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室内装修污染与白血病的相关性

2019/12/16 阅读:

摘要:白血病是一类来源于造血干细胞的恶性肿瘤,其死亡率高、治疗难度大,严重威胁人类的生命健康。白血病的发病与转归是由多重因素综合作用所致,伴随我国社会经济快速的发展,环境污染愈演愈烈,其中室内装修污染作为白血病发病的危险因素,引起了学术界的广泛关注。本文就室内装修污染中的甲醛、苯、氡等对人体的影响、致病机制、与白血病的相关性以及预防进行综述,以期提高对室内装修污染与白血病的认识,为预防白血病提供一定的参考。

关键词:白血病;室内装修污染;甲醛;苯;氡

随着我国经济迅速发展,国民的生活水平得到了明显提高,不少家庭室内装修过于复杂化,使得室内装修污染问题日趋严重,大量含毒害物质的装修材料出现在室内装修中,导致白血病等恶性血液肿瘤发病风险也随之上升。然而,白血病(leukemia)的发病因素呈现多样化,目前关于室内装修污染是否与白血病存在相关性仍有一定的争议[1]。本文旨在通过分析室内装修污染中的甲醛、苯、氡等的特性及其致癌机制,探讨室内装修污染物与白血病的关系,进而为预防室内装修污染所致白血病提供参考。

1室内装修的甲醛污染

甲醛(formaldehyde)是一种无色、强烈气味、强氧化性的刺激性气体,广泛用于工业如制造树脂、油漆、塑料、合成纤维以及化妆品原料[2-4]。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉、呼吸系统、消化系统、免疫功能异常等方面,世界卫生组织(WHO)下属的国际癌症研究中心(InternationalAgencyforRe-searchonCancer,IARC)评估了甲醛致癌效应的相关研究报告后,将甲醛确定为Ⅰ类致癌物[5]。

1.1甲醛的致病机制

甲醛的致病机制主要包括以下几个方面:甲醛可造成骨髓细胞DNA的断裂和DNA-蛋白质交联,对细胞造成严重的遗传毒性[6],吸烟增加了DNA中甲醛复合物N6-羟甲基-脱氧腺苷从而诱导肿瘤的产生[7]。其中环境化学物接触可能通过影响表观遗传修饰而发挥致病作用,VrijensK等[8]研究表明人接触空气中的甲醛后,microRNA表达下调,从而导致癌症发生。RagerJE等[9]研究显示甲醛暴露可显著破坏细胞中的microRNA表达谱,并且改变可能影响细胞凋亡的信号转导。柯跃斌等[10]和LiuQ等[11]研究同样发现甲醛随着接触时间的增加,可降低细胞全基因组DNA甲基化水平。ChenD等[12]通过研究甲醛暴露对组蛋白修饰和染色体组装的影响,发现甲醛可以损害染色体组装并改变了数百种癌症相关基因的表达。研究表明[13],装修材料和家具中含有甲醛,其释放期长达3~5年,室内装修后1~2年内甲醛不可能完全挥发掉,从而导致室内有害气体超标。更有学者[14]对甲醛职业暴露人员进行队列研究发现,甲醛可能导致血液淋巴系统肿瘤、颅内肿瘤、前列腺癌等,并且在职业工人研究中发现白血病水平接近于期望值。

1.2甲醛与白血病的关系及其易感性分析

早在2009年9月,国际癌症研究机构根据已有的流行病学研究结果将甲醛视为人类白血病致病原[15]。LaiY等[16]通过研究内源性和外源性DNA-蛋白质交联(DPC)对甲醛的影响,将实验动物暴露于稳定同位素标记的甲醛并进行超灵敏质谱法以测定内源(未标记)和外源(C20标记),结果发现内源性DPC可能导致骨髓毒性和白血病风险增加。MeyersAR等[17]研究显示,11043例接触甲醛的服装工人的总体白血病死亡率随着暴露持续时间的增加而增加。KwonSC等[18]对职业接触甲醛与癌症发生率进行研究,发现甲醛暴露峰值时白血病风险增加,且表现出显著的剂量反应关系。WeiC等[19]将BALB/c小鼠暴露于3mg/m3甲醛2周后发现小鼠活性氧(ROS)和8-羟基-2'脱氧鸟苷(8-OHdG)的水平明显高于对照组,且ROS和8-OHdG升高的骨髓祖细胞的补偿可能导致正常造血干细胞或祖细胞(HSC/HPC)转化为白血病干/祖细胞,同时研究表明苯和甲醛联合作用将会提高这种风险。BassigBA等[20]等对暴露于甲醛的工人进行血液检测发现其骨髓粒细胞和血小板显著下降而淋巴细胞则无明显下降。LanQ等[21]比较暴露于相对高水平甲醛的29名工人和23个未暴露工人的染色体的差异,发现暴露工人的单个染色体、三体、四体和SCA水平升高,而它们常见于急性髓细胞性白血病。虽然CheckowayH等[22]评估发现甲醛暴露和急性髓细胞白血病(AML)无相关性,但却观察到慢性粒细胞白血病(CML)与甲醛峰值暴露存在相关性。夏俊杰等[23]和蒋伟超等[24]通过探讨甲醛接触、全基因组DNA甲基化与儿童急性淋巴细胞白血病(cALL)得出甲醛接触水平较高与cALL发病风险成正相关。JiangWC等[25]研究环境化学品暴露与cALL风险之间的关系,发现甲醛的暴露可以显著增加cALL的风险。刁奇志等[26]的研究发现,甲醛浓度和全血黏度存在正相关关系,甲醛浓度越高对红细胞膜的氧化损伤越重,且同年龄女性组甲醛浓度和全血黏度的相关性小于男性组,同性别<40岁组的相关性>40~60岁组。甲醛的暴露与成年人易患髓系白血病、儿童易患淋系白血病有关。同时与性别、年龄也有一定的相关性。

2室内装修的苯污染

苯广泛存在于工业生产环境和化工产品中,如溶剂型油漆、清洁剂、溶剂型胶合剂等,是一类具有血液毒性的致癌物质,长时间的苯接触,可导致血液系统恶性肿瘤的发生。

2.1苯的致病机制

目前学者[27]认为苯诱导急性白血病(BIAL)的主要机制有以下几点:①苯经代谢转化后毒理效应增强,进而诱导白血病。苯首先在肝脏等器官经细胞色素P4502E1(CYP2E1)代谢为氢醌,再转移到骨髓,经髓过氧化物酶(MPO)催化成苯醌,进而产生苯的血液毒性,苯醌等醌类、半醌类物质亦能借助MPO、醌氧化还原酶(NQO1)参与的氧化还原循环生成氧自由基,造成骨髓造血干细胞遗传物质损伤。②氧化应激反应:苯的代谢物苯醌、苯酚等通过反应性增强氧化物(ROS)水平引起细胞毒性作用,导致正常细胞向白血病细胞的恶性克隆。③苯诱导细胞遗传学改变:暴露于苯和苯代谢物可导致染色体异常,如5号、7号染色体长臂缺失和21号染色体长臂t(21q)的易位,从而诱导白血病发生。④造血干细胞(HSC)生成过程中关键靶基因或分子通路的改变,如细胞遗传学、表观遗传学异常等,均可引起白血病干细胞表型的表达,最终导致白血病细胞的生成及克隆演化。⑤免疫异常:异常生长因子(如TNF-α、INF-γ、AHR等)的表达、粘附分子受体异常表达以及免疫监视异常等,可致造血干细胞微环境损伤,进而导致造血干细胞结构与功能的异常,引起白血病干细胞表型的表达。

2.2苯与白血病的关系及其易感性分析

卢叶丹等[28]为了研究苯对其靶器官骨髓中造血干/祖细胞功能的影响,利用苯的代谢产物———氢醌来探索苯对白血病前期造血干/祖细胞自我更新能力的影响,该研究显示高剂量氢醌暴露能促进白血病前期造血干祖细胞增殖、更新,从而导致白血病的发生。导致室内装修污染的主要成分是有机挥发物(VOCs)中所含的苯系物,同样有研究[29]发现白血病患者血清GST总酶活性下降,提示苯系物及其代谢产物导致GST基因缺失可能是白血病致病的主要因素。此外,SmithMT等[30]研究证实儿童急性淋巴细胞白血病(ALL)NQO1、MPO多态性与白血病发生密切相关;高浓度的苯单独作用于人早幼粒细胞白血病HL60细胞可增加ROS水平导致细胞毒作用,导致白血病的发生[31]。戚战军等[32]研究发现,职业性的苯接触可致白血病发生的风险增加,但苯所致白血病是否存在剂量-反应关系仍有争议。同时,王洁等[33]研究发现,职业性苯暴露所致白血病的主要类型是AML,且接触低剂量苯所致为主要诱因的占比较多。

3室内装修的氡污染

“氡”是空气中一类放射性元素,氡在自然界有3种放射性同位素存在,即219Rn、220Rn、222Rn,其中222Rn半衰期最长。通常,自然界中土壤、矿井、家庭室内的装修与建筑材料是室内放射性元素氡的主要来源。氡已被国际癌症研究机构(IARC)列为Ⅰ类致癌因素,是仅次于烟草的第二大致肺癌的物质[34],据美国国家研究统计委员会估计,通过减少室内氡的暴露,可降低美国3%~4%的肺癌死亡率[35]。徐勇等[36]研究发现,室内装修材料释放的放射性元素氡及氡子体衰变时以α粒子向骨髓及造血细胞持续释放能量,引起造血细胞的损伤,继而使白血病的发生风险上升。唐谋生等[37]研究发现,矿工、建筑工人等职业性氡暴露,罹患AML的风险较其他职业和居住场所的人高2~3倍,且急性白血病的发病与氡浓度呈正相关。此外,亦有相关研究证实,外周血淋巴细胞DNA损伤率、次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因突变频率和室内氡浓度相关,暴露于氡浓度>200Bq/m3的居民,DNA损伤率和次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因突变率明显升高(P<0.05),继而导致白血病等恶性肿瘤的发生[38]。WHO建议,室内居住环境的氡浓度应<2.7pCi/L,而美国环境保护机构认为室内氡浓度≥4.0pCi/L属于超标,将增加包括血液肿瘤在内的癌症的发生率。

4室内装修污染的预防

如前所述,室内装修污染是导致白血病的重要危险因素,当今时代应该更加重视室内装修污染的防治,不断提高居民的环保意识,树立“健康、环保、绿色”的装修理念;同时,装修材料的制造企业应不断优化产品,积极研发环保材料、提升装修材料的制作工艺,从源头上降低有害物质的产生;有关部门严格监督装修施工过程,装修部门需不断改进施工工艺,严格执行绿色环保标准,改良室内装修设计,提高装修过程的垃圾处理能力,做好无害化处理工作。有研究指出,装修材料中的甲醛、苯等有害物质虽然易挥发,但周期长,甚至长达十余年[39]。因此,在室内装修过程中,应注意以下几点:①居室装修应选择无毒、清洁环保的材料;②用吸附剂来吸收甲醛等有害物质;③加强室内通风(6个月以上),并请专业机构检测合格后再入住;④控制室内的温度、湿度:如甲醛会随着温度升高,其释放速度也会相应加快;⑤生态治理:装修后可利用活性炭吸附、安装空气净化装置或种植绿色植物,均可有效吸收甲醛、苯等有害物质。对于长期具有甲醛和苯等职业暴露的制造业工人,预防的重点则在生产方法的改进、生产时的有效控制以及生产后的保存及运输[40],尽可能做好防护隔离措施;对于长期接触化工产品和实验试剂的技术人员,预防重点则在于工作环境的通风、材料的处理及摆放,以及加强自身锻炼、提高身体素质等[41];此外,亦可通过改装室内空调有效减轻室内装修污染物对人体的危害[42]。

5总结

近年来,居室装修导致健康问题逐渐成为大众普遍关注的一个焦点。诸多研究已证实,室内装修污染中的甲醛、苯系物等与白血病的发生率存在一定的关联性,鉴于室内装修污染中的甲醛、苯、氡等污染物暴露的社会普遍性和严重危害性,确定室内装修污染物如苯和甲醛暴露的易感基因型、对苯和甲醛暴露高危人群的筛检以及对白血病高危人群(如儿童)保护的研究,同时有针对性的规避相关装修污染风险,都具有长远的社会意义和科学价值,这些都是我们往后需要深入研究和探讨的方向。作者贡献声明与致谢:本文作者李会宁、刘彦权共同提出论文构思,刘彦权主要负责论文撰写,沈建箴教授等负责文章内容审校和总体把关。特别感谢刘彦权对于文章内容与结构的完善充实,使整篇文章更具连贯性、可读性。

参考文献:

[1]杨雯雯,孙业桓,沈国栋,等.中国儿童白血病发病与室内装修关系的Meta分析[J].中国循证医学杂志,2017(17):1455.

[2]律微波,刘小兰,张利,等.环保型人造板用无醛胶粘剂的研究[J].化学与粘合,2014(5):267-268.

[3]陈立军,张心亚,黄洪,等.化妆品中甲醛含量的测定方法[J].香料香精化妆品,2015,10(5):27-30.

[4]贾芳.uPA系统在骨髓基质细胞———白血病细胞共培养模型中表达及意义研究[D].兰州大学,2017.

作者:李会宁 刘彦权 付海英 周华蓉 沈建箴 单位:福建医科大学附属协和医院血液内科

室内装修污染与白血病的相关性

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