长期汞暴露人群补硒后血液、头发中汞-硒-蛋白复合物的质谱和X-射线吸收谱研究

In this proposal, the long-term mercury-exposed populations in Wanshan mercury mined area who were supplemented with selenium will be selected and blood and hair samples will be collected. The mercury-selenium-protein complexes in plasma, red blood cells and hair will be seperated using different chromatography columns. The mercury and selenium concentration in these complexes will be studied through isotope-dilution mass spectroscopy and the molecular weight of the comlexes will be studied using electrospray ionization mass spectroscopy. The valence and neighbourhood structure will be studied by synchrotron radiation based X-ray absorption spectrometry. Through all these efforts, this study is aimed to identify the mercury-selenium-protein complexes in blood and hair samples from the long-term mercury-exposed populations. This will help the elucidation of the mechanism of mercury selenium antagnism in human being and provide theoretical basis on the feasibility of the promotion of the health status in long-term mercury-exposed populations through selenium supplementation.

本项目以贵州万山汞矿地区长期汞暴露人群为研究对象，采集其补硒后血液、头发样品，通过不同色谱柱并结合电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分离血清、红细胞及头发中汞-硒-蛋白复合物，利用柱后同位素稀释-电感耦合等离子体质谱（ID-ICP-MS）测定其中汞、硒含量，利用电喷雾质谱（ESI-MS）测定其分子量，利用同步辐射装置的X-射线吸收谱（XAS）原位对其结构进行解析，从而实现对长期汞暴露人群补硒后血液、头发中汞-硒-蛋白复合物的鉴定，为阐明人体内硒拮抗汞毒性机制打下基础，同时为利用硒提高长期汞暴露人群健康水平提供理论依据。

本项目以贵州万山地区长期汞暴露人群为对象，研究了补硒后其血液、头发中汞硒含量、形态，特别是利用色谱、质谱与同步辐射技术研究血液、头发中可能的汞-硒-蛋白复合物。.研究发现，补硒可以促进血清中硒含量增加、汞含量降低。血清中小分子硒主要以Se(IV)存在，而小分子汞以甲基汞和无机汞（Hg2+）形式存在且甲基汞含量高于无机汞。利用反相色谱柱可在保留时间内发现同时存在汞硒结合的色谱峰。利用亲和色谱结合ICP-MS技术，可发现汞、硒分布于SeP蛋白峰中。利用尺寸排阻色谱柱结合ICP-MS技术，可发现汞、硒分布于分子量为75及40 kDa的蛋白峰中，进一步利用MALDI-TOFMS鉴定后发现这两个蛋白峰具有相同的质谱峰，且分子量为66及33kDa.考虑到血清中蛋白质的丰富程度，我们认为汞、硒应主要与白蛋白结合，其化学式可表示为Alb-(HgSe)32。分子量为21 kDa的蛋白只与汞结合，我们认为是金属硫蛋白与汞的结合，其化学式表示为MT-Hg5。.补硒同样可使头发中汞含量降低、硒含量升高。利用微区同步辐射XRF技术对头发横切面进行汞、硒等元素扫描发现汞、硒元素的在同一位置出现，表明头发中的汞、硒可能形成了汞、硒复合物，但利用分离血清中汞、硒结合蛋白的方法未能分离出头发中可溶性的汞、硒结合蛋白。.总之，贵州万山地区长期汞暴露人群补硒后，其血清中形成了汞-硒-硒蛋白P及汞-硒-白蛋白复合物而头发中暂未发现汞-硒结合蛋白复合物，为阐明人体内硒拮抗汞毒性机制打下基础，同时为利用硒提高长期汞暴露人群健康水平提供理论依据。