《Toxicology》：Exposure to microplastics and liver oncogenesis: A comprehensive review on molecular mechanisms and pathogenic pathways
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本文首次整合评估了兽医在职业暴露于麻醉废气（WAGs）时循环microRNA（miRNA）、全基因组DNA甲基化和尿液麻醉剂水平的变化。研究发现，暴露于高浓度异氟烷和七氟烷的兽医体内hsa-miR-1252-5p和hsa-miR-520f-3p显著上调，并显示出良好的暴露区分能力（AUC≥0.70）。功能富集分析表明，这些miRNA的靶点富集于表观遗传调控、应激反应和转录控制等通路。全基因组DNA甲基化水平在组间无显著差异。尿液生物监测证实了高水平的职业暴露。研究表明，循环miRNA可作为兽医职业暴露于WAGs的潜在效应生物标志物，为这一被忽视的职业人群的早期健康风险评估提供了新的分子视角。
在兽医手术室（VORs）中，通风不足和废气清除系统的缺失，导致麻醉废气（WAGs，如异氟烷和七氟烷）在空气中积聚，构成了长期被低估的职业健康风险。与接受短暂、可控暴露的外科病人不同，兽医及其工作人员在数年或数十年间会反复暴露于低浓度的WAGs。然而，关于兽医职业暴露于WAGs的潜在健康风险，现有证据非常有限。为了填补这一关键空白，一项开创性的研究首次对职业暴露于WAGs的兽医进行了综合评估，分析了其循环microRNA（miRNA）表达谱、全基因组DNA甲基化水平以及尿液中的麻醉剂浓度。
研究设计与人群
这项病例对照研究在巴西博图卡图的一所大学兽医医院进行。研究共纳入60名参与者，其中30名兽医在未配备废气清除系统的VORs中工作，职业暴露于WAGs（异氟烷和/或七氟烷）至少一年；对照组为30名无WAGs或其他化学试剂职业暴露史的个体。所有参与者均完成了标准化的健康和职业暴露问卷，并在同一日、其工作班次开始前采集了空腹外周血和尿液样本。
循环miRNA表达谱：发现潜在生物标志物
通过对血浆样本进行miRNA表达分析（使用NanoString nCounter?Human v3 miRNA Panel），研究检测了798种循环miRNA。与对照组相比，暴露组有11种miRNA的表达出现统计学显著差异（名义p值<0.05）。其中，8种表达上调，3种表达下调。
当进一步应用变化倍数（FC ≥ 1.5）和p < 0.05的筛选标准时，发现了7种在暴露组中上调的miRNA。尽管在经过错误发现率（FDR）校正后，没有miRNA保持统计学显著性，但这符合探索性筛选研究的特点。
其中，hsa-miR-1252-5p和hsa-miR-520f-3p在后续的受试者工作特征曲线（ROC）分析中显示出良好的区分暴露组与对照组的能力，曲线下面积（AUC）分别达到0.70和0.71（AUC≥0.70被认为区分能力良好）。因此，这两种miRNA被确定为潜在的效应生物标志物（即早期生物学反应标志物）。
功能分析：揭示分子机制
研究者对上述两种关键miRNA进行了深入的功能网络分析。通过靶基因预测和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络构建，发现了与它们相关的核心枢纽蛋白。
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hsa-miR-1252-5p：其预测靶点网络中的枢纽蛋白包括EP300、TP53、CREBBP、HDAC1和SIRT1。这些蛋白与组蛋白乙酰化/去乙酰化、DNA损伤反应、细胞凋亡和应激调节等表观遗传与细胞稳态通路密切相关。
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hsa-miR-520f-3p：其预测靶点网络中的枢纽蛋白包括MAPK1、TNRC6B、MECP2和KMT2A。这些蛋白与细胞信号通路、增殖以及转录和转录后水平的表观遗传调控相关。
功能富集分析进一步显示，这些miRNA的靶基因显著富集于多个关键生物学通路，包括TP53对代谢基因的调控、PTEN信号、TGF-β家族信号传导以及巨核细胞分化与血小板功能等。这提示WAGs暴露可能通过干扰这些核心细胞通路，引发早期的分子水平适应或扰动。
全基因组DNA甲基化：未发现显著改变
研究通过高效液相色谱法（HPLC）定量了全基因组DNA甲基化水平（以5-甲基-2‘-脱氧胞苷，5mdC的百分比表示）。结果显示，对照组和暴露组之间的全基因组DNA甲基化水平（均值分别为3.05%和2.98%）无统计学显著差异（p=0.71）。这表明，在所评估的暴露条件下，WAGs可能不会引发全基因组范围内的表观遗传改变，但并不能排除特定基因位点发生甲基化变化的可能性。
尿液生物监测：确认高水平职业暴露
通过气相色谱-质谱联用技术对尿液中的异氟烷和七氟烷原形进行定量，研究直接证实了职业暴露。这两种麻醉剂仅在暴露组个体的尿液中检出，而在对照组中未检出。根据已发表的尿液浓度与环境空气浓度的换算关系估算，暴露组兽医所处的环境中，异氟烷和七氟烷的浓度可能高达国际职业安全与健康研究所（NIOSH）推荐暴露限值（2 ppm）的5-7倍甚至更高。这明确揭示了在没有适当通风和清除系统的VORs中，存在着高度污染的 workplace。
讨论与结论：意义与展望
这项研究首次在职业暴露于WAGs的兽医群体中，整合了循环miRNA表达、全基因组DNA甲基化和尿液生物监测等多种分析，具有开创性意义。主要发现总结如下：
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确认高风险暴露：尿液生物监测数据证实，在条件不足的VORs中工作的兽医，其体内异氟烷和七氟烷负荷很高，对应的工作环境空气污染严重。
- 2.
发现敏感分子标志物：尽管全基因组DNA甲基化未变，但暴露组兽医的循环miRNA谱发生了改变。其中，hsa-miR-1252-5p和hsa-miR-520f-3p表现出作为暴露相关效应生物标志物的潜力。它们并非化学特异性标志物，而是反映了细胞对氧化应激、基因毒性应激等的一般性适应/反应通路。
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揭示潜在作用通路：功能分析表明，这些差异表达的miRNA可能通过靶向TP53、组蛋白修饰因子（如EP300, CREBBP）、去乙酰化酶（如HDAC1, SIRT1）以及MAPK信号通路等关键枢纽，影响染色质重塑、应激反应、凋亡和转录控制等生物学过程。这与之前研究中发现的WAGs暴露可导致DNA损伤、细胞凋亡增加和炎症反应增强的现象在生物学上具有一致性。
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提出监测新策略：研究表明，循环miRNA可作为敏感、非侵入性的生物标志物，用于检测职业暴露引起的亚临床分子扰动，从而实现更早期的健康风险预警。结合尿液暴露生物标志物，为兽医这一长期被职业毒理学忽视的人群，构建了一个综合的生物监测与效应评估框架。
当然，本研究也存在一些局限性，例如横断面设计无法推断因果关系、样本量有限、未对尿液进行肌酐校正、未采用qPCR对miRNA结果进行独立验证、以及全局甲基化分析可能不够灵敏等。未来的研究需要更大样本的纵向验证，并纳入更多元化的生物监测指标（如七氟烷代谢产物HFIP）和高分辨率的位点特异性表观遗传分析。
总之，这项研究揭示了在简陋兽医手术室中，职业暴露于高水平麻醉废气的现实风险及其在分子层面的早期生物学效应。它首次提出了hsa-miR-1252-5p和hsa-miR-520f-3p作为潜在的生物标志物，为保护兽医职业健康、推动工作场所安全改进提供了重要的科学依据。
