CO作业工人体内脂质过氧化及抗氧化水平的变化
作者：张秀莲 于强 刘健 阿拉塔
单位：张秀莲 于强 刘健 100022 北京化工实验厂医院；阿拉塔 北京医科大学第三临床医院
关键词：
CO作业工人体内脂质过氧化及抗氧化水平的变化 近年来的许多研究均表明:无论是急性CO中毒还是慢性CO中毒，均可能涉及到活性氧的产生[1]。为探讨长期低浓度接触CO后,CO对工人体内脂质过氧化及抗氧化水平的影响，我们对某化工厂CO造气车间的工人体内脂质过氧化及抗氧化水平进行了测定,结果如下。
一、对象与方法
1.研究对象：选择某化工厂造气车间接触CO的工人48名作为接触组，其中男29人，平均年龄(37.9±7.7)岁，平均工龄(14.2±7.5)年；女19人，平均年龄(35.2±8.8)岁，平均工龄(10.5±7.6)年。另选非CO接触工人48人作为对照组，其中男27人，平均年龄(35.3±7.3)岁，平均工龄(13.7±7.5)年；女21人，平均年龄(35.7±6.2)岁，平均工龄(11.2±6.5)年。空腹静脉取血，分离血清，-20 ℃保存待测。
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2.车间中CO浓度的测定：采用一氧化碳直读仪测定车间空气中CO浓度，共测定了分析室、炉条机、自动机和煤气鼓风机4个工作点1年的空气中CO浓度。血清中丙二醛(MDA)的测定采用改进的硫代巴比妥酸分光光度法[2],血清中谷胱甘肽(GSH)含量的测定采用荧光法[3],血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的测定采用DTNB法[4],碳氧血红蛋白(HbCO)含量的测定采用分光光度法[5]。统计分析方法用Primer软件进行t检验。
二、结果
1.造气车间空气中CO的浓度：1997年6月～1998年6月，对造气车间工人呼吸带CO浓度分别进行了测定，结果显示自动机处CO浓度最高，1年测定的34次中超标率为26.5%;炉条机处CO浓度最低,超标率仅为2.9%。
2.CO作业工人血中HbCO的含量：CO作业工人血中HbCO含量明显高于对照组；为排除吸烟因素的影响，将接触组和对照组中吸烟者排除后重新计算，结果仍表明接触组血中HbCO明显高于对照组(表1)。
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表1 CO作业工人血中HbCO含量(
±s)
组别
受检者
受检中非吸烟者
例数
HbCO(%)
例数
HbCO(%)
接触
48
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2.80±0.20**
31
2.77±0.18*
对照
48
1.76±0.25
32
1.69±0.24
与对照组比较,*P<0.05，* *P<0.01
3.CO作业工人外周血清中MDA、GSH的含量和GSH-Px活力：将接触组和对照组分别按性别进行分层分析，无论是男性还是女性，接触组工人外周血中MDA的含量均明显高于对照组，且差异有显著性。CO接触组中男性工人GSH含量明显低于相应的对照组，而女性工人GSH含量与相应的对照组无明显差异。无论是男性还是女性工人，CO接触组的GSH-Px活力均明显低于对照组，且差异有显著性(表2)。
, 百拇医药
表2 CO作业工人外周血中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和
谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的变化
组别
性别
MDA(μmol/L)
GSH(μg/L)
GSH-Px(μg/L)
样本数±s
样本数±s
, 百拇医药
样本数±s
接触
男
29
1.180±0.443**
24
13310±3430*
28
209±91*
女
, 百拇医药
19
0.932±0.459*
18
12400±3490
19
227±64*
对照
男
27
0.743±0.270
21
15570±3700
, http://www.100md.com
25
258±81
女
21
0.579±0.371
19
12600±3120
21
276±66
与对照组比较,*P<0.05，* *P<0.01
三、讨论
CO作为一种窒息性气体，不仅能与Hb结合，而且能够直接作用于呼吸酶，与细胞色素氧化酶的二价铁具有亲和力，从而抑制组织呼吸。本研究对CO作业工人的检查发现其外周血中的HbCO明显升高，提示长期接触低浓度的CO对机体产生了慢性毒性作用。
, 百拇医药
近年来的大量体外和动物整体实验表明:CO中毒所引起的多种组织损伤均有可能与活性氧的产生及脂质过氧化有关,如Turcanu等[6]将胸腺细胞暴露于CO后，发现胸腺细胞脂质过氧化水平明显升高，这种作用可被抗氧化剂Vit E的类似物Trolox所抑制，提示CO可通过自由基介导的途径引起胸腺细胞损伤，从而对免疫系统起到抑制作用。Thom等[7]对CO中毒大鼠脑组织的脂质过氧化水平进行了测定，发现中毒后立即给予超氧化物歧化酶(SOD)可抑制脂质过氧化的产生，提示CO中毒首先是引起活性氧的产生，然后导致了脂质过氧化。Piantadosi等[8]将大鼠暴露于CO后3、7、21天，均发现大鼠脑组织中羟基自由基的产生明显增多，并认为这是导致CO中毒后迟发性神经损伤的原因之一。Fechter等[9]发现急性CO中毒可引起明显的高频听力损伤，而这种损伤作用可被自由基清除剂所抑制，提示自由基的产生在CO引起的高频听力损伤中起了重要作用。
本研究结果表明：CO作业工人体内脂质过氧化水平明显升高，从人群角度证明了长期低浓度接触CO可引起体内的氧化应激。为探讨长期低浓度接触CO后对机体抗氧化能力的影响，本研究还测定了CO作业工人外周血清中的GSH含量和GSH-Px活力。GSH是细胞内重要的含巯基的非蛋白质蛋白分子，在许多重要的生物学现象中，如蛋白质和DNA的生物合成、酶的活力、代谢、对细胞的保护、衰老等方面均起着直接或间接作用，特别是在对氧自由基、有机氢过氧化物以及亲电子剂的灭活过程中，起着极其重要的作用。GSH-Px存在于真核细胞的胞浆中，也存在于线粒体中，GHS-Px的主要解毒功能在于将H2O2还原为H2O，使得
通过中间体H2O2生成高活性的OH·这个链被打断，从而保护细胞免受氧自由基的毒性损害。本研究结果表明：CO作业工人外周血清中的GSH-Px活力明显低于对照组，而GSH的含量则只有男性工人明显下降，女性工人则无明显改变，提示长期低浓度接触CO可抑制体内的抗氧化能力。
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综上所述，长期低浓度接触CO可导致机体产生氧化应激，并抑制了体内的抗氧化能力，这可能是CO中毒后多种组织损伤的原因之一。
参考文献
[1] Piantadosi CA,Zhang J,Demchenko IT.Production of hydroxyl radical in hippocampus after CO hypoxic hypoxia in the rat.Free Radic Biol Med,1997,22:725-732.
[2] 向荣，王鼎年.过氧化脂质硫代巴比妥酸分光光度法的改进.生物化学与生物物理进展，1990，17：241-242.
[3] 沈惠麒，赵利英，曲青山，等.组织中谷胱甘肽的荧光测定法.中华劳动卫生职业病杂志，1988，6：103-105.
, http://www.100md.com
[4] 夏奕明，朱莲珍.血和组织中谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定方法.卫生研究，1987，16：29-32.
[5] 冯仁丰.碳氧血红蛋白定量法.实用医学检验学.上海：上海科学技术出版社，1996.72.
[6] Turcanu V,Dhouib M,Gendrault JL,et al.Carbon monoxide induces murine thymocyte apoptosis by a free radical-mediated mechanism.Cell Biol Toxicol,1998,14:47-54.
[7] Thom SR.Dehydrogenase conversion to oxidase and lipid peroxidation in brain after carbon monxide poisoning.J Appl Physiol,1992,73:1584-1589.
, 百拇医药
[8] Piantadosi CA,Zhang J,Levin ED,et al.Apoptosis and delayed neuronal damage after carbon monoxide poisoning in the rat.Exp Neurol,1997,147:103-114.
[9] Fechter LD,Liu Y,Pearce TA.Cochlear production from carbon monoxide exposure by free radical blockers in the guinea pig.Toxicol Appl Pharmacol,1997,142:47-55.
(收稿：1998-11-17 修回：1999-01-11), http://www.100md.com
单位：张秀莲 于强 刘健 100022 北京化工实验厂医院；阿拉塔 北京医科大学第三临床医院
关键词：
CO作业工人体内脂质过氧化及抗氧化水平的变化 近年来的许多研究均表明:无论是急性CO中毒还是慢性CO中毒，均可能涉及到活性氧的产生[1]。为探讨长期低浓度接触CO后,CO对工人体内脂质过氧化及抗氧化水平的影响，我们对某化工厂CO造气车间的工人体内脂质过氧化及抗氧化水平进行了测定,结果如下。
一、对象与方法
1.研究对象：选择某化工厂造气车间接触CO的工人48名作为接触组，其中男29人，平均年龄(37.9±7.7)岁，平均工龄(14.2±7.5)年；女19人，平均年龄(35.2±8.8)岁，平均工龄(10.5±7.6)年。另选非CO接触工人48人作为对照组，其中男27人，平均年龄(35.3±7.3)岁，平均工龄(13.7±7.5)年；女21人，平均年龄(35.7±6.2)岁，平均工龄(11.2±6.5)年。空腹静脉取血，分离血清，-20 ℃保存待测。
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2.车间中CO浓度的测定：采用一氧化碳直读仪测定车间空气中CO浓度，共测定了分析室、炉条机、自动机和煤气鼓风机4个工作点1年的空气中CO浓度。血清中丙二醛(MDA)的测定采用改进的硫代巴比妥酸分光光度法[2],血清中谷胱甘肽(GSH)含量的测定采用荧光法[3],血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的测定采用DTNB法[4],碳氧血红蛋白(HbCO)含量的测定采用分光光度法[5]。统计分析方法用Primer软件进行t检验。
二、结果
1.造气车间空气中CO的浓度：1997年6月～1998年6月，对造气车间工人呼吸带CO浓度分别进行了测定，结果显示自动机处CO浓度最高，1年测定的34次中超标率为26.5%;炉条机处CO浓度最低,超标率仅为2.9%。
2.CO作业工人血中HbCO的含量：CO作业工人血中HbCO含量明显高于对照组；为排除吸烟因素的影响，将接触组和对照组中吸烟者排除后重新计算，结果仍表明接触组血中HbCO明显高于对照组(表1)。
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表1 CO作业工人血中HbCO含量(
±s)组别
受检者
受检中非吸烟者
例数
HbCO(%)
例数
HbCO(%)
接触
48
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2.80±0.20**
31
2.77±0.18*
对照
48
1.76±0.25
32
1.69±0.24
与对照组比较,*P<0.05，* *P<0.01
3.CO作业工人外周血清中MDA、GSH的含量和GSH-Px活力：将接触组和对照组分别按性别进行分层分析，无论是男性还是女性，接触组工人外周血中MDA的含量均明显高于对照组，且差异有显著性。CO接触组中男性工人GSH含量明显低于相应的对照组，而女性工人GSH含量与相应的对照组无明显差异。无论是男性还是女性工人，CO接触组的GSH-Px活力均明显低于对照组，且差异有显著性(表2)。
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表2 CO作业工人外周血中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和
谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的变化
组别
性别
MDA(μmol/L)
GSH(μg/L)
GSH-Px(μg/L)
样本数
±s样本数
±s, 百拇医药
样本数
±s接触
男
29
1.180±0.443**
24
13310±3430*
28
209±91*
女
, 百拇医药
19
0.932±0.459*
18
12400±3490
19
227±64*
对照
男
27
0.743±0.270
21
15570±3700
, http://www.100md.com
25
258±81
女
21
0.579±0.371
19
12600±3120
21
276±66
与对照组比较,*P<0.05，* *P<0.01
三、讨论
CO作为一种窒息性气体，不仅能与Hb结合，而且能够直接作用于呼吸酶，与细胞色素氧化酶的二价铁具有亲和力，从而抑制组织呼吸。本研究对CO作业工人的检查发现其外周血中的HbCO明显升高，提示长期接触低浓度的CO对机体产生了慢性毒性作用。
, 百拇医药
近年来的大量体外和动物整体实验表明:CO中毒所引起的多种组织损伤均有可能与活性氧的产生及脂质过氧化有关,如Turcanu等[6]将胸腺细胞暴露于CO后，发现胸腺细胞脂质过氧化水平明显升高，这种作用可被抗氧化剂Vit E的类似物Trolox所抑制，提示CO可通过自由基介导的途径引起胸腺细胞损伤，从而对免疫系统起到抑制作用。Thom等[7]对CO中毒大鼠脑组织的脂质过氧化水平进行了测定，发现中毒后立即给予超氧化物歧化酶(SOD)可抑制脂质过氧化的产生，提示CO中毒首先是引起活性氧的产生，然后导致了脂质过氧化。Piantadosi等[8]将大鼠暴露于CO后3、7、21天，均发现大鼠脑组织中羟基自由基的产生明显增多，并认为这是导致CO中毒后迟发性神经损伤的原因之一。Fechter等[9]发现急性CO中毒可引起明显的高频听力损伤，而这种损伤作用可被自由基清除剂所抑制，提示自由基的产生在CO引起的高频听力损伤中起了重要作用。
本研究结果表明：CO作业工人体内脂质过氧化水平明显升高，从人群角度证明了长期低浓度接触CO可引起体内的氧化应激。为探讨长期低浓度接触CO后对机体抗氧化能力的影响，本研究还测定了CO作业工人外周血清中的GSH含量和GSH-Px活力。GSH是细胞内重要的含巯基的非蛋白质蛋白分子，在许多重要的生物学现象中，如蛋白质和DNA的生物合成、酶的活力、代谢、对细胞的保护、衰老等方面均起着直接或间接作用，特别是在对氧自由基、有机氢过氧化物以及亲电子剂的灭活过程中，起着极其重要的作用。GSH-Px存在于真核细胞的胞浆中，也存在于线粒体中，GHS-Px的主要解毒功能在于将H2O2还原为H2O，使得
通过中间体H2O2生成高活性的OH·这个链被打断，从而保护细胞免受氧自由基的毒性损害。本研究结果表明：CO作业工人外周血清中的GSH-Px活力明显低于对照组，而GSH的含量则只有男性工人明显下降，女性工人则无明显改变，提示长期低浓度接触CO可抑制体内的抗氧化能力。, http://www.100md.com
综上所述，长期低浓度接触CO可导致机体产生氧化应激，并抑制了体内的抗氧化能力，这可能是CO中毒后多种组织损伤的原因之一。
参考文献
[1] Piantadosi CA,Zhang J,Demchenko IT.Production of hydroxyl radical in hippocampus after CO hypoxic hypoxia in the rat.Free Radic Biol Med,1997,22:725-732.
[2] 向荣，王鼎年.过氧化脂质硫代巴比妥酸分光光度法的改进.生物化学与生物物理进展，1990，17：241-242.
[3] 沈惠麒，赵利英，曲青山，等.组织中谷胱甘肽的荧光测定法.中华劳动卫生职业病杂志，1988，6：103-105.
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[4] 夏奕明，朱莲珍.血和组织中谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定方法.卫生研究，1987，16：29-32.
[5] 冯仁丰.碳氧血红蛋白定量法.实用医学检验学.上海：上海科学技术出版社，1996.72.
[6] Turcanu V,Dhouib M,Gendrault JL,et al.Carbon monoxide induces murine thymocyte apoptosis by a free radical-mediated mechanism.Cell Biol Toxicol,1998,14:47-54.
[7] Thom SR.Dehydrogenase conversion to oxidase and lipid peroxidation in brain after carbon monxide poisoning.J Appl Physiol,1992,73:1584-1589.
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[8] Piantadosi CA,Zhang J,Levin ED,et al.Apoptosis and delayed neuronal damage after carbon monoxide poisoning in the rat.Exp Neurol,1997,147:103-114.
[9] Fechter LD,Liu Y,Pearce TA.Cochlear production from carbon monoxide exposure by free radical blockers in the guinea pig.Toxicol Appl Pharmacol,1997,142:47-55.
(收稿：1998-11-17 修回：1999-01-11), http://www.100md.com