焦炉逸散物致血液系统损伤的生物标志物及机制研究

焦炉逸散物（COE）是焦化生产中产生的复杂混合物，我们发现其气态挥发物中含有大量的苯、甲苯和萘等血液毒物，并在焦炉工中检测到血细胞生成异常等损伤效应。焦炉工淋巴细胞损伤的证据较多，但COE的血液毒性被长期忽视。为了阐明COE暴露与血液系统损伤的关系，本项目拟建立焦炉工血液毒性研究队列，根据外暴露评定、生物监测和效应标志物分析，确定COE中致血液毒性的重要组分；经动物试验证实某（些）组分的血液系统损害效应后，利用细胞生物学实验探索其致病机制。以DNA修复基因为切入点，在靶器官中分析氧化损伤、表观遗传学修饰在DNA损伤的作用；结合miRNA表达谱和转录谱，分析COE致血液细胞损伤的关键通路；构建相关缺陷细胞，判断关键蛋白在DNA损伤过程中的作用，并在人群中验证其改变，初步阐明COE致血液系统损伤的生物学机制。本项目假说清晰，有独创性，将为补充和修订焦炉工人的生物监测和健康监护方案提供重要依据。

本项目以接触焦炉逸散物（COE）的焦炉工人群为基础，运用分子流行病学、分析化学和毒理学等方法，在焦炉工人群中开展了血液毒性损伤及其生物标志物的研究。结合细胞生物学研究，开展了焦炉逸散物毒性损害的验证工作和生物学机制研究。.首次对焦炉逸散物的颗粒物特征进行了分析，结合颗粒物的粒径、表面积和质量等特征等数据，确定焦炉工接触大量的超细颗粒物。除主要的多环芳烃外，还发现焦化工有一定程度的苯的暴露。组建700多人参与的焦炉工研究队列和生物样本库，系统的分析了人群中多环芳烃、苯等代谢物的特征及氧化损伤标志物的水平，确定多环芳烃可以引起一定程度的血液毒性改变，并且有剂量-效应关系，而且与苯的暴露有联合作用。我们系统开展了焦炉工淋巴细胞DNA甲基化的研究，率先报道COE暴露可致基因组（LINE-1）低甲基化、DNA修复基因-MGMT启动子区低甲基化改变；发现COE暴露可以导致p16和RASSF1a基因启动子区高甲基化改变。在体外细胞模型中开展了血液毒性和DNA甲基化改变的深入研究，并建立恶性转化模型，通过miRNA表达谱和转录谱分析，确定COE血液毒性和致癌效应的关键通路。系统开展了适用于人群DNA氧化损伤标志物方法的研究，建立了微量全血核酸内切酶改良型彗星实验方法和尿中8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的超高效液相色谱-质谱联用检测法，并在人群中获得有效的应用。.本项目是同领域内高水平的焦炉工人群血液毒性标志物和DNA甲基化的研究，研究成果在专业杂志发表，其中SCI文章6篇，中文核心期刊6篇；获得专利授权1项。项目成果在国内外学术会议交流10余人次，课题负责人获得奖励4项，其中国际学会奖励1项。培养研究生两名。项目的成果有助于指导焦炉工人群的生物监测和风险评估。