职业卫生所焦炉逸散物早期效应标志物研究取得重要进展

焦炉逸散物是焦化生产过程中产生的工业和环境污染物，其中多环芳烃（PAHs）和金属是主要的有害组分，经呼吸等途径暴露后引起呼吸系统等健康危害。我所生物标志物与分子流行病学研究室的段化伟研究员团队在焦炉逸散物的呼吸系统损伤标志物研究中取得重要进展。

核糖体DNA在维持基因组稳定中起着至关重要的作用。研究团队在焦炉逸散物职业人群队列基础上，建立了鼻黏膜上皮细胞标志物的筛选方法，定量分析其中核糖体DNA拷贝数（5S和45S rDNA CN）的改变。结合吸入混合物的特征解析，应用多重线性回归、弹性网络、贝叶斯核函数回归（BKMR）和中介效应模型探讨PAHs和金属组分吸入暴露对呼吸系统的有害效应。研究成果“Inhalable mixture of polycyclic aromatic hydrocarbons ａｎｄ metals, DNA oxidative stress ａｎｄ nasal ribosomal DNA copy number amplification: Direct ａｎｄ indirect effect analyses among population”于近期在线发表于Journal of Hazardous Materials（IF=14.224）。

研究结果显示PAHs和金属混合物吸入暴露后，可以导致鼻黏膜细胞核糖体DNA 拷贝数增加，并表现出明显的暴露-反应关系，其中多环芳烃和和镍是致核糖体DNA 拷贝数异常升高的主要污染物。在毒效应模式解析中，发现污染物对核糖体DNA不稳定性的影响既有直接效应，也存在DNA氧化损伤介导的间接效应。该研究是首次观察吸入性污染物与鼻黏膜细胞中核糖体DNA改变的生物标志物研究。

（图1 多环芳烃与金属混合物致鼻黏膜核糖体DNA拷贝数增加的研究示意图）

免疫系统在呼吸系统等疾病的发生发展中发挥关键作用。研究团队通过定量分析焦炉逸散物暴露人群外周血T淋巴细胞及其亚群（CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞）的改变，以及外周血中T细胞通路T-bet（Th1）、GATA3（Th2）、RORγt（Th17）、FoxP3（Treg）基因表达的影响，应用主成分分析和中介分析等模型探讨了T细胞及主要通路基因水平在多环芳烃和金属混合暴露后的暴露反应关系和作用模式。研究成果“Particulate Matter ａｎｄ Its Components Induce Alteration on the T？Cell Response: A Population Biomarker Study”于近期发表于Environmental Science & Technology（IF=11.357）。

        研究结果表明，PAHs和金属可以通过降低CD4⁺和CD8⁺ T淋巴细胞以及通路中T-bet、GATA3的表达，引起免疫损伤和抑制性表现。CD4⁺ T淋巴细胞在多环芳烃等污染物抑制Th1（T-bet）通路中起到了一定的介导作用。该研究是首次评估多环芳烃和金属混合暴露后机体T细胞及下游主要通路变化模式的生物标志物研究，为多环芳烃等污染物的T细胞毒性的研究提供了流行病学证据。

（图2 焦炉逸散物主要组分致T细胞及其通路改变的研究示意图）

两项研究中，王艳华助理研究员为第一（含并列）作者，段化伟研究员为通讯（含并列）作者；其中T细胞毒性研究中，山东省医学科学院贾强研究员为并列通讯作者，孟祥敬博士为第一作者。研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131538

https://doi.org/10.1021/acs.est.2c04347 

生物标志物与分子流行病学研究室