综述：彗星试验作为评估农药暴露对人体生物监测工具的系统评价与荟萃分析

《Mutation Research - Reviews in Mutation Research》：The comet assay as a tool in human biomonitoring exposure to pesticides–A systematic review and meta-analysis

本综述通过系统评价与荟萃分析，证实农药暴露（尤其是职业暴露）会显著增加人体外周血细胞DNA链断裂水平（彗星试验检测）。研究涵盖80项研究（66项纳入荟萃分析），显示中等收入国家效应值（2.22）高于高收入国家（1.09），凸显立法与经济因素影响。需注意仅9%研究存在低偏倚风险，12%采用暴露生物标志物，提示未来研究需加强质量控制与暴露评估标准化。

　　

Abstract

农药暴露（特别是职业暴露）与多种不良健康效应相关。本系统评价与荟萃分析通过彗星试验（Comet Assay）评估了农药暴露对人体外周血细胞DNA链断裂水平的影响。文献检索共纳入80项研究，其中66项符合荟萃分析标准。采用标准化均数差（SMD）和95%置信区间（CI）进行荟萃分析，结果显示农药暴露群体的DNA链断裂水平显著升高（2.02, 95% CI: 1.69, 2.35）。研究对象主要为职业暴露人群（如农业工人），仅少数研究涉及环境暴露。亚组分析表明，中等收入国家的综合效应值（2.22, CI: 1.84, 2.59, n=55）高于高收入国家（1.09, CI: 0.41, 1.76, n=11），这种差异可能源于立法、经济和社会文化因素。值得注意的是，仅9%的研究被评估为低偏倚风险，12%的研究使用了暴露生物标志物。综上，本综述证实农药暴露与人体外周血细胞DNA链断裂增加存在关联。

Introduction

农药被定义为预防、消灭或控制有害生物（害虫）或疾病的制剂，广泛应用于农作物生产、储存和运输过程。其分类依据包括靶向生物（除草剂、杀虫剂、杀菌剂等）、化学结构（有机磷、有机氯、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯等）、作用机制（干扰神经信号、模拟激素等）及毒性（急性危害、致癌性等）。农业领域是农药使用的主要场景，其对提高作物产量和保障食品安全具有关键作用。随着全球人口增长和收入增加，2050年粮食需求预计较2010年上升56%，而气候变化通过影响物候、扩大害虫分布范围等因素，进一步推动全球农药消费量持续增长。此外，约20%农药用于非农业领域，如城市绿地维护、宠物洗发水生产、船舶防护涂料及公共卫生项目（如疾病媒介控制）。

农业劳动力超过8.7亿人，每年因职业事故死亡人数超过20万，凸显该行业的高风险性。除物理伤害外，化学物质处理带来的健康威胁尤为突出。人类生物监测（Human Biomonitoring）是评估化学暴露及相关健康效应的核心手段。尽管农药涵盖多样化合物，但其与神经、生殖、呼吸、代谢及恶性肿瘤等疾病关联仍需明确证据支持。本研究通过彗星试验系统评估农药暴露对人群DNA损伤的影响，并基于实验程序描述和暴露评估进行敏感性分析，以量化偏倚风险。本综述是彗星试验在空气污染、麻醉药物、抗肿瘤剂、重金属、挥发性有机物及农药等暴露领域系列系统评价的一部分。

Methods

本研究采用逐步系统评价流程，对农药暴露人群（主要为农业工人）的彗星试验数据进行荟萃分析。效应量通过（i）提供均值/中位数及变异度指标的研究结果进行合并，（ii）纳入全部研究数据的完整分析进行表达。详细方法见补充材料。

Results

共80项研究（涉及24个国家、超1万名志愿者）被纳入综述，其中66项参与荟萃分析。暴露人群主要为配制或施用农药溶液的农业工人、果摘人员，少数涉及农药企业员工及普通公众（成人与儿童）。荟萃分析显示农药暴露组DNA链断裂水平显著高于对照组（SMD=2.02）。地域亚组分析提示，中等收入国家效应值（2.22）显著高于高收入国家（1.09），可能与后者更严格的监管和防护措施有关。

Discussion

本研究首次大规模验证农药暴露与彗星试验检测的DNA损伤间关联。然而，仅9%研究为低偏倚风险，12%研究采用暴露生物标志物（如尿液或血液中农药代谢物），反映多数研究存在暴露 misclassification（错误分类）风险。从暴露组（Exposome）视角，农药常与其他农业化学品（如溶剂、重金属）共同暴露，需进一步控制混杂因素。彗星试验的标准化操作（如电泳条件、细胞裂解时间）亦是异质性来源，未来研究需强化实验质控。

Conclusions

彗星试验作为敏感的遗传毒性（Genotoxicity）检测工具，在农药暴露生物监测中具有重要价值。尽管存在研究异质性、暴露分类局限及共暴露干扰，本荟萃分析一致表明农药暴露可导致人体DNA损伤。建议后续研究优先采用暴露生物标志物、规范彗星试验流程，并深入探索不同农药类别（如有机磷、拟除虫菊酯）的特异性遗传毒性机制。

Declaration of Competing Interest

作者声明无利益冲突。

Acknowledgements

研究受欧洲区域发展基金（KK.01.1.1.02.0007）、欧盟下一代基金（533-03-23-0006）、欧洲科技合作组织（COST Action 24108）及国际彗星试验工作组（ICAWG）支持。