正己烷職業(yè)暴露人群尿液中吡咯加合物及相關指標分析

何俊秋，董華凰，張志勝，馬 超，李迎童，白 潔，張 明，劉敏芳，張 曼

（1.首都醫(yī)科大學附屬北京世紀壇醫(yī)院檢驗科，北京100038；2.北京市化工職業(yè)病防治院檢驗科，北京100093；3.尿液細胞分子診斷北京市重點實驗室，北京100038）

正己烷是一種具有高揮發(fā)性、高脂溶性的有機溶劑，在化工領域內(nèi)被廣泛應用于制鞋、印刷、電子、粘合劑、除污、植物油提取、制藥、清洗及家具制造等行業(yè)［1］。作業(yè)工人長期低濃度接觸正己烷會導致中毒性神經(jīng)病變，輕者表現(xiàn)為頭痛、眩暈、肢體麻木、手腳無力等慢性中毒癥狀，嚴重者可出現(xiàn)癱瘓、昏迷、腫瘤，甚至死亡［2］。正己烷的生物轉(zhuǎn)化在肝臟，代謝產(chǎn)物主要是2，5-己醇和2，5-己二酮（2，5-HD），經(jīng)腎由尿液排出，尿中2，5-HD水平可作為接觸正己烷的生物監(jiān)測指標［3］。2，5-HD會與賴氨酸中的ε-氨基進一步反應生成櫻紅色的吡咯加合物，這也是正己烷導致機體中毒的機制所在［4］。有研究［5］結果表明：實驗大鼠染毒于不同劑量的正己烷后，表現(xiàn)出的神經(jīng)病變也有不同程度的差異，步態(tài)評分與血清和尿液中吡咯加合物水平存在明顯正相關，癱瘓時間與血清和尿液中吡咯加合物水平存在負相關，預示血清和尿液中的吡咯加合物可作為正己烷暴露的生物標志物。本研究重點探討尿吡咯加合物作為生物指標應用于職業(yè)暴露人群的可行性，正己烷職業(yè)暴露人群功能指標之間的相關性，以期能夠站在更高的角度將這些不同系統(tǒng)的功能指標聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，為正己烷神經(jīng)損傷篩選提供可能的動態(tài)監(jiān)測指標，為正己烷神經(jīng)損傷診斷提供依據(jù)。

材料和方法

1 一般資料

選擇北京市某醫(yī)藥制造廠接觸正己烷作業(yè)的86名工人為正己烷職業(yè)接觸組，其中男性77人、女性9人，年齡24～42歲，平均30.7±4.3歲；工齡1～12年，平均工齡4.6±3.1年，對照組選同廠其他車間未接觸正己烷作業(yè)的工人61人，其中男性54人、女性7人，年齡22～46歲 平均31.0±6.6歲；工齡0.6～10年，平均工齡4.9±3.3年。兩組人群生活習慣、工作強度、吸煙飲酒等情況基本相同。經(jīng)統(tǒng)計學檢驗，兩組年齡差異無統(tǒng)計學意義（t＝0.403，P＝0.688）工齡差異無統(tǒng)計學意義（t＝0.580，P＝0.563）。

入組標準：接觸組及對照組均無嚴重的肝腎疾病和其他器質(zhì)性疾病，半年內(nèi)未進行過任何醫(yī)學診斷和治療；對照組人員從未從事過正己烷工作，未接觸過有毒有害化學物質(zhì)，女性為非月經(jīng)期。

2 儀器與方法

2.1 工作場所空氣中正己烷濃度檢測 按照國家標準《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》（GBZl59-2004）中規(guī)定對職業(yè)接觸組和對照組兩組工作場所進行現(xiàn)場采樣，按照國家標準《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定第60部分：戊烷、己烷、庚烷、辛烷和壬烷》（GBZ/T300.60-2017），用溶劑解吸氣相色譜法對所有樣本進行檢測。

2.2 尿液中吡咯加合物檢測 選定的兩組人員在正常班后留取清潔中段尿5mL于預先準備好的試管中，經(jīng)離心機1500r/min取上清尿液（相對離心力430g），按照酶標儀比色法［6］測定尿液中吡咯加合物，每份樣品在MK-Ⅲ酶標儀上重復檢測3次取吸光度平均值。

2.3 血液生化指標檢測 選定的兩組人員于清晨空腹采集不加抗凝劑的靜脈血5mL，分離血清；美國貝克曼AU581全自動生化分析儀進行總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、總膽紅素（TBIL）、直接膽紅素（DBIL）、尿素（BUN）、肌酐（Cr）、尿酸（UA）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LDH）、α羥丁酸（α-HBDH）、γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶（GGT）、乳酸脫氫酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、膽堿酯酶（CHE）、總膽汁酸（TBA）、鉀（K+）、堿性磷酸酶（ALP）的檢測。

2.4 全血細胞計數(shù)分析 兩組實驗人員同時采集乙二胺四乙酸二鉀抗凝血2mL；用希森美康2000i全自動血液分析儀進行白細胞（WBC）、紅細胞（RBC）、血紅蛋白（HGB）、紅細胞比容（HCT）、血小板（PLT）、大血小板比例（P-LCR）、平均紅細胞容積（MCV）、平均紅細胞血紅蛋白含量（MCH）、紅細胞平均血紅蛋白濃度（MCHC）、紅細胞體積分布寬度（RDW-CV）、淋巴細胞絕對值（LYM）、單核細胞絕對值（MONO）、中性粒細胞絕對值（NEU）、嗜堿性粒細胞絕對值（BASO）、嗜酸性粒細胞絕對值（EOS）的檢測。

3 統(tǒng)計學處理

應用SPSS20.0軟件，正態(tài)分布的連續(xù)性數(shù)據(jù)用用均值±標準差（±s）表示，非正態(tài)分布的連續(xù)性數(shù)據(jù)用中位數(shù)（四分位數(shù)范圍）［M（P25～P75）］表示。用t檢驗和秩和檢驗進行均數(shù)比較、雙變量Pearson相關分析。用χ2檢驗精確概率分析指標陽性例數(shù)的組間差異。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1 工作場所空氣中正己烷接觸濃度

接觸組和對照組各選定28例采樣樣本。根據(jù)檢測結果，兩組工作場所的正己烷濃度雖然均符合正己烷職業(yè)接觸限值標準（TWA ＜100 mg/m3，STEL＜180mg/m3）；但正己烷接觸組的濃度顯著高于對照組，經(jīng)非參數(shù)秩和檢驗分析，兩者差異有統(tǒng)計學意義（Z＝-6.922，P＜0.05）。見表1。

表1 工作場所空氣中正己烷接觸濃度（mg/m3）

2 尿液中吡咯加合物檢測

采集兩組工人正常班后尿液，用酶標儀比色法檢測尿液中吡咯加合物水平。結果顯示接觸組吡咯加合物水平均值高于正常對照組，經(jīng)非參數(shù)秩和檢驗分析，兩者差異有統(tǒng)計學意義（Z＝-5.174，P＜0.05）。見表2。

表2 班后尿液中吡咯加合物檢測結果［nmol/mL，M（P25～P75）］

3 工作場所空氣中正己烷接觸濃度與尿液中吡咯加合物檢測關系

將空氣中正己烷濃度TWA的檢測結果從高到低進行分組（分組依據(jù)按照低于檢測限、低、中、高濃度四組），與其對應尿液中吡咯加合物水平均值進行雙變量相關分析，其P＜0.05，相關系數(shù)r＝0.962（TWA），表明工作場所空氣中正己烷濃度與接觸者尿液中吡咯加合物水平有明顯正相關，見表3。

表3 工作場所空氣中正己烷濃度水平與接觸者尿液中吡咯加合物的相關性

4 血液生化指標檢測

按照檢驗前質(zhì)量控制標準，采集兩組工人靜脈血，在全自動生化分析儀上進行血清生化指標檢測。由表4可見，兩組ALT、AST、ALP、GGT、TP、ALB、GLB、TBIL、DBIL、IBIL、BUN、CRE、UA、CK、LDH、K+、CHE、α-HBDH、TBA水平均值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；但接觸組的TBIL、IBIL、ALP水平均值都高于對照組；K+水平低于對照組，經(jīng)獨立樣本間均數(shù)t檢驗，P＜0.05，表明上述生化指標在兩組人群中有顯著性差異。

表4 血液中生化指標檢測結果

5 外周全血細胞計數(shù)分析

從兩組工人的外周全血細胞計數(shù)結果中發(fā)現(xiàn)，接觸組MCHC、P-LCR、EOS、MONO，與對照組比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中接觸組MCHC、MONO指標低于對照組；P-LCR、EOS指標高于對照組，見表5。

表5 兩組工人全血細胞計數(shù)分析結果

6 正己烷接觸組尿液中吡咯加合物水平與生化檢測指標間的關系分析

將接觸組尿液中吡咯加合物水平與TBIL、IBIL、ALP、K+進行Pearson相關分析，相關系數(shù)分別為r＝0.577、P＜0.001（TBIL），r＝0.566、P＜0.001（IBIL），r＝0.431、P＝0.003（ALP），r＝-0.345、P＝0.001（K+）。對兩組人群中的TBIL、IBIL、ALP檢測結果超過實驗室參考上限的例數(shù)和K+結果低于實驗室參考下限的例數(shù)進行統(tǒng)計后做χ2檢驗精確概率法（fisher）分析，見表6。

表6 血液中生化指標超過臨床參考值上限的數(shù)據(jù)分析表

7 正己烷接觸者尿液中吡咯加合物與全血細胞計數(shù)分析的關系

對尿液中吡咯加合物檢測結果與其全血細胞計數(shù)進行雙變量Pearson分析發(fā)現(xiàn)，接觸組工人尿液中吡咯加合物水平與MCHC、MONO、P-LCR、EOS有相關性，其中吡咯加合物與MONO、MCHC呈負相關，相關系數(shù)分別為r＝-0.303、P＝0.005（MONO），r＝-0.433、P＝0.002（MCHC）；而與P-LCR、EOS呈正相關，相關系數(shù)分別r＝0.380、P＜0.001（P-LCR），r＝0.517、P＝0.002（EOS）。

討 論

通過t檢驗和雙變量關系分析，對接觸組和對照組工作場所中正己烷濃度和尿液中的吡咯加合物水平分析，結果顯示兩組間存在顯著性差異和相關性。通過血液生化指標篩選，發(fā)現(xiàn)接觸者的大多數(shù)生化指標與對照組無差異，但在TBIL、IBIL、ALP這三項指標上，職業(yè)接觸組高于對照組，與尿液中吡咯加合物水平有相關關系，其中職業(yè)接觸組中TBIL、IBIL指標超過實驗室參考范圍上限的例數(shù)也明顯高于對照組，表明正己烷職業(yè)接觸者存在肝功能損傷的情況［7］，而TBIL、IBIL、ALP是監(jiān)測指標中相對特異的指標，需要重點關注。有文獻報道正己烷慢性接觸人群血清TBA水平會發(fā)生變化，ALT和TBIL水平變化不大［8］。本實驗結果顯示正己烷慢性接觸者，可能因為吸收劑量及代謝因素的差異，TBA、ALT與對照組無明顯變化。本研究中K+水平在兩組之間有差異，與尿吡咯加合物之間相關關系不高，不能說明兩者有相關性，但是提示我們長期接觸正己烷的工人和正己烷中毒患者可能會影響血清K+水平，有待進一步探索。

通過對常見的全血細胞指標進行篩查，發(fā)現(xiàn)接觸組大多數(shù)全血細胞計數(shù)結果（如WBC、RBC、HGB、HCT、PLT、RDW、NEU、LYM、BASO）與對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義，MCHC和MONO接觸組計數(shù)低于對照組；而P-LCR、EOS接觸組計數(shù)高于對照組；接觸組尿液中吡咯加合物水平與紅細胞參數(shù)指標MCHC呈負相關；上述結果顯示在正己烷職業(yè)接觸者中血紅細胞內(nèi)平均血紅蛋白水平發(fā)生變化，而白細胞分類中占少數(shù)部分的EOS、MONO絕對數(shù)發(fā)生變化，提示正己烷接觸人群可能由于長期慢性呼吸道和消化道刺激，導致呼吸道和消化道處于高敏感狀態(tài)，下一步應結合人群職業(yè)接觸狀況和其他體征調(diào)查。

目前，國內(nèi)外仍將尿液中2，5-HD作為正己烷的生物標志，但其測定受到尿樣酸化處理的影響，導致結果不準確［9］，加上氣相色譜儀器昂貴，2，5-HD半衰期短，在脫離了正己烷環(huán)境7 d后，尿中2，5-HD水平近乎微量［10］。因此，2，5-HD僅適合作為近期接觸程度的監(jiān)測指標，并不能很好反映慢性正己烷的神經(jīng)毒性及體內(nèi)2，5-HD的累計劑量。本研究表明：吡咯加合物與各項生化代謝指標和血液指標存在一定相關性，能夠反映累積暴露水平，尿液中吡咯加合物可以作為正己烷職業(yè)接觸人群的生物標志物，便于早期發(fā)現(xiàn)正己烷職業(yè)暴露人群的功能損傷，及時做好防護措施和健康監(jiān)護。