低濃度苯的血液毒性及遺傳毒性的研究進展

鄧文彬 曾宇明

（東莞市常平醫院，廣東 東莞523573）

苯不但在化工方面是一種極為重要的材料，其還是作為稀釋劑、溶劑、萃取劑及燃料等，在農藥生產、有機合成、制鞋等方面得到了廣泛應用，所以苯屬于一種污染源極大的環境污染物，可謂是無處不在。通過大量的動物實驗以及相關的流行病學研究得知：若與過量的且達到一定程度的苯進行長時間的接觸，便可對自身多種骨髓的造血功能造成影響，出現骨髓造血功能障礙，引起外周血細胞的不同程度的降低與減少直至再生性貧血的發生及引起其他類型白血病的發生[1]。在2004年12月的《科學期刊》中，中美科學家指出即使工人所處于的工作環境苯含量相對較低，但是長時間的暴露，仍會存在造血毒性。

（PC-STEL）為10mg/m3，時間加權平均容許濃度（PC-TWA）為6mg/m3[2]。但是，動物實驗和職業衛生調查均顯示：低濃度苯暴露仍有血液毒性和遺傳毒性。李華等[3]為探討低濃度苯對大鼠T淋巴細胞亞群和γ-干擾素、白細胞介素4的影響，把Wistar大鼠隨機分為4組，三組給予不同濃度染毒組3個月，對照組不染毒，結果顯示，較長期低濃度接苯可引起外周血象T淋巴細胞亞群及功能上的改變。甄炯等[4]為探討低濃度苯對小鼠過氧化損傷及致突變作用，將60只雄性昆明種小鼠隨機分為高、中、低3個濃度組和1個對照組。采用動式吸入染毒，連續3個月，結果顯示，隨著染毒濃度的增加，白細胞計數、血小板計數和血紅蛋白含量逐漸下降，并呈劑量-反應關系。段小燕等[5]為了探討苯、甲苯、二甲苯對作業人員健康的影響，對混苯接觸人員467名進行了跟蹤觀察，并與150名行政人員進行對照分析，結果表明，接觸組高血壓檢出率高于對照組，白細胞減少的檢出率高于對照組，隨著接觸時間的延長，高血壓和白細胞減少有上升的趨勢。高航等[6]對107名接觸苯作業的噴漆工人進行對比觀察，環境苯濃度的測定結果均符合國家職業衛生標準，作業工人的WBC總數的Hb含量大都在正常值范圍內，但實驗組血清中總抗氧化能力（TAC）含量有顯著低于對照組，由此看來，在混苯接觸工人的血象發生改變之前他們血清中的ATC含量已經發生了改變，并提出，血清中TAC水平可以作為評價混苯作業工人機體早期損害的生物學指標之一。苗麗壯[7]利用不同相似接觸組（SEG）對某鞋廠成型車間的制鞋工人進行研究后發現，低濃度苯的接觸劑量與白細胞計數之間存在劑量-反應關系。郭穎燕等[8]為進一步了解低濃度苯暴露對外周血象的影響情況，對163名低濃度苯暴露工人進行連續3年的外周血象結果縱向觀察。發現低濃度苯暴露WBC計數下降，暴露2年可引起WBC計數下降0.41單位。因此認為低濃度苯暴露對WBC異常具有一定的累積作用。

單細胞凝膠電泳實驗或稱彗星實驗，是一種在單細胞水平上檢測DNA損傷的新技術，具有快速、簡單、靈敏等特點，適用于人群生物監測的研究。近年來，經過不斷發展和完善，彗星實驗在檢測苯暴露引起DNA損傷的體內、體外研究中具有高度敏感性。孫欣等[9]將24只615小鼠隨機分為對照組、苯暴露組、接種腫瘤組、接種腫瘤苯暴露組，對小鼠進行苯動態暴露染毒，應用單細胞凝膠電泳實驗檢測DNA損傷情況，結果發現，低劑量氣態苯暴露可以導致小鼠骨髓細胞DNA損傷，但對已形成白血病小鼠的骨髓細胞DNA損傷有抑制作用，原因有待深入研究。張金龍[10]對35名混苯作業女工外周血淋巴細胞DNA的損傷情況進行檢測分析，發現低濃度的混苯暴露可引起DNA損傷。張耘等[11]以接觸苯的同系物作業工人78人作為接觸組，31名飲食行業從業人員作為對照組。運用單細胞凝膠電泳進行外周血細胞DNA損傷的檢測。在校正了年齡、吸煙水平后，接觸組外周血細胞的彗星率、彗星尾長均高于對照組，從接觸工齡看，以1年為界，提示職業性接觸低濃度苯的同系物工人血常規、血生化指標均在正常范圍時，可采用外周血彗星細胞率作為健康監護的生物監測指標，用于早期篩查。

目前對于苯可引起白血病的機制以及其造成系統毒性仍未得到完全的明確解釋，但是大多數學者認為主要是由于環境因素、遺傳因素及其他各種因素綜合作用造成的。當苯進入人體后，通過肝內的細胞色素進行代謝，成為雙氫基和多氫基這一類的化合物，其中包括而兒苯酚以及苯酚等。以上產物隨著血液的循環，有選擇性的在骨髓組織中進行蓄積，通過骨髓組織中所存在的髓過氧化物酶進行代謝，最終成為醌類的代謝產物，以上苯代謝產物和代謝過程中所出現的氧化自由基可以多種方式對骨髓的造血細胞造成損傷，對骨髓的造血微環境造成損壞，引起種類較多的、復雜的造血功能紊亂[1]。但是對于不同的個體來說，其在不同條件下所接觸的苯產生的毒性效應是有所差異的，除了環境因素的影響外，基因因素也是較為重要的一個影響因素。研究發現：苯的I、Ⅱ相代謝酶和DNA損傷修復基因多態性與苯的個體易感性有關[12]。基因多態性與職業性慢性苯中毒發病工齡有一定的關聯性[13]。但是，目前人群苯接觸標志物如苯巰基尿酸（S-PMA）和反-反粘糖糠酸（t，t-MA）等、人群易感性標志物如苯中毒相關的I、Ⅱ相代謝酶及苯中毒相關DNA損傷修復基因等均因其靈敏度和特異性不高而尚存爭議[14]。有鑒于此，通過對細胞DNA損傷的深入研究，既可以從遺傳因素方面闡明慢性苯中毒發生的機制，也可以尋找反映個體對慢性苯中毒易感性有意義的生物標志物，為檢出易感人群，保護作業工人的健康提供更為早期、有效的檢測指標[15]。但是由于研究方法和手段的限制，目前沒有一種可以量化低濃度苯實際接觸量的客觀的評價方法，在以往所進行的研究中，多以工種-時間的矩陣方法來進行接觸評價，也就是按照工人的不同工種和其所擁有的工齡，對工人的接觸劑量進行評估，這種雖然較為簡單和快捷，但是在實際的工作中，對于工種的劃分并不十分明確，通常同一工種的工人會從事多種工作內容，另外其工作時間、地點及接觸物質也常難以相同，這便導致個體所接觸的劑量完全不同，所以以此方法進行評價會出現偏差，導致劑量錯分偏倚[7]，同時，目前的職業衛生監測數據不可能覆蓋所有工作地點和時間，對每個工人都做個體跟蹤監測又很難實現。鑒于此，美國工業衛生協會（AIHA）在《評價和管理職業接觸的策略》第一版中提出了同類接觸組（homogeneous exposure groups，HEG）的概念。然而，HEG反映了嚴格的統計學上的定義，在實際工作中，往往難以達到，因此，在第二版中又提出了SEG的概念，按照SEG的定義，可以把不同接觸劑量的個體或群體劃分入正確的劑量組，控制錯分偏倚。在正確地劃分SEG后，只要對每個SEG的個別工人進行有代表性的采樣，就可以充分反映該SEG工人的實際接觸情況，從而建立起真實有效的劑量-反應關系。SEG概念的引用，為低濃度苯的量化研究提供了可以借鑒的研究方法。

目前，慢性低劑量苯接觸的健康危害是當前苯毒性研究的熱點問題，對這一問題的深入研究將利于苯中毒的早期診斷、發現職業禁忌癥、保護易感人群、篩選生物標志物等方面具有重要的理論意義和實用價值，也有利于制定新的職業衛生標準和接觸限值，而且還可為其他職業性中毒的研究和相關職業性腫瘤的預防提供可借鑒的方法，提高職業性致癌因素暴露工人的早期健康監護的效果。近年來，我國學者應用基因芯片技術對苯中毒的機制進行了一系列的研究，結果發現：苯誘導的基因差異表達涉及癌基因和抑癌基因[16]、細胞凋亡[17]、DNA損傷修復[18]、細胞信號傳導和周期抑制[19]、免疫和外來化合物代謝[20]等多個方面。由此可見，隨著新技術和新的研究方法的應用，或為苯中毒機制以及低濃度苯暴露的量化研究掀開新的篇章。

綜上所述，什么水平的低濃度暴露才會對人體產生損害效應，如何建立起損害的劑量-效應關系，低濃度苯暴露后人體內以何種方式進行累積效應，其血液毒性及遺傳毒性是否存在時間-反應關系等仍需進一步研究。

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