目的正己烷作为现代工业常用的化学溶剂,主要运用于制鞋、印刷、油漆和电子行业。由于正己烷的急性毒性较低,在职业工作中,正己烷急性中毒案例并不多见。正己烷职业中毒多是由长期低剂量接触正己烷引起的慢性中毒,正己烷慢性中毒主要累及周围神经,出现以多发性周围神经病为主的临床症状。目前,正己烷的效应生物标志物研究比较多,多数集中在2,5-己二酮、吡咯加合物、血影蛋白、神经骨架蛋白等。但是,这些指标都存在一定的缺陷,并不能作为理想的正己烷早期暴露效应生物标志物。正己烷主要造成轴索损伤,而神经丝蛋白是轴索重要组成部分,在轴浆转运中起关键作用;神经元特异性烯醇化酶则参与了轴浆转运所需能量的过程;神经生长因子的缺乏会导致神经元的凋亡,造成神经细胞死亡,轴索萎缩。所以本研究拟从动物体内角度检测血清神经元特异性烯醇化酶、神经丝蛋白、神经生长因子水平变化以及脊髓、坐骨神经组织中上述指标的基因表达水平变化以探讨其作为正己烷早期暴露效应生物标志物的可行性。再从职业人群角度,检测血清中上述指标的变化水平以及NCV的变化关系加以佐证。方法1.选用24只8周龄SD雄性大鼠,检疫合格后按体重随机分为4组,每组6只。第一组:空白对照组;第二组:正己烷低剂量组;第三组:正己烷中剂量组;第四组:正己烷高剂量组。正己烷的染毒剂量分别为:168mg/Kg、675mg/Kg、2700mg/Kg。各组采用灌胃方式按10mg/Kg体重干预及染毒,共染毒6周,5d/周。在染毒第0、2、4、6周通过眼内眦取血1.5ml以测定血清中NSE、NF-L、NGF含量;染毒结束后处死大鼠,解剖取出大鼠脊髓、坐骨神经以测定组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力、脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量,并通过RT-PCR法测定NSE、NF-L、NGF的mRNA表达水平。2.选择东莞市2016年一起发生慢性正己烷中毒工厂的73名工人进行调查,收集病人接触正己烷的工龄、血清,并对病人进行神经肌电图检查,分析病人血清中相关指标的变化水平以及神经肌电图的表现特征。结果1.大鼠染毒结果:实验期间,各组大鼠均无死亡。与对照组比较,低、中剂量组大鼠均于染毒第6周出现体质量增长缓慢情形,而高剂量组大鼠自染毒第2周起出现体质量增长缓慢情形,至染毒第6周出现体质量负增长。大鼠体质量在染毒处理组和染毒时间的交互效应上均有统计学意义(P<0.05)。2.大鼠步态评分结果:染毒第0周,3个剂量组大鼠步态正常。染毒第2、4周,低、中剂量大鼠均无出现步态异常,高剂量组分别有1、2只大鼠出现轻度步态异常。染毒第6周,低剂量组有3只大鼠出现轻度步态异常,均无出现中度、重度步态异常;中剂量组有4只大鼠出现轻度步态异常,2只大鼠出现中度步态异常,无出现重度步态异常;高剂量组有2只大鼠出现中度步态异常,4只(占70%)大鼠出现重度步态异常。大鼠步态评分在染毒处理和染毒时间的主效应和交互效应上均有统计学意义(P<0.05)。3.大鼠血清中NSE、NF-L、NGF水平结果:大鼠血清中NSE和NF-L水平在染毒处理和染毒时间的交互效应上均有统计学意义(P<0.05);大鼠血清中NGF水平仅在染毒处理和染毒时间的主效应上均有统计学意义(P<0.05)。4.经染毒6周后,大鼠脊髓、坐骨神经组织抗氧化酶SOD、GSH-Px酶活性在低、中、高剂量组显著下降(P<0.05),脂质过氧化的中间产物MDA含量在低、中、高剂量组显著上升(P<0.05)。5.经染毒6周后,大鼠脊髓、坐骨神经组织NSE、NF-L mRNA表达水平在低、中、高剂量组显著下调(P<0.05);脊髓组织NGF mRNA表达水平在中、高剂量组显著下调(P<0.05),坐骨神经组织NGF mRNA表达水平在低、中、高剂量组显著下调(P<0.05)。6.职业工人血清NSE水平在接触正己烷时间为1～3个月,6～9个月,大于12个月的职业工人中显著上升(P<0.05),血清NF-L水平变化不明显。7.接触正己烷时间为6～9月和≥12月的职业工人中,正中神经和腓肠神经MNCV速度显著减慢(P<0.05);接触正己烷时间为6～9月和≥12月的职业工人中,正中神经SNCV速度显著减慢(P<0.05),而腓肠神经SNCV速度在接触正己烷≥12月的职业工人中显著减慢(P<0.05)。结论1.在一定剂量条件下,正己烷可引起大鼠周围神经组织损伤、神经行学改变,且造成大鼠体内氧化/抗氧化系统失衡,导致氧化应激。2.在正己烷神经毒性作用下,大鼠血清NSE、NF-L水平变化与大鼠神经行为学改变呈正相关关系,大鼠血清NGF水平变化与大鼠神经行为学改变呈负相关关系,其中血清NSE、NF-L的灵敏度最高,血清NSE水平变化相比神经行为学改变出现较早,改变幅度大,有作为正己烷早期暴露效应生物标志物的可能性。3.在本实验条件下,大鼠坐骨神经组织对正己烷神经毒作用的敏感度可能高于大鼠脊髓组织。4.职业工人血清NSE水平变化与正中神经、腓肠神经MNCV,腓肠神经SNCV改变呈负相关关系,血清NF-L水平改变仅与正中神经MNCV、SNCV改变呈负相关关系,其中血清NSE水平改变与神经传导速度改变的相关关系较明显。5.通过动物实验和职业人群实验显示,血清NSE水平变化可作为正己烷早期暴露效应生物标志物。