公共卫生学院劳动卫生学教研室杨瑾课题组揭示AhR表达在焦炉工人PAHs暴露致DNA氧化损伤的中介作用

现今，由于国内及世界钢铁工业迅猛发展，其对炼焦产品的需求急剧增长，从事焦炉作业的工人迅速增多，因此，焦炉作业所带来的环境污染及对焦炉作业人员的健康危害越来越受到重视。焦炉作业工人在工作环境中会长期接触高浓度的焦炉逸散物和煤焦油，其主要成分是多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）。研究表明空气中的PAHs与癌症以及呼吸系统疾病的发生有密切的联系。作为长期PAHs暴露的职业人群，焦炉工人肺癌的发病率是普通人群的3 - 7倍。PAHs导致焦炉工人肺癌的机制尚不清楚，但分子流行病学和实验室数据表明活性氧（reactive oxygen species，ROS）导致的DNA氧化损伤在肺癌的致癌机制中发挥了重要的作用。PAHs在代谢过程中会产生大量的ROS，这些ROS若不能及时的清除，则会攻击体内的DNA分子，造成DNA的氧化损伤。若损伤达到一定水平会使基因组不稳定性增高，引起肿瘤的发生。

表观遗传学表明DNA甲基化是调节基因转录与肿瘤发生的重要机制。DNA甲基化包括低甲基化和高甲基化，低甲基化能增强基因的表达，高甲基化则抑制基因的表达。相关研究表明，芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）作为PAHs代谢活化的关键因子，其基因表达水平在一定程度上可以反映机体PAHs暴露水平以及DNA氧化损伤程度，在焦化厂工人DNA氧化损伤中发挥了一定的作用。

AhR参与PAHs的代谢机制

山西医科大学公共卫生学院劳动卫生学教研室杨瑾课题组通过调查收集某焦化厂230名焦炉工和80名水处理工人的基本信息，实验室测定尿中PAHs的4种代谢物（2-NAP、2-FLU、9-PHE和1-OHP）和8-OHdG（DNA氧化损伤）的含量，检测外周血AhR基因表达水平，通过SAS软件中介效应分析（mediation analysis）探索AhR基因表达改变在PAHs暴露致DNA氧化损伤修复的中介作用。研究显示，随着工人尿中多环芳烃代谢物1-羟基芘（1-OHP）浓度的升高，DNA氧化损伤程度加重（8-OHdG浓度增加）的风险逐渐增加，同时外周血AhR基因高表达的风险也随之升高。进一步中介效应分析结果显示，AhR基因高表达是1-OHP与DNA氧化损伤之间的中间变量，且1-OHP致DNA氧化损伤程度加重的作用中，有35.9%（3.6% - 89.4%）是由AhR基因表达来介导的。

AhR基因表达介导的PAHs暴露致DNA氧化损伤的效应

该研究成果以“Mediation effect of AhR expression between polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and oxidative DNA damage among Chinese occupational workers”为题，于2018年9月发表在Elsevier国际期刊《Environmental Pollution》（IF 4.358，Ⅱ区）。2015级劳动卫生与环境卫生学硕士生刘艳丽为论文的第一作者，杨瑾教授为通信作者，劳动卫生与环境卫生学硕士生张红杰、张慧涛等为本论文作出重要贡献。山西医科大学公共卫生学院劳动卫生学教研室聂继盛副教授、香港大学杨爱民老师和华中科技大学同济医学院赵瑾珠老师参与了本项目的研究。本研究工作得到了国家自然科学基金项目（No. 81273041和No. 30901180）和山西省自然科学基金项目（No. 201701D121146）的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749117353344