职业接触铬盐对体内多元素影响及机制研究

构成机体的元素有40余种，必需微量元素就有14种。体内元素相互作用，相互制约，维持各元素之间的动态平衡是保证健康的重要前提。职业接触铬盐可导致体内多元素变化，但目前对铬盐长期接触后体内各元素变化及与早期健康损害之间关系尚了解不多。本课题拟应用元素组学方法，对铬盐接触工人以铬为主的车间空气多元素暴露进行评价，对血、尿等体液中各元素含量、分布以及机体氧化应激、早期健康损害（皮肤黏膜损伤、血常规、铁代谢、早期肝/肾/肺损伤等）进行分析，同时对离岗工人脱离铬盐接触后体内元素变化进行动态观察，探讨铬盐接触对体内多元素变化及机体健康的影响。在流行病学研究基础上，通过动物实验进行验证，并探讨参与机体氧化应激调节最主要的元素之一锌对铬盐处理所致元素变化的干预作用及可能机制，为铬盐接触工人元素组学及其他重金属接触后机体元素变化与健康关系的深入研究提供新的思路，并为铬盐接触者健康监护提供理论依据及技术支撑。

利用职业流行病学调查结合实验室分析，探讨了职业接触六价铬盐对机体元素平衡和相关健康效应的影响及可能机制；利用动物实验，对流行病学的发现进行了机制探讨，分析了具有抗氧化作用等多种功能的锌在六价铬化合物所致元素失衡及组织损伤中的干预作用及可能机制。职业流行病学调查：通过对山东省某六价铬盐生产企业作业环境空气中多元素个体接触水平的检测，对100名铬接触工人和当地80名无铬和其他毒物接触史的对照人群外周血多元素浓度、相关健康效应指标的比较及相关性分析，发现：①六价铬盐职业接触组和对照组，以及接触组的不同工段之间，空气中多种元素的浓度存在一定的差异。②接触组空气铬个体接触浓度显著高于对照组，且与工人全血铬浓度有良好的相关性，表明全血铬可作为六价铬盐职业接触人群的接触性生物标志。③与对照组相比，接触组外周血中多种元素浓度出现显著变化，两组人群血中多元素浓度之间的两两相关性差异明显。④六价铬盐职业接触者外周血中元素失衡可能与六价铬在体内还原过程中所致氧化应激及肾损伤、铁代谢紊乱，以及Cd2+与Ca2+的竞争性拮抗有关。动物实验部分：通过对SD大鼠一次性气管滴注1.5 mg/kg重铬酸钾溶液后不同时间点体内铬元素含量和氧化应激指标的动态观察，发现：①气管滴注六价铬可以导致SD大鼠肺组织的炎症损伤，停止染毒后7天，损伤程度仍较严重。②机体损伤与抗氧化应激能力的改变有关，停止染毒后28天机体的氧化应激能力仍不能完全恢复。通过对SD大鼠亚慢性气管滴注不同剂量六价铬以及硫酸锌溶液灌胃后，不同器官、组织中多元素的浓度以及氧化应激、肺损伤相关指标的检测发现：①气管滴注六价铬可引起大鼠外周血元素平衡紊乱，某些元素变化趋势与流行病学发现不同。②六价铬染毒后，大鼠红细胞中的元素失衡现象相对于血清更明显，可能与红细胞对六价铬的选择性蓄积有关。③气管滴注六价铬可引起大鼠肺组织的元素平衡紊乱，并导致支气管肺泡/血屏障通透性的变化。Clara细胞可能是六价铬肺损伤的靶细胞之一，其分泌蛋白CC16在血清中的变化可作为反映六价铬肺损伤的效应标志。④Zn干预可在一定程度上缓解六价铬染毒导致的元素失衡和机体氧化损伤，有效的干预作用可能与其抗氧化特性有关。本项目的研究，丰富了六价铬的毒性理论及机制研究，并为六价铬盐职业接触人群的健康保护提供了新的理论基础。培养研究生8名，发表论文13篇。