【研究背景】锰接触作业主要包括锰矿石开采冶炼、电焊条生产使用及锰化合物生产使用等,职业性慢性锰中毒报告人数居报告职业病的前五位。慢性锰中毒临床无特效控制措施,病程迁延,终生不愈,严重者表现为典型的震颤麻痹(类似帕金森氏病),终生丧失劳动能力,给患者、企业和社会造成巨大的经济负担,慢性锰中毒的预防和治疗问题是我国职业医学领域迫切需要解决的问题。慢性锰中毒晚期表现为不可逆的进行性病变,筛检出高度易感性个体和亚临床锰中毒者,使其尽早脱离锰作业环境,是慢性锰中毒重要的预防措施。对慢性锰中毒发病机制中相关酶的基因的单核苷酸多态性(SNP)进行分析,筛检出慢性锰中毒的易感基因用于筛选慢性锰中毒易感人群以及分子诊断和分子治疗,对慢性锰中毒的预防和治疗具有重要的社会意义和经济价值。锰主要以烟尘形式经呼吸道吸入,有机锰可以经皮肤吸收,摄入后主要蓄积在脑黑质(substantia nigra,SN)和苍白球(globus pallidus,GP)区域。锰中毒发病机制主要涉及神经细胞凋亡、神经递质代谢紊乱、突触传导功能障碍,亦与基因易感性和遗传多态性有关。谷氨酸和γ-氨基丁酸是中枢神经系统两种重要的神经递质,谷氨酸在谷氨酸脱羧酶(GAD1)的作用下转化为γ-氨基丁酸;谷氨酸-天门冬氨酸转移酶(GLAST)在谷氨酸摄取过程中起着重要作用。谷氨酸神经兴奋毒性在职业性慢性锰中毒的发病机制中起重要作用。研究表明突触间隙谷氨酸浓度升高会通过引起神经兴奋毒性导致神经细胞死亡,而锰暴露可以通过影响GAD1和GLAST的表达水平影响突触间隙谷氨酸的浓度。对谷氨酸代谢相关酶进行研究是十分必要的。【研究目的】本课题以锰中毒病例-对照研究为研究方法,探讨谷氨酸代谢相关GAD1和GLAST基因多态性与职业性慢性锰中毒遗传易感性的关系。【研究方法】收集临床上确诊的职业性慢性锰中毒病人200例作为病例组,病例诊断依据国家职业性慢性锰中毒诊断标准GBZ3-2006,最后由课题组成员复核确诊并登记,对照组选择病人同工种、同车间、同期作业和工龄相近(相差≤3年),年龄(相差≤5岁)、性别、个人生活史和家族遗传史等与病例匹配而未发病的人群作为对照组(1:2匹配,400例);病例组和对照组均按要求填写调查表,并与病人签写病人知情同意书;对每位确定的研究对象采血5ml,立即置于2%EDTA抗凝管中,混匀、编号,提取DNA,-20℃保存,根据人类基因突变数据库选取GAD1和GLAST基因SNP位点,用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性方法(PCR-RFLP)测定上述基因基因型,统计分析病例组与对照组人群两个基因的基因型和等位基因分布,分析基因多态性与职业性慢性锰中毒的关系。【研究结果】病例组与对照组为同工种、同车间和同期作业工人,并且锰作业工龄相近,保证了锰接触水平一致;经统计学检验对照组和病例组在性别构成、年龄和工龄上差异无统计学意义。GAD1基因CViQI位点基因型EF和基因型(EE+FF)在对照组和病例组中的分布具有显著性差异,携带基因型EF的个体患职业性慢性锰中毒的危险性是携带基因型(EE+FF)个体的2.087倍(95%CI=1.021~4.266);GAD1基因CViQI位点基因型EF和基因型(EE+FF)在工龄<20年对照组和病例组中的分布具有显著性差异,携带基因型EF的个体患职业性慢性锰中毒的危险性是携带基因型(EE+FF)个体的4.300倍(95%CI=1.188~18.156)。GLAST基因RsaI位点基因型和等位基因频率在对照组和病例组中分布无显著性差异;GAD1基因CViQI位点和GLAST基因RsaI位点基因型和等位基因频率在男性对照组和病例组中分布无显著性差异;按工龄分层后GLAST基因RsaI位点基因型和等位基因频率在对照组和病例组中分布亦无显著性差异。【研究结论】本研究发现GAD1基因CViQI位点基因多态性与职业性慢性锰中毒易感性有关;GLAST基因RsaI位点基因多态性与职业性慢性锰中毒的易感性无关。