電子垃圾污染和年齡因素對兒童外周血脂褐素水平的影響,藥學(xué)論文

電子垃圾污染和年齡因素對兒童外周血脂褐素水平的影響,藥學(xué)論文內(nèi)容摘要：目的：討論電子垃圾污染和年齡因素對兒童外周血脂褐素水平的影響。方式方法：2022年1112月，募集156名3～6歲兒童，平均年齡〔4.740.84〕歲，華而不實暴露組78名〔男37名，女41名〕，來自汕頭市貴嶼鎮(zhèn)〔電子垃圾拆解區(qū)〕，參照組78名〔男46名，女32名〕，來自汕頭市濠江區(qū)。采集空腹肘部靜脈血2mL，用熒光定量法檢測血清脂褐素水平。采用雙因素方差分析研究不同分組和不同年齡對脂褐素水平的影響。結(jié)果：暴露組血清脂褐素水平為〔23572〕AU，低于參照組〔272100〕AU，且主要以男童的組間差異較為明顯，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義〔P0.05〕。分組和年齡對脂褐素水平的影響不存在交互作用〔F=1.26,P=0.26〕，分組對脂褐素水平的影響顯著〔F=5.01,P=0.02〕。結(jié)論：電子垃圾拆解區(qū)的環(huán)境污染物暴露影響兒童外周血脂褐素的水平，為進一步研究環(huán)境污染物暴露對兒童重要組織器官中細胞衰老代謝進程的影響提供了根據(jù)。本文關(guān)鍵詞語：兒童；電子垃圾；外周血；脂褐素作者簡介：陳展鵬，碩士研究生;;*徐錫金，教授，E-mail:xuxj@;基金：國家自然科學(xué)基金〔21577084〕;脂褐素又稱老年素，是由細胞器碎片中的不飽和脂肪受自由基攻擊過氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)與氧化蛋白交聯(lián)而構(gòu)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]。脂褐素能夠沉積于神經(jīng)、心肌、肝臟、腎臟、腎上腺、睪丸間質(zhì)和附睪管等組織細胞的核周圍，導(dǎo)致細胞代謝減緩，活性下降，造成器官功能的衰退，促進衰老的發(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]。細胞內(nèi)的脂褐素能夠通過胞吐作用或者細胞死亡后的內(nèi)容物溢出，而進入到血液循環(huán)中[3,4]。同時，血液中的脂褐從來源于脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)對紅細胞膜、內(nèi)皮細胞膜等膜系統(tǒng)以及血液中蛋白質(zhì)的損傷作用。因而，血液中脂褐平素被用來反映機體脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)生，以及監(jiān)測機體衰老和相關(guān)的慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險[5,6]。研究表示清楚，環(huán)境重金屬鉛暴露增加了職業(yè)鉛暴露工人紅細胞中脂褐素的水平，其揣測可能與工人體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的增加有關(guān)[7]。動物實驗表示清楚，多環(huán)芳烴暴露通過促進脂質(zhì)過氧化增加了細胞內(nèi)脂褐素的水平[8]。但也有研究表示清楚職業(yè)鉛暴露工人的紅細胞中脂褐素的水平降低[9]。汕頭市貴嶼鎮(zhèn)是一個具有40多年歷史的電子垃圾拆解回收集散地，每年有170萬噸電子垃圾被非正式的拆解，造成當(dāng)?shù)乜諝?、土壤和河流沉積物被電子垃圾拆解排放的污染物污染，華而不實包括鉛等重金屬污染物和多環(huán)芳烴等有機污染物[10]。由于兒童各器官系統(tǒng)正處于發(fā)育的關(guān)鍵時期，假如遭到環(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)過氧化損傷和重要組織器官衰老的風(fēng)險增加。本研究通過檢測和分析電子垃圾拆解區(qū)兒童外周血脂褐素的水平，討論電子垃圾污染和年齡因素對兒童外周血脂褐素水平的影響。1、資料與方式方法1.1研究對象2022年1112月，招募156名3～6歲兒童，平均年齡〔4.740.84〕歲，華而不實暴露組78名〔男37名，女41名〕，來自汕頭市貴嶼鎮(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)類似〕。研究對象均為無早衰癥及溶酶體貯積癥的健康兒童。本研究通過汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院倫理委員會審定，研究對象的家長均簽署知情同意書。1.2樣本采集與處理由受過專業(yè)培訓(xùn)的護士于早晨使用真空無抗凝劑采血管采集空腹兒童的肘靜脈外周血2mL，置于冰上迅速運送至實驗室。將已凝固的外周血于3000r/min離心15min后，根據(jù)適當(dāng)?shù)牧糠盅b血清，置于-80℃低溫冰箱保存，待檢測分析。1.3血清脂褐素水平檢測通過熒光定量法分析測定血清脂褐素水平[5]。取100L血清參加4mL乙醇和乙醚有機混合溶液〔V乙醇∶V乙醚=3∶1〕中，振蕩混勻，3000g離心5min，棄上清液；再次參加4mL乙醇和乙醚有機混合溶液〔V乙醇∶V乙醚=3∶1〕，振蕩混勻，3000g離心5min，棄上清液；取3mL67mmol/L的磷酸鹽緩沖液參加沉淀物中，溶解并混勻。利用InfiniteM200Pro光柵型全波長酶標(biāo)儀〔瑞士Tecan公司〕，于發(fā)射波長345nm和激發(fā)波長430nm處，測定脂褐素的熒光強度。脂褐素水平以任意單位〔AU〕表示。1.4統(tǒng)計學(xué)方式方法利用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進行分析，符合正態(tài)分布的計量資料以表示，采用獨立樣本t檢驗方式方法進行兩組間差異比擬，采用雙因素方差分析研究不同分組和不同年齡對脂褐素水平的影響，以P0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2、結(jié)果暴露組血清脂褐素水平為〔23572)AU，低于參照組〔272100)AU，且主要以男童的組間差異較為明顯，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義〔P0.05〕，見圖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脂褐素水平的影響。Levene方差齊性檢驗結(jié)果顯示，F(xiàn)=2.54,P=0.059，大于顯著性水平0.05，因而數(shù)據(jù)知足方差齊性。在本研究中，分組和年齡對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擬1〕與參照組比，P0.05。3、討論脂褐素是一種隨著年齡增加在細胞和血液中積累的自發(fā)熒光交聯(lián)物質(zhì)，其作為氧化劑可進一步損傷線粒體和溶酶體，造成細胞代謝功能障礙[6]。脂褐素的積累反映了機體脂質(zhì)過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、阿爾茨海默病和動脈粥樣硬化等[2]。相反，脂褐素水平的降低反映了細胞代謝的輕度抑制[11]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，重金屬和有機污染物暴露兒童體內(nèi)單核細胞、淋巴細胞和炎癥細胞因子的水平遠高于參照地區(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)研究表示清楚，機體內(nèi)有一套去除脂褐素的機制，通過吞噬細胞吞噬去除脂褐從來維持體內(nèi)較低的脂褐素水平[14]，因而，污染物暴露可能通過增加炎癥細胞的水平使兒童血液中的脂褐素處于一個低水平的狀態(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〔P0.05〕，表示清楚電子垃圾拆解造成的環(huán)境污染物暴露可能通過增加炎癥反響降低了兒童體內(nèi)脂褐素的水平，且由于男童更為活潑踴躍，污染物暴露對其影響更大。以往的研究以為，血液中脂褐素水平隨著年齡的增長而逐步增高[5]。但本研究經(jīng)雙因素方差分析發(fā)現(xiàn)，只要分組影響了兒童血清脂褐素水平，年齡對脂褐素的影響不顯著。相關(guān)研究表示清楚重金屬和有機污染物暴露可導(dǎo)致線粒體功能障礙，最終抑制細胞的代謝活動[15,16]。因而，脂褐素水平的降低可以能是由于電子垃圾拆解造成的環(huán)境污染物暴露通過抑制細胞代謝影響了細胞衰老代謝進程。污染物暴露促進炎癥以及抑制細胞代謝的作用可能遠大于污染物暴露促進脂質(zhì)過氧化的作用，因此導(dǎo)致兒童血液中脂褐素處于一個低水平的狀態(tài)。對于兒童來講，細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)致個體各個生理系統(tǒng)發(fā)育水平降低，最終阻礙兒童的生長發(fā)育[17]。這與本課題組前期的研究結(jié)論一致，表示清楚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激活炎癥反響以及抑制兒童重要組織器官細胞代謝功能，降低兒童外周血脂褐素的水平，為進一步研究環(huán)境污染物暴露對兒童重要組織器官中細胞衰老代謝進程的影響提供了根據(jù)。以下為參考文獻[1]JUNGT,BADERN,GRUNET.Lipofuscin:formation,distribution,andmetabolicconsequences[J].AnnNYAcadSci,2007,1119:97-111.[2]SNYDERAN,CRANEJS.Histology,Lipofuscin[M]//StatPearls.TreasureIsland(FL):StatPearlsPublishing,2021.[3]LECLAIREMD,NETTELS-HACKERTG,K?NIGJ,etal.Lipofuscin-dependentstimulationofmicroglialcells[J].GraefesArchClinExpOphthalmol,2022,257(5):931-952.[4]PERROTTAI.Occurrenceandcharacterizationoflipofuscinandceroidinhumanatheroscleroticplaque[J].UltrastructPathol,2021,42(6):477-488.[5]ROUMENRM,HENDRIKST,DEMANBM,etal.Serumlipofuscinasaprognosticindicatorofadultrespiratorydistresssyndromeandmultipleorganfailure[J].BrJSurg,1994,81(9):1300-1305.[6]RIZOUSV,EVANGELOUK,MYRIANTHOPOULOSV,etal.Anovelquantitativemethodforthedetectionoflipofuscin,themainby-productofcellularsenescence,influids[J].MethodsMolBiol,2022,1896:119-138.[7]PAWLASN,DOBRAKOWSKIM,KASPERCZYKA,etal.Thelevelofseleniumandoxidativestressinworkerschronicallyexposedtolead[J].BiolTraceElemRes,2021,170(1):1-8.[8]TANL,WANGSC,WANGY,etal.BisphenolAexposureacceleratedtheagingprocessinthenematodeCaenorhabditiselegans[J].ToxicolLett,2021,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