活躍，污染物暴露對(duì)其影響更大。以往的研究認(rèn)為，血液中脂褐素水平隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸增高[5]。但本研究經(jīng)雙因素方差分析發(fā)現(xiàn)，只有分組影響了兒童血清脂褐素水平，年齡對(duì)脂褐素的影響不顯著。相關(guān)研究表明重金屬和有機(jī)污染物暴露可導(dǎo)致線粒體功能障礙，最終抑制細(xì)胞的代謝活動(dòng)[15-16]。因此，脂褐素水平的降低也可能是由于電子垃圾拆解造成的環(huán)境污染物暴露通過(guò)抑制細(xì)胞代謝影響了細(xì)胞衰老代謝進(jìn)程。污染物暴露促進(jìn)炎癥以及抑制細(xì)胞代謝的作用可能遠(yuǎn)大于污染物暴露促進(jìn)脂質(zhì)過(guò)氧化的作用，因而導(dǎo)致兒童血液中脂褐素處于一個(gè)低水平的狀態(tài)。對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，細(xì)胞代謝的抑制可能引起重要組織器官的發(fā)育受阻和功能衰退，而導(dǎo)致個(gè)體各個(gè)生理系統(tǒng)發(fā)育水平降低，最終阻礙兒童的生長(zhǎng)發(fā)育[17]。這與本課題組前期的研究結(jié)論一致，表明電子垃圾拆解造成的環(huán)境污染物暴露與兒童身高、體重等發(fā)育指標(biāo)的降低有關(guān)[18]。綜上所述，電子垃圾拆解區(qū)的環(huán)境污染物暴露可能通過(guò)激活炎癥反應(yīng)以及抑制兒童重要組織器官細(xì)胞代謝功能，降低兒童外周血脂褐素的水平，為進(jìn)一步研究環(huán)境污染物暴露對(duì)兒童重要組織器官中細(xì)胞衰老代謝進(jìn)程的影響提供了依據(jù)。