甲醛的遺傳毒性及作用機制

1、甲醛的遺傳毒性及作用機制甲醛屬于小分子飽和醛類，常溫下是一種無色、有刺激性氣味的氣體。甲醛除了是一種可廣泛用作醫(yī)藥、化妝品及建材等生產(chǎn)過程中的化工原料，同時也是一種常見的環(huán)境污染物。根據(jù)由國家標準化管理委員會2011年組織編寫的室內(nèi)環(huán)境甲醛污染防控知識問答，作為一種工業(yè)原料，甲醛被大量用于制造脲醛樹脂等強力粘合劑，因為性能優(yōu)越且價格低廉，這種粘合劑被廣泛用于人造板材，并且會長期釋放游離的甲醛。目前世界衛(wèi)生組織下屬的國際癌癥研究組織已將甲醛列為1類致癌物，世界衛(wèi)生組織煙草控制框架公約將甲醛列為煙氣優(yōu)先級管制污染物。在我國的有毒化學品優(yōu)先控制名單中，甲醛位列第二位。甲醛的毒性，尤其是遺傳毒性和致癌

2、性是人們長期關注的一個重要問題c甲醛的暴露途徑甲醛，又名蟻醛，是結構最簡單的一種飽和性脂肪醛類，常溫常壓下是一種無色有辛辣刺鼻氣味的氣體。甲醛的沸點低（-19.5C）,容易揮發(fā)，是其為典型空氣污染物的重要原因之一。甲醛的暴露途徑主要有兩個方面：【外源性暴露】如通過吸入污染的空氣，或者通過食物等攝入?！緝?nèi)源性暴露】主要是體內(nèi)蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸等代謝過程中產(chǎn)生的甲醛。這兩種暴露以外源性暴露對健康的威脅更嚴重，因為內(nèi)源產(chǎn)生的少量甲醛可通過細胞內(nèi)代謝而解毒。另外，甲醛雖然可在體內(nèi)被代謝成CO2而達到解毒作用，但對于大量或長時間接觸甲醛，其代謝解毒的作用可能微不足道。甲醛的遺傳毒性自20世紀70年代起

3、，國內(nèi)外研究者對甲醛的毒性進行了大量研究，發(fā)現(xiàn)甲醛不僅具有眼、鼻、喉刺激作用，能引起呼吸道疾病、急性炎癥和過敏等急性毒性，還具有生殖發(fā)育毒性、神經(jīng)毒性、免疫毒性、遺傳毒性及致癌性等。其中，甲醛的遺傳毒性受到毒理學家和公共衛(wèi)生部分的長期高度關注。一般來說，胎兒因為受到母體胎盤屏障的保護，不易被外界環(huán)境傷害，但甲醛分子很小，可以輕松通過人的胎盤屏障、血腦屏障等防護機制。2001年國外即有研究者通過做實驗發(fā)現(xiàn)，c14標記的甲醛能穿過胎盤進入胎兒組織且胎兒器官的放射性比母體組織高。甲醛對受精卵或胚胎有不利影響，胚胎顯示有細胞受損和高的死亡率。這說明，相比較母體，胎兒更易受到甲醛污染的傷害。而同樣有國外

4、研究者發(fā)現(xiàn)，甲醛對職業(yè)婦女的生育能力有副作用,接觸可增加自發(fā)性流產(chǎn)的可能性。甲醛分子的空間位阻小，所帶羰基功能團較活潑，不僅可以直接與遺傳物質(zhì)DNA形成加合物及交聯(lián)，還能導致哺乳類動物細胞中的DNA斷裂，造成染色體畸變等，并最終誘導腫瘤發(fā)生。此外，甲醛還能直接在體外引起細菌或細胞產(chǎn)生突變。目前對甲醛遺傳毒性機制的研究主要包括兩個方面，一是DNA或染色體損傷，二是DNA損傷修復。甲醛引起遺傳毒性的可能方式見圖1根據(jù)DNA損傷類型的不同又可分為間接損傷（氧化應激損傷）和直接損傷（以下簡稱DNA損傷）兩種形式?！狙趸瘧ぁ考兹┛赡芡ㄟ^消耗細胞內(nèi)的谷胱甘肽等含巰基類物質(zhì)或抑制維持細胞氧化還原穩(wěn)態(tài)的酶活

5、力而使氧化還原穩(wěn)態(tài)失衡，使細胞內(nèi)活性自由基過量蓄積，進而導致核酸的氧化性損傷增加。DNA的氧化性損傷是細胞死亡、突變及人體衰老和某些疾病發(fā)生的一個主要原因。【DNA損傷】DNA損傷是DNA核苷酸序列發(fā)生永久性改變，并導致遺傳特征改變的現(xiàn)象。甲醛的化學性質(zhì)活潑，其含有的活潑羰基可直接與多種親核的生物分子發(fā)生反應，并最終生成加合物及交聯(lián)物而導致DNA損傷。通常DNA加合物、DNA-DNA交聯(lián)及DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)被認為是甲醛和生物分子相互作用并最終產(chǎn)生遺傳毒性的一個重要原因?！救旧w損傷】除了DNA損傷外，甲醛還可以誘導染色體損傷。研究表明，即使甲醛在日常室內(nèi)空氣濃度的暴露水平下，也可引起人外周血淋巴細胞產(chǎn)生明顯的染色體畸變?！疽种艱NA修復】遺傳損傷是遺傳毒性的一個重要方面，但最終的遺傳毒性還與DNA損傷修復過程密切相關。如果DNA損傷不能被及時或準確修復，將會導致細胞死亡或遺傳毒性發(fā)生。此外，甲醛除了可以對DNA造成損傷外，還能通過抑制或干擾DNA損傷修復而使其遺傳毒性增強。因此，甲醛可以通過DNA損傷和抑制DNA修復兩方面