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干烟草暴露诱发农村工人炎症反应与DNA损伤的机制研究:复杂混合物健康影响的系统解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:Chemico-Biological Interactions 4.7
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本研究针对巴西南部烟草工人职业暴露引发的健康风险,通过检测TNF-α、IL-6等炎症因子与DNA损伤标志物(Comet assay、微核试验),首次揭示干烟草接触通过炎症-氧化应激双重通路导致遗传毒性,为制定职业防护策略提供分子依据。
在巴西南部广袤的烟草种植区,数以万计的农村工人长期暴露于干燥烟草叶片释放的复杂混合物中。这些看似普通的褐色叶片,实则暗藏杀机——它们不仅含有成瘾性物质尼古丁,更在加工过程中自然形成强致癌物烟草特异性亚硝胺(TSNAs),同时富集农药残留和溴(Br)、铷(Rb)等无机元素。早前研究已证实这种职业暴露会导致DNA损伤,但背后的生物学机制如同蒙着面纱,特别是炎症反应在其中扮演的角色始终扑朔迷离。
来自巴西拉索尔大学(Unilasalle)和路德大学(ULBRA)的Daiana Dalberto团队决心揭开这一谜题。他们发现,当工人分拣干燥烟叶时,那些肉眼不可见的毒素正悄然引发一场"细胞风暴":促炎因子TNF-α、IL-6等显著升高,如同烽火台般传递危险信号;而遗传物质则在氧化应激的围攻下节节败退,出现DNA链断裂(彗星实验证实)、微核形成等损伤。更有趣的是,这场"风暴"还表现出性别差异——男性工人的炎症反应更为剧烈,而女性工人则显示出独特的脂质过氧化特征。这项发表于《Chemico-Biological Interactions》的研究,首次绘制出烟草暴露导致健康损害的完整通路图。
研究人员采用多组学联用策略:通过ELISA检测44名暴露工人和42名对照者的血清炎症标志物;结合既往已完成的彗星实验(单细胞凝胶电泳)和微核试验数据;运用系统生物学分析分子互作网络。特别值得注意的是,所有样本均来自2020年1-3月巴西南里奥格兰德州烟草产区的职业暴露队列。
【炎症标志物特征】
暴露组所有检测细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β、MCP-1、IL-18)均显著高于对照组,其中IL-1β水平与BMI呈负相关,暗示代谢异常可能加剧炎症反应。
【DNA损伤关联】
IL-1β与彗星实验尾距呈正相关,同时与铷元素水平同步升高;而IL-18升高者微核率反而降低,揭示不同炎症因子对遗传物质保护/损伤的双重作用。
【性别差异模式】
男性暴露者中TNF-α和MCP-1与核芽(NBUD)正相关,而IL-1β呈负相关;女性则表现为MCP-1促进脂质过氧化(TBARS检测),IL-6抑制细胞凋亡的独特通路。
这项研究如同拼上最后一块拼图,证实烟草暴露通过"炎症-氧化应激-遗传毒性"级联反应危害健康。当IL-1β等因子持续释放,它们不仅直接损伤DNA,更会扰乱细胞稳态——这解释了为何烟草工人癌症风险显著增高。特别值得注意的是,铷元素的协同作用暗示无机污染物可能放大有机毒物的危害。研究人员建议,未来防护措施除常规农药管控外,还应监测特定金属元素,并针对不同性别工人制定差异化健康干预方案。这项成果为发展中国家农业职业病的机制研究提供了范式,其揭示的生物标志物组合更有望成为早期健康风险评估的"预警系统"。
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