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二硫化碳(Carbon Disulfide,CS2)为脂溶性易挥发液体,作为常用的有机溶剂和工业原料,已广泛用于轻纺工业、化工和制药工业,是生产粘胶人造丝和玻璃纸等产品的原料,也是实验室常用的溶剂。目前,因产业调整,接触CS2的工人种类愈来愈多并且主要集中在发展中国家。据不完全调查,直接接触CS2工人在中国有12万人,世界范围内有近50万人,因此研究二硫化碳健康效应有着重要意义。 自19世纪二硫化碳应用于工业生产以来,众多流行病学研究表明职业性高剂量暴露二硫化碳对工人的神经、心血管、生殖、血液和呼吸等系统均有毒性。但以往的研究主要立足于细胞和人群生化水平,较少涉及分子水平且毒性机理不清。50年代至今,随着生产技术的提高和工业条件的改善,因职业性高剂量暴露二硫化碳所致事件的发生率急剧减少,而长期接触低浓度CS2所致的慢性健康效应变得越来越严重。目前,长期接触低浓度CS2的健康效应是研究的热点和难点,且在低浓度下(特别是卫生标准以下)长期接触CS2对人体细胞的DNA是否有损害也值得深入研究。 国内外有关CS2的遗传毒性效应的研究报道很少。国外研究大部分均报道CS2无遗传毒性效应。近年来,国内虽有文献报道CS2对人体细胞DNA有一定损伤,可使染色体畸变率增高,微核试验也呈阳性结果,但各研究所使用的生物材料、染毒方法和剂量均不一致,且其毒作用机理也不详。这在一定程度上影响了对二硫化碳遗传毒性的正确评价。 本研究从分子流行病学角度出发,采用单细胞凝胶电泳、PCR-SSCP分析、基因测序和PCR—RFLP基因多态性分析等技术对CS2所致DNA损伤、基因突变等效应及其机制进行探讨,旨在从分子流行病学水平探讨CS2遗传毒性效应,为职业暴露人群的筛选、高危人群的健康保护提供依据,以达到进一步保护CS2接触者健康的目的。 目的 应用彗星试验(Comet Assay)、PCR-单链构象多态性(PCR-SSCP)分析和基因测序方法检测长期低浓度二硫化碳接触所致DNA损伤和基因突变等遗传毒性效应及其机制。 方法 在湖北省某大型化纤厂随机抽取90例二硫化碳接触工人作为暴露组,同时选择81例非接触工人作为对照组,用无菌竹棒采集口腔粘膜细胞进行彗星试验、PcR一sscP分析、基因测序以及PcR一RFLP分析。此外,还由法国南锡大学采用基因测序技术对p53基因密码子273进行突变检测。 结果彗星试验结果显示,暴露组和对照组的彗星细胞拖尾率分别为0.51%和0.23%,经x’检验,差异有极显著性(只0.01)。另外,低作业年限暴露组、男性暴露组彗星细胞拖尾率均显著高于对照组(只0.01)。经多因素非条件logistic回归分析发现,CSZ暴露组DNA损伤明显高于对照组(只0.05)。PCR一SSCP分析结果显示,暴露组p53基因突变率为42.0%,对照组为18.7%,xZ检验差异有非常显著性(P<0.01)。经多因素非条件Logistic回归分析结果显示,CSZ暴露因素两组间有非常显著性差异(P<0 .01)。经基因测序,结果发现,外显子5中有一个突变碱基(由GCT突变为G以),外显子6中有3个突变(由CAA突变为从C,CTG突变为ATA)。法国实验结果显示,暴露组p53基因密码子273突变率为42.9%,而非暴露组为24.6%,xZ检验差异有显著性(户0.023)。多因素非条件Logistic回归分析结果显示,csZ暴露因素两组间P53基因密码子273突变率有显著性差异(P<0,05),与PCR一SSCP技术结果一致。 结论长期低浓度接触二硫化碳对工人口腔粘膜细胞的DNA有一定损伤,会导致,P53基因突变,其影响不容忽视。但未能证实这种损伤与作业年限、性别有关。其机制可能为自由基理论、共价结合理论和钙稳态失调理论。