环境低砷暴露地区2型糖尿病...细胞相对端粒长度的关系研究_李洪娅.pdf

1 2 5CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS论著癌变畸变突变2023 年 3 月第 35 卷第 2 期收稿日期：2023-01-14；修订日期：2023-02-28基金项目：国家自然科学基金（81872661，81472998）作者信息：李洪娅，E-mail：；#并列第一作者，廖清华，E-mail：。*通信作者，赵志强，E-mail：；何云，E-mail：环境低砷暴露地区2型糖尿病人群尿砷水平与外周血单个核细胞相对端粒长度的关系研究李洪娅1，廖清华2，#，付浩祥2，肖柏香3，苏珩1，谢易容1，刘洁仪1，魏青1，王凤1，皮姝荣1，陈福彬1，赵志强4，*，何云1，*(1中山大学公共卫生学院毒理学教研室，广东广州510080；2广东韶州人民医院，广东韶关512000；3南昌大学附属眼科医院，江西南昌330006；4广东省职业病防治院毒理实验所，广东广州510080)Relationships between urinearsenic levels and relativetelomere length in bloodmononuclear cells among type-2diabetic patients exposedto low levels of arsenicLI Hongya1,LIAO Qinghua2,#,FU Haoxiang2,XIAO Baixiang3,SU Heng1,XIE Yirong1,LIU Jieyi1,WEI Qing1,WANG Feng1,PI Shurong1,CHEN Fubin1,ZHAO Zhiqiang4,*,HE Yun1,*(1.Department of Health Toxicology,School of Public Health,Sun Yat-senUniversity,Guangzhou 510080,Guangdong;2.Guangdong ShaozhouPeoples Hospital,Shaoguan 512000,Guangdong;3.Affiliated EyeHospital of Nanchang University,Nanchang 330006,Jiangxi;4.Institute ofToxicology,Guangdong Province Hospital for Occupational DiseasePrevention and Treatment,Guangzhou 510080,Guangdong,China)【摘要】目的：探讨环境低砷暴露地区2型糖尿病人群尿砷浓度与外周血单个核细胞(PBMC)相对端粒长度的关系。方法：选取华南某地574名2型糖尿病患者作为研究对象，进行基本情况调查与生化指标检测，利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)检测尿砷浓度，实时荧光定量PCR法(qPCR)检测PBMC相对端粒长度。根据尿砷浓度将研究对象分为3组，比较各组间生化指标与PBMC相对端粒长度的差异；采用单因素与多因素有序Logistic回归分析研究2型糖尿病人群PBMC相对端粒长度的影响因素；采用SPSSProcess 2.0分析糖化血红蛋白在尿砷与相对端粒长度之间的中介效应。结果：2型糖尿病患者尿砷中位数为29.80 g/L，四分位数间距为39.81 g/L。PBMC相对端粒长度为0.820.60，低砷组、中砷组与高砷组PBMC相对端粒长度分别为1.040.92，0.770.29与0.630.28，差异具有统计学意义(P0.05)。多因素有序Logistic回归分析发现，尿砷是影响相对端粒长度的危险因素；中砷组与低砷组相比，OR(95%CI)为2.149(1.451，3.182)；高砷组与低砷组相比，OR(95%CI)为4.077(2.687，6.185)，差异均具有统计学意义(P0.01)。中介效应分析结果显示，尿砷对相对端粒长度的直接效应值为-0.287(-0.369，-0.204)，糖化血红蛋白是尿砷与相对端粒长度之间的一个中介变量，中介效应值为-0.072(-0.106，-0.045)，中介比例为19.99%。结论：环境低砷暴露条件下，尿砷是影响2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的危险因素，尿砷浓度越高，相对端粒长度越短。2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度可能是砷暴露的潜在生物标志。【关键词】相对端粒长度；尿砷；2型糖尿病；低水平砷暴露中图分类号：R587.1文献标志码：A文章编号：1004-616X(2023)02-0125-07doi：10.3969/j.issn.1004-616x.2023.02.008【ABSTRACT】OBJECTIVE：Toexplorerelationshipsbetweentherelativetelomerelengthofbloodmononuclear cells(PBMC)and urine arsenic concentration in type-2 diabetic patients exposed to low levels ofarsenic.METHODS：A total of 574 patients with type 2 diabetes in South China were selected as the studyobjects.Basic information was collected and biochemical indicators were detected.Urine arsenic concentrationswere detected using inductively coupled plasma mass spectrometer(ICP-MS)technology，and relative telomerelengths of PBMC were detected by real-time fluorescence quantitative PCR(qPCR)technology.The studysubjects were divided into 3 groups according to their urine arsenic concentrations.Differences of biochemical论著癌变畸变突变1 2 6CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESISVol.35No.2Mar.2023indicators and PBMC relative telomere lengths among the 3 groups were compared.Single-and multi-factorordinal logistic regressions were used to analyze influencing factors for the relative telomere lengths.Themediating effects of Hemoglobin A1c(HbA1c)between urine arsenic levels and relative telomere lengths wereanalyzed using SPSS Process 2.0.RESULTS：The median urine arsenic level in the patients was 29.80 g/L，and the interquartile interval was 39.81 g/L，and the relative telomere length was 0.820.60.The relativetelomere length in low，medium and high arsenic groups were 1.04 0.92，0.77 0.29 and 0.63 0.28，respectively.Differences of relative telomere lengths among the three groups were statistically significant(P0.05).Multivariate ordinal logistic regression analyses showed that urine arsenic was a risk factor for relativetelomere length.Compared with the low arsenic group，the OR(95%CI)of the medium arsenic group was2.149(1.451，3.182)，and that of the high arsenic group was 4.077(2.687，6.185)，the differences werestatistically significant(P0.01).The direct effect value of urine arsenic on relative telomere length was-0.287(-0.369，-0.204).HbA1cwas a mediating variable between urine arsenic and relative telomere length，with themediatingeffectvaluebeing-0.072(-0.106，-0.045)andthemediatingproportionbeing19.99%.CONCLUSION：Presence of arsenic in urine is a risk factor for relative telomere length of PBMC in type-2diabetic patients：the higher the urine arsenic levels，the shorter the relative telomere lengths.The relativetelomere length of PBMC in these patients may be a potential biomarker for arsenic exposures.【KEY WORDS】relative telomere length；urine arsenic；type 2 diabetes；low level arsenic exposure端粒是位于真核细胞染色体末端的保护性结构，对染色体的稳定性和完整性非常重要，并会随着年龄的增长而缩短1。作为氧化应激的生物标志物2，端粒的磨损常因某些导致氧化应激的环境因素、职业暴露或慢性疾病而加剧3。2型糖尿病作为最常见的一种慢性代谢性疾病，有研究表明，端粒长度与2型糖尿病具有显著的相关性4-6。但研究结论尚不一致。砷作为公认的环境致癌物，与心血管疾病、癌症、糖尿病等疾病的发病风险相关7-8。目前关于砷与外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)端粒长度的关系多集中于研究高水平砷暴露人群，研究发现，在尼泊尔、阿根廷、孟加拉国与印度，砷暴露与端粒长度之间呈正相关9-12，而Borghini等13在意大利进行的一项研究却发现砷暴露与端粒长度之间呈边缘性负相关。环境低砷暴露地区2型糖尿病患者尿砷浓度是否是PBMC相对端粒长度的影响因素，2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度是否可作为砷暴露的潜在生物标志，目前仍不清楚。本研究以华南某地2型糖尿病患者作为研究对象，旨在探讨环境低砷暴露地区2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度与尿砷浓度的关系，为揭示环境低水平砷暴露对2型糖尿病患者PBMC端粒长度的影响提供线索。1对象与方法1.1研究对象本研究选取2019年华南地区某社区卫生服务中心登记在册的574名2型糖尿病患者作为研究对象。纳入标准：符合中国2型糖尿病防治指南(2019年版)中2型糖尿病的诊断标准。排除标准：1型或其他类型糖尿病；患有严重的心脏、肾脏、肺部或其他脏器疾病；恶性肿瘤患者；沟通困难患者；急性感染患者；有职业砷接触史患者；有砷中毒病区旅居史患者。本研究已获得中山大学医学伦理委员会的审批(中大公卫医伦L2018第039号)，研究对象均已签署知情同意书。1.2基本情况调查设计问卷，由经过专业培训的调查员对研究对象的基本情况进行调查。问卷调查内容包括研究对象的性别、年龄、吸烟饮酒史、糖尿病病程、糖尿病治疗情况(使用胰岛素、降糖药治疗、饮食治疗、运动治疗或未采取任何治疗措施)、高血压病史、是否患有糖尿病视网膜病变。1.3生化指标检测乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)抗凝血和促凝血由该社区卫生服务中心的专业护士进行采集，提前告知患者采血前禁食8 h。EDTA抗凝血用于 PBMC 相对端粒长度与糖化血红蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)的检测，促凝血在2225，4 000 r/min条件下离心10 min将血清分离，全自动生化分析仪检测血脂、肝功能、肾功能与空腹血糖等指标。留取中段尿冻存于-80 冰箱，用于尿砷浓度检测。1.4外周血单个核细胞相对端粒长度的检测利用天根生化血液基因组 DNA 提取试剂盒论著癌变畸变突变1 2 7CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS2023 年 3 月第 35 卷第 2 期(DP319)从EDTA抗凝血中提取出PBMC基因组DNA。用赛默飞Nano DropTM1000分光光度计对DNA样本的浓度及纯度进行检测。选取纯度合格的DNA样本进行PBMC相对端粒长度的检测。实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR，qPCR)技术测量 PBMC 相对端粒长度。内参基因为36B4单拷贝基因。端粒与36B4单拷贝基因的引物序列见表1。引物序列由广州天一辉远公司合成。根据原始测量浓度，将 DNA 样本统一稀释定容为 20ng/L，反应体系为 20 ng/L 的 DNA 样本 0.5 L，ddH2O 3.3 L，10 mol/L 的上游引物 0.6 L，10mol/L 的下游引物 0.6 L，SYBRGREEN 5 L。用实时荧光定量 PCR 仪(ABI ViiATM7Dx)执行 qPCR 程序，相对端粒长度检测的qPCR程序为：95、5 s，60、1 min，95、15 s，60、1 min，整个qPCR程序共40个循环。将本课题组相对端粒长度的标准对照DNA(100例正常人PBMC的基因组DNA混合物)作为不同批次间的质量控制样本。每例样本重复两次，得到端粒CT均值与36B4单拷贝基因CT均值差，即CT=CT，端粒-CT，36B4，然后可以得到样本端粒与36B4单拷贝基因起始模板比率，即端粒/36B4=2-CT，据此再计算样品相对于标准对照DNA模板的比率，即为该样品的相对端粒长度。相对端粒长度=2-CT，样本2-CT，标准对照1.5尿砷浓度检测将冻存于-80 冰箱的尿样于室温下解冻并混匀，每份混匀的尿样按照400 L尿样20 L超纯硝酸的比例进行尿样的酸化处理。超纯硝酸加入尿样中后，充分混匀，4 放置12 h。酸化后的尿样需在室温下放置30 min，然后用1%的硝酸溶液将酸化尿样稀释15倍，充分混匀，为防止仪器管道堵塞，稀释后的尿样在4 000 r/min离心条件下离心10 min，取上清液进行尿砷浓度的检测。使 用 电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 仪(inductivelycoupled plasma mass spectrometer，ICP-MS)进行尿砷浓度的检测。检测前配置内标溶液，标准曲线溶液，空白对照溶液(1%硝酸)。尿砷浓度检测的内标溶液为10 g/L 的73Ge 溶液。仪器检测模式选择碰撞模式。根据标准曲线与尿样前处理时的稀释倍数计算原始的尿砷浓度。1.6数据分析将检测数据输入 Excel 建立数据库，利用 SPSS25.0软件进行统计学分析。分别采用方差分析与2检验分析计量与计数资料。采用单因素与多因素有序Logistic回归分析研究2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的影响因素。利用SPSS Process 2.0分析糖化血红蛋白在尿砷与相对端粒长度之间的中介效应。检验水准为=0.05。2结果2.12型糖尿病患者PBMC相对端粒长度利用qPCR技术，得到2型糖尿病患者PBMC相对于正常对照的相对端粒长度，检测结果见表2，可见2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度最大值为6.99，最小值为0.01，均值为0.82，标准差为0.60，中位数为0.70，第 25、33、66 与 75 百分位数分别为 0.55、0.59、0.82与0.90。四分位数间距为0.35。2.22型糖尿病患者尿砷浓度采用ICP-MS技术检测得到2型糖尿病患者尿砷浓度及其分布情况，如表 2 所示，尿砷浓度最小值为1.99 g/L，最大值为 395.26 g/L，中位数为 29.80g/L，均值为46.25 g/L，第25、33、66与75百分位数分别为15.46、20.25、44.54与55.27 g/L。四分位数间距为39.81 g/L。2.3 不同尿砷组2型糖尿病患者基本情况不同尿砷组2型糖尿病患者基本情况比较见表3，本研究共纳入2型糖尿病患者574例，其中男性有243例(42.3%)，女性有331例(57.7%)。年龄均值为63.42，标准差为9.71。根据尿砷浓度的三分位数，将研究对象分为低、中、高3个不同浓度组。其中低砷组：尿类别均值标准差中位数最大值最小值百分位数25336675四分位数间距相对端粒长度0.820.600.706.990.010.550.590.820.900.35尿砷浓度/(g/L)46.25-29.80395.261.9915.4620.2544.5455.2739.81表22型糖尿病患者PBMC相对端粒长度与尿砷浓度(n=574)表1端粒与36B4引物序列引物端粒 上游引物下游引物36B4 上游引物下游引物序列(53)CGGTTTGTTTGGGTTTGGGTTTGGGTTTGGGTTTGGGTTGGCTTGCCTTACCCTTACCCTTACCCTTACCCTTACCCTCAGCAAGTGGGAAGGTGTAATCCCCCATTCTATCATCAACGGGTACAA论著癌变畸变突变1 2 8CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESISVol.35No.2Mar.2023砷浓度第33百分位数；中砷组：第33百分位数尿砷浓度0.05)；而糖尿病病程的构成比不同，差异具有统计学意义(P0.05)。糖化血红蛋白水平在3组间的差异具有统计学意义(P0.05)。高砷组糖化血红蛋白水平显著高于低砷组与中砷组，差异具有统计学意义(P0.05)。2.5不同尿砷组2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度不同尿砷组2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度检测结果如表5所示，比较不同尿砷组2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度可知，低砷组、中砷组与高砷组相对端粒长度分别为1.040.92，0.770.29与0.630.28，3组间的差异具有统计学意义(P中砷组高砷组，差异具有统计学意义(P0.05)。2.6 2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的影响因素将2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度从小到大划分为3组(第1组：相对端粒长度第33百分位数；第2组：第33百分位数相对端粒长度第66百分位数；第3组：相对端粒长度第66百分位数)，利用有序Logistic回归分析相对端粒长度的影响因素。单因素有序Logistic回归分析结果表明，尿砷、病程、高血压病史与糖化血红蛋白是相对端粒长度的影响因素，差异具有统计学意义(P0.05，表6)。以尿砷、病程、高血压病史与糖化血红蛋白为自变量，相对端粒长度分组作为因变量，进行多因素有序Logistic回归分析，结果如表7所示，尿砷是相对端粒长度的危险因素，中砷 组 与 低 砷 组 相 比，OR(95%CI)为 2.149(1.451，3.182)；高砷组与低砷组相比，OR(95%CI)为 4.077(2.687，6.185)，差异均具有统计学意义(P0.01)。除尿砷外，患有高血压、糖化血红蛋白也是相对端粒长度的影响因素，差异具有统计学意义(P0.01)。表5不同尿砷组相对端粒长度比较指标相对端粒长度均值标准差最大值最小值百分位数255075四分位数间距低砷组1.040.926.980.470.640.810.940.29中砷组0.77*0.291.910.370.580.710.940.36高砷组0.63*#0.281.910.010.430.590.740.32与低砷组比较，*P0.05；与中砷组比较，#P0.05.与高砷组比较，*P0.05.ALT：谷草转氨酶；AST：谷丙转氨酶；BUN：血尿素氮；sCr：血清肌酐；sUA：血尿酸；TC：总胆固醇；TG：甘油三酯；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；FPG：空腹血糖；HbA1c：糖化血红蛋白.指标ALT/(U/L)AST/(U/L)BUN/(mmol/L)sCr/(mmol/L)sUA/(mmol/L)Cho/(mmol/L)TC/(mmol/L)HDL-C/(mmol/L)LDL-C/(mmol/L)FPG/(mmol/L)HbA1c/%低砷组(n=186)21.1212.1623.7212.665.961.8295.9326.95321.21106.665.321.162.632.571.170.312.940.7211.946.477.001.10*中砷组(n=186)20.3912.0623.189.136.272.0498.2846.36310.9799.425.361.072.652.201.150.272.970.7311.094.867.260.97*高砷组(n=202)22.1112.9224.179.326.062.19100.7351.21318.7889.165.161.072.622.041.120.292.880.7310.814.348.101.94表4不同尿砷组2型糖尿病患者生化指标检测结果卡方检验结果，与低砷组比较，*P5060607070性别男女病程/年5510101515治疗是否高血压无有糖尿病视网膜病变有无总数(n=574)52(9.0)149(26.0)250(43.6)123(21.4)243(42.3)331(57.7)308(53.7)148(25.8)54(9.4)64(11.1)124(21.6)450(78.4)335(58.4)239(41.6)202(35.2)372(64.8)低砷组(n=186)17(8.9)56(29.5)73(38.4)44(23.2)80(421)110(57.9)117(61.6)50(26.3)19(10.0)4(2.1)34(17.9)156(82.1)115(60.5)75(39.5)69(36.3)121(63.7)中砷组(n=186)19(10.1)46(24.3)83(43.9)41(21.7)70(37.0)119(63.0)101(53.4)44(23.3)19(10.1)25(13.2)*40(21.2)149(78.8)112(59.3)77(40.7)67(35.4)122(64.6)高砷组(n=202)16(8.2)47(24.1)94(48.2)38(19.5)93(47.7)102(52.3)90(46.2)*54(27.7)16(8.2)35(17.9)*50(25.6)145(74.4)108(55.4)87(44.6)66(33.8)129(66.2)表3不同尿砷组2型糖尿病患者基本情况比较例数(百分比，%)论著癌变畸变突变1 2 9CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS2023 年 3 月第 35 卷第 2 期2.7糖化血红蛋白在尿砷与PBMC相对端粒长度之间的中介效应利用SPSS Process 2.0分析糖化血红蛋白在尿砷与PBMC相对端粒长度之间的中介效应，结果如表8所示，尿砷对相对端粒长度的直接效应值为-0.287(-0.369，-0.204)，糖化血红蛋白是尿砷与相对端粒长 度 之 间 的 中 介 变 量，中 介 效 应 值 为-0.072(-0.106，-0.045)，中介比例为19.99%(-0.072/-0.358)。3讨论砷对人体造成的健康损害是多方面的，累及全身多个脏器与系统，严重可致癌，是国际癌症组织机构确认的类致癌物14。人体砷暴露途径主要是通过饮水与食物。目前关于砷暴露与健康危害的各种研究集中于高水平砷暴露人群，但是低水平砷暴露对人群健康的危害也不容忽视，尤其是患有慢性基础性疾病的人群。目前尚无法定的尿砷正常值参考标准，全国各地一般人群尿砷浓度的正常值也存在差异。我们的研究对象均为2型糖尿病患者，并且来自同一低水平砷暴露地区。考虑到以上因素，我们选用了统计学上常用的三分位数，将研究对象的尿砷浓度分为低、中、高3个组，这样的分组能够控制各种混杂因素对实验结果的干扰，更加真实地反映研究对象内部砷暴露水平的高低。刘少华等15检测韶关市无职业砷接触史的健康成年人与有职业砷接触史的工人尿砷浓度发现，无职业砷接触史的健康成年人尿砷均值为17.19 g/L，有职业砷接触史的工人尿砷均值为66.12 g/L。另一项研究显示，从全国东、中、西部地区随机抽取的8 个省份正常人群尿砷的几何均数与中位数分别为13.72与16.66 g/L16。我们的研究对象来自非砷中毒病区，均无职业砷暴露接触史，由ICP-MS技术检测得到574名2型糖尿病患者的尿砷浓度均值与中位数分别为46.25与29.80 g/L。这一结果说明在环境低水平砷暴露条件下，2型糖尿病患者尿砷浓度高于当地正常人群，低于有职业砷接触史的工人。砷暴露与糖尿病的发生发展相关17。我们的研究发现，高尿砷组2型糖尿病人群的糖化血红蛋白均值显著高于低、中尿砷组。这一结果提示，2型糖尿病患者糖化血红蛋白水平可能与尿砷浓度有关，由于我们的研究设计为横断面研究，尚不能证明低水平砷暴露是否会加重2型糖尿病的进展，但糖化血红蛋白是反映血糖长期控制情况的一个指标，我们的研究结果表明，环境低砷暴露地区2型糖尿病人群尿砷浓度与血糖控制情况之间可能存在关联。端粒是由DNA串联重复序列(5-TTAGGG-3)和相关帽蛋白组成的DNA-蛋白质复合体，在染色体末端保护染色体的稳定性、控制细胞分裂周期。因为端粒的DNA串联重复序列是一段富含G碱基的序列，因此端粒对各种容易造成DNA损伤的因素十分敏感，尤其是氧化应激与炎症18。流行病学研究表明，端粒长度与多种慢性疾病有关，如癌症、糖尿病与心血管疾病等19-20。氧化应激和炎症作为上述疾病的两种主要致病机制，也是端粒缩短的危险因素。端粒长度也可作为接触各种致氧化应激的环境或职业污染物的指标之一21。因此，端粒长度的改变也能将环境或职业有害化学物的暴露与相关疾病联系起来。我们发现574名2型糖尿病患者的PBMC相对端粒长度在低、中、高砷组呈现逐渐下降的趋势，提示2型糖尿病患者尿砷浓效应类别总效应直接效应间接效应效应占比效应值-0.358-0.287-0.07219.99%SE0.0400.0420.015t-9.051-6.835P0.01510101515有无高血压无有糖化血红蛋白OR1.0002.1494.0771.0000.9461.2611.5341.0001.7091.47395%CI下限1.4512.6870.6470.7310.8591.2331.284上限3.1826.1851.3822.1752.7372.3681.690P0.010.010.7730.4050.1480.01510101515有无高血压无有糖化血红蛋白OR1.0002.3775.6051.0001.0931.3733.0591.0002.5501.62895%CI下限1.6263.7590.7620.8161.8212.0481.438上限3.4778.3581.5662.3115.1403.1761.844P0.010.010.6290.2320.010.0020.011 3 0CARCINOGENESIS，TERATOGENESIS&MUTAGENESIS论著癌变畸变突变Vol.35No.2Mar.2023度与外周血单个核细胞相对端粒长度相关。尿砷是反映近期砷暴露水平的一个最佳内暴露标志。这一结果表明，在低水平砷暴露的条件下，2 型糖尿病患者PBMC相对端粒长度可能是砷暴露的效应指标之一。砷暴露与PBMC相对端粒长度关系的研究结论尚不统一。目前已有研究发现高水平砷暴露会导致PBMC端粒长度增加9-12，但也有研究发现高水平砷暴露会引起PBMC端粒长度缩短13。我们的研究对象为环境低水平砷暴露地区的2型糖尿病患者，关于这一部分人群尿砷浓度与PBMC相对端粒长度的关系仍不清楚。我们发现，尿砷是2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的危险因素。有研究表明，与正常对照人群相比，2 型糖尿病人群 PBMC 相对端粒长度缩短4-6，而也有研究发现PBMC相对端粒长度与2型糖尿病没有关联22。细胞端粒长度的改变是一个动态变化的过程。端粒酶通过在端粒末端添加TTAGGG这一重复序列来弥补端粒的磨损。在机体受到各种环境、职业暴露或致病因素干扰而导致端粒严重缩短时，也会触发其他非端粒酶修复机制来保护端粒。因此，端粒长度的改变也是各种保护与干扰因素之间平衡后的结果23。在我们的研究中，尿砷浓度越高，PBMC相对端粒长度越短，提示环境低水平砷暴露可能协同其他干扰因素，加剧机体氧化应激与炎症反应，导致PBMC端粒长度缩短。端粒长度改变与年龄相关疾病有关，在端粒随着疾病进展而损耗的过程中，氧化应激与炎症在其中发挥了关键的作用24。内皮细胞和血管平滑肌细胞随年龄增长端粒缩短。端粒磨损与动脉粥样硬化、内皮功能障碍和高血压有关25-26。流行病学研究表明，高血压人群的PBMC端粒长度较短26。除尿砷外，我们发现高血压也是2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的危险因素，这与Tellechea等27的研究结果一致。Grunnet 等28研究发现，在非糖尿病状态下，PBMC端粒长度和糖化血红蛋白水平呈负相关。另一项研究发现2型糖尿病患者的细胞端粒缩短。细胞端粒磨损和持续高血糖可能是一个恶性循环29。糖化血红蛋白可以反映最近812周的平均血糖水平，不受短期血糖波动的影响，是临床评价长期血糖控制状况的可靠指标。血糖控制不良，机体长期处于高血糖状态会加剧全身的氧化应激反应以及端粒的损耗。除尿砷、高血压，我们发现糖化血红蛋白也是2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度的危险因素，糖化血红蛋白水平越高，相对端粒长度越短。但Menke等22研究发现在糖尿病患者中，PBMC端粒长度与糖化血红蛋白无关。因此，PBMC相对端粒长度与糖化血红蛋白的关系，尚需更多研究证实。本课题组之前的研究发现，在低水平砷暴露的环境下，尿砷是2型糖尿病患者糖化血红蛋白的危险因素30。在本次研究中，我们发现尿砷与糖化血红蛋白均为PBMC相对端粒长度的危险因素。我们对尿砷、糖化血红蛋白与相对端粒长度这三者之间的关系进行进一步分析发现，糖化血红蛋白是尿砷与相对端粒长度之间的一个中介因素，中介比例为19.99%，提示环境低砷暴露对PBMC相对端粒长度的影响一部分可能是通过干扰血糖稳态，加剧机体氧化应激反应实现，但这一结果尚需更多研究证实。综上所述，环境低水平砷暴露条件下，尿砷浓度与PBMC相对端粒长度相关，是影响相对端粒长度的危险因素，尿砷浓度越高，相对端粒长度越短。2型糖尿病患者PBMC相对端粒长度可能是砷暴露的潜在生物标志。由于我们的研究尚不能阐明尿砷同PBMC相对端粒长度之间的因果关系，我们将进一步通过队列或动物实验等研究阐明两者之间的关系及相关机制。参考文献1SHAY J W.Telomeres and agingJ.Curr Opin Cell Biol,2018,52:1-7.2SERRA V,GRUNE T,SITTE N,et al.Telomere length as amarker of oxidative stress in primary human fibroblast culturesJ.Ann N Y Acad Sci,2000,908:327-330.3VON ZGLINICKI T.Oxidative stress shortens telomeresJ.Trends Biochem 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