深圳市2019—2020,年放射工作人员上岗前职业健康检查染色体畸变率与微核率分析
时间：2023-02-15 14:45:09 来源：千叶帆 本文已影响人
李丽梅 高朝贤 惠长野 杨学琴 陈钰婷 沙焱 易娟
深圳市职业病防治院病理毒理所，深圳 518020
随着经济的发展和科技的进步，放射性核素、电离辐射源及核能被广泛地开发和利用，辐射对人体造成的损伤一直是放射医学界关注的问题。染色体畸变率和微核率是评估放射性损伤的灵敏指标[1]，也是放射工作人员职业健康检查的必检项目[2-3]。上岗前检查是放射工作人员职业健康检查的重要组成部分，其主要目的是发现有无职业禁忌证以及建立接触职业病危害因素人员的基础健康档案。不同地区、不同城市、不同年代的人群所接触到的环境有害因素的种类和剂量不同，诱发染色体畸变与微核的本底水平也不同。近年来，国内对于放射工作人员上岗前染色体畸变率和微核率的水平及其分布特征少有报道，仅有健康人群染色体畸变和微核本底水平的调查数据，且样本量偏少，单篇文献通常只有几十至几百名调查对象，缺乏大样本量的人群数据[4-17]。我们通过分析深圳市2015—2020 年放射工作人员上岗前职业健康检查的染色体畸变率和微核率结果，为放射工作人员对预期工作的适任和持续适任程度的评价提供参考，为应急照射或事故照射的医学处理和放射性疾病的诊断提供基础健康资料，也为加强放射工作人员辐射防护与职业健康管理提供科学依据。
1.1 调查对象
选取2015—2020 年在深圳市职业病防治院接受上岗前职业健康检查的2 777 名放射工作人员开展横断面研究，其中男性2 210 名、女性567 名，年龄17～69（27.6±6.8）岁。纳入标准：（1）无恶性肿瘤或严重慢性疾病史；
（2）无药物、化学毒物长期接触史；
（3）无应急照射和事故照射史。排除标准：处于疾病急性期或近期大剂量用药。将受检者按年龄分为5 组：17～20 岁、21～30 岁、31～40 岁、41～50 岁、51～69 岁。外周血的采集遵循医学伦理要求，所有受检者均知情同意。
1.2 淋巴细胞微核和染色体的制备
采用全血微量培养法制备淋巴细胞微核和染色体，具体方法如下。采集受检者的静脉血2.0 ml至无菌肝素钠真空采血管内，接种0.5 ml 全血至3.0 ml 微核培养基中，37 ℃恒温培养68～72 h 后，以0.075 mol/L KCl 溶液作为低渗液低渗处理2 min，以卡诺氏固定液（甲醇与冰醋酸的体积比为3∶1）固定，20 min/次，共固定2 次，常规方法滴片后自然晾干，用10%吉姆萨染液染色10 min，制备淋巴细胞微核；
接种0.5 ml 全血至3.0 ml 染色体培养基中，加入秋水仙素（最终质量浓度为0.04 μg/ml），37 ℃恒温培养48～52 h 后，以0.075 mol/L KCl 溶液作为低渗液低渗处理15 min，以卡诺氏固定液（甲醇与冰醋酸的体积比为3∶1）固定，20 min/次，共固定3 次，湿片滴片后过火分散染色体，自然晾干，用10%吉姆萨染液染色10 min，制备淋巴细胞染色体。
主要试剂及仪器：微核培养基、染色体培养基均购自美国康宁公司；
KCl、甲醇、冰醋酸均购自广州化学试剂厂（均为分析纯）；
秋水仙素、10%吉姆萨染色液均购自上海生工生物工程技术服务有限公司。无菌肝素钠真空采血管购自深圳美讯医学检验科技有限公司；
CO2恒温培养箱购自美国赛默飞世尔科技公司，型号HERAcell 240i。
1.3 计数分析
应用德国蔡司公司MetaSystems 全自动染色体扫描分析系统扫描淋巴细胞染色体中期分裂相，并在油镜下拍照，每名受检者分析100 个淋巴细胞染色体中期分裂相，将发现的所有染色体畸变按不同类型分别记录和统计，包括双着丝粒体、着丝粒环和无着丝粒体。当受检者可分析的分裂相较少时，进行重新抽血复检，所有疑似的畸变类型均经2 名以上从事染色体畸变分析工作5 年以上的专业人员确认。在60 倍物镜下对每名受检者的1 000 个已转化淋巴细胞进行计数，按照《人类辐射细胞遗传学》中的微核判断标准[18]识别微核并记录。
1.4 统计学分析
2.1 染色体畸变情况
由表1 可知，2 777 名受检者的双着丝粒体+着丝粒环畸变率为（0.016±0.002）%、染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率为（0.072±0.005）%，染色体畸变细胞率为（0.068±0.005）%，以上结果均在国内文献[4-14,18]报道的健康人群的本底水平范围内。双着丝粒体+着丝粒环畸变率随年龄的增加略有升高，但各年龄组间的差异无统计学意义（χ2=0.931，P=0.920）；
且各年龄组间染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率、染色体畸变细胞率间的差异均无统计学意义（χ2=1.193、0.691，P=0.879、0.952）。
由表2 可知，各年龄组不同性别的受检者的染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率、染色体畸变细胞率之间的差异均无统计学意义（Z=-0.929～-0.059，均P＞0.05）。
2.2 微核情况
由表3 可知，2 777 名受检者的微核率为（0.43±0.01）‰（在国内文献[6-17]报道的健康人群的本底水平范围内），微核细胞率为（0.40±0.01）‰，淋巴细胞转化率为（85.07±3.16）%；
与17～20 岁年龄组相比，其余各年龄组的微核率、微核细胞率均较高，淋巴细胞转化率均较低，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）。Spearman 秩相关分析结果表明，受检者的微核率和微核细胞率均与年龄呈正相关（r=0.166、0.168，均P＜0.001）；
而淋巴细胞转化率与年龄呈负相关（r=-0.197，P＜0.001）。
由表4 可知，21～30 岁年龄组、31～40 岁年龄组女性受检者的微核率和微核细胞率均显著高于同年龄组的男性受检者，且差异均有统计学意义（均P＜0.001）；
17～20 岁年龄组、21～30 岁年龄组女性受检者的淋巴细胞转化率均显著高于同年龄组的男性受检者，且差异均有统计学意义（均P＜0.01）。
参加放射工作上岗前职业健康检查的人群是一类特殊群体，他们有的来自健康人群，有的是有职业病危害因素接触史的转岗人员，还有的是放射工作脱岗后重新上岗的人员，此类人群的染色体畸变率及微核率检测结果理论上应不低于健康人群。我们分析了放射工作人员上岗前职业健康检查染色体畸变率及微核率结果，并将其与已报道的国内其他地区健康人群的本底水平进行了比较：本研究2 777名放射工作人员上岗前职业健康检查结果中的双着丝粒体+着丝粒环畸变率为（0.016±0.002）%、染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率为（0.072±0.005）%、染色体畸变细胞率为（0.068±0.005）%、微核率为（0.43±0.01）‰、微核细胞率为（0.40±0.01）‰、淋巴细胞转化率为（85.07±3.16）%；
国内文献报道的健康人群的双着丝粒体+着丝粒环畸变率低于0.03%[4-14]、染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率为0.01%～0.19%[4-14]、染色体畸变细胞率为0～2.0%[18]、微核率为0.06‰～1.16‰[6-17]，可见本研究各项结果均在大部分国内文献报道的健康人群的本底水平范围内，且与理论分析相符。
本研究中受检者的双着丝粒体+着丝粒环畸变率随年龄的增加而升高。双着丝粒体+着丝粒环畸变率因本底水平较低和辐射特异性较高而被国际公认为辐射生物剂量估算的“金标准”。本研究中51～69 岁年龄组受检者的双着丝粒体+着丝粒环畸变率为（0.027±0.027）%，接近健康人群的本底水平上限，且有高于健康人群本底水平的趋势，其可能的原因：一是受天然本底辐射、环境诱变剂和生物因素等致畸变因素的累积效应影响，健康人群的染色体畸变率随年龄的增大而升高；
二是与部分高龄受检者有既往放射线接触史有关。因本研究未纳入非放射工作人员的上岗前细胞遗传学检测结果作为对照，故无法排除既往放射线接触史对本底水平的影响，此问题在后续的调查研究中应进一步探讨。各年龄组不同性别受检者染色体畸变（双着丝粒体+着丝粒环+无着丝粒体）率、染色体细胞畸变率间的差异均无统计学意义，这与既往报道结果[4-14,18]一致。
本研究中，21～30 岁年龄组、31～40 岁年龄组、41～50 岁年龄组、51～69 岁年龄组受检者的微核率、微核细胞率均高于17～20 岁年龄组，淋巴细胞转化率均低于17～20 岁年龄组，且差异均有统计学意义。微核率和微核细胞率与受检者的年龄呈正相关，而淋巴细胞转化率与受检者的年龄呈负相关，分析原因可能是21 岁以上的受检者中有转岗或放射工作脱岗后重新上岗人员，其中部分受检者有既往放射线接触史。此外，微核自发率本就随年龄的增大而升高[19]，一般认为是有害物质累积接触量增高所致；
同时随着年龄的增大，基因突变增多、DNA 修复能力降低，进而引起DNA 损伤增加[20-21]。赵骅等[21]的研究结果表明，女性的微核率高于男性。本研究中21～30 岁年龄组、31～40 岁年龄组女性受检者的微核率和微核细胞率均高于同年龄组的男性，且差异均有统计学意义；
17～20 岁年龄组、21～30 岁年龄组女性受检者的淋巴细胞转化率均显著高于同年龄组的男性，且差异均有统计学意义。是否因育龄期和月经期女性代谢旺盛导致其对各种致畸变因素更敏感而更易形成微核还需进一步研究证实。
综上所述，本研究结果表明，深圳市2015—2020 年放射工作人员上岗前职业健康检查结果中的染色体畸变率和微核率虽未超过国内报道的健康人群本底水平范围，但有随年龄增大而相对升高的趋势。掌握放射工作人员上岗前染色体畸变率和微核率的水平现状及健康基础资料有望为尽早发现职业禁忌证、保护劳动者职业健康、避免职业安全隐患和相关权益纠纷提供有力证据。
利益冲突所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明李丽梅负责命题的提出、研究的设计、数据的收集与分析、论文的撰写；
高朝贤负责数据的统计与分析；
惠长野负责研究的设计、论文的审阅；
杨学琴、陈钰婷、沙焱负责研究对象的筛选、染色体畸变和微核的分析；
易娟负责论文的指导、研究的实施
