《Scientific Reports》:Occupational polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) exposure is associated with accelerated aging trajectories in Chinese coke oven workers
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本研究针对职业性多环芳烃(PAHs)暴露对生物衰老的长期影响这一科学问题,通过对610名焦炉工人和454名水处理厂工人的前瞻性队列研究,采用Klemera和Doubal方法(KDM)计算生物年龄,发现高浓度尿Σ-OHPAHs、1-OHPyr和2-OHPhe与加速衰老显著相关,为职业健康防护提供了重要证据。
随着工业化进程的加速,职业环境中的化学物质暴露对劳动者健康的影响日益受到关注。多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)作为一类广泛存在于工业环境中的持久性有机污染物,其长期健康效应特别是对生物衰老过程的影响尚不明确。在焦化生产等特定行业中,工人长期暴露于高浓度PAHs环境,但这种暴露是否会导致生物衰老加速,以及如何量化这种加速效应,成为职业健康领域亟待解决的重要科学问题。
为深入探究这一课题,研究人员开展了为期五年的前瞻性队列研究,相关成果发表在《Scientific Reports》期刊。该研究创新性地将生物年龄计算与暴露生物标志物检测相结合,首次系统揭示了职业性PAHs暴露与衰老加速之间的剂量-反应关系,为制定针对性的职业防护策略提供了科学依据。
研究人员主要采用了几项关键技术方法:基于12项临床生物标志物采用Klemera和Doubal方法(KDM-BA)计算生物年龄;运用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)定量检测11种尿单羟基化PAH代谢物;采用基于组的轨迹建模(GBTM)识别不同衰老轨迹;通过多元线性回归和多元逻辑回归分析暴露与衰老的关联性。研究样本来自2019-2023年招募的610名焦炉工人和454名水处理厂对照工人。
衰老轨迹识别
通过GBTM分析五个时间点的数据,识别出三种显著的衰老轨迹:缓慢衰老组(14.86%)、中度加速衰老组(59.14%)和快速加速衰老组(26%)。这种轨迹分布表明职业人群中存在明显的衰老异质性。
PAHs暴露与衰老加速的关联
多元线性回归显示,尿液中总羟基化PAH代谢物(Σ-OHPAHs)、1-羟基芘(1-OHPyr)和2-羟基菲(2-OHPhe)的浓度与KDM衰老加速度(KDM-Accel)呈显著正相关。Σ-OHPAHs和1-OHPyr每增加一个自然对数单位,分别对应KDM-Accel增加0.029年和0.028年。
剂量-反应关系分析
与最低三分位数(T1)相比,处于Σ-OHPAHs暴露最高三分位数(T3)的工人归属快速加速衰老轨迹的几率增加61.2%(OR=1.612, 95% CI 1.093-2.376)。这种剂量-反应关系在所有分析的PAH代谢物中均保持一致性和显著性。
研究结论明确显示,职业性PAHs暴露,特别是通过尿Σ-OHPAHs、1-OHPyr和2-OHPhe等生物标志物表征的暴露水平,与生物衰老加速存在显著关联,并增加工人归属快速衰老轨迹的风险。这些发现不仅证实了PAHs的促衰老效应,还建立了具体的暴露-反应关系模型,为职业人群健康风险评估提供了量化依据。更重要的是,该研究提出的生物年龄计算方法和衰老轨迹模型为早期识别高危个体、实施针对性干预措施提供了有效工具,对推动职业健康保护从传统疾病预防向抗衰老干预转变具有重要指导意义。