端粒作为染色体末端的特化部分，在人类基因稳定性方面扮演着重要角色。端粒长度被认为是衰老与癌症的生物标志物^[1]。关于人端粒长度影响因素的研究有很多，但电离辐射对人端粒长度的作用，特别是慢性低剂量电离辐射与人端粒长度的关系, 报道较少。日本有调查表明，从事钚生产的工人中低剂量受照者的端粒显著短于对照组^[2]；印度对其高本底地区居民的研究未发现端粒长度高于对照地区^[3]。目前国内外对于低剂量电离辐射对人端粒长度的影响尚未形成一致结论。广东阳江是天然放射性高本底地区(简称高本底地区)，当地居民长期受到小剂量电离辐射照射，受照剂量约为对照地区广东恩平的3倍^[4]。为进一步探讨长期低剂量辐射对人体端粒长度的影响，本组在广东阳江和恩平对部分居民进行了端粒长度的研究。

1.调查对象：采用配额抽样的方法，按照年龄匹配，分别从阳江市高剂量率地区(阳西县)和恩平市对照地区分别抽取了40名55岁以上常住健康女性，作为高本底组和对照组。80名调查对象均无急慢性疾病，半年内未接受放射线检查，无化学毒物接触史，全部自愿签署了知情同意书。高本底组与对照组平均年龄分别为(66.60±7.10)和(65.28±5.51)岁，两组对象体质量指数(BMI)分别为(21.72±3.33)和(21.62±3.31)kg/m²。将全部调查对象按照年龄分为55~，60~，65~和70~岁4组，按照BMI分为BMI＜18.5(体重过低)、18.5~(正常体重)，24.0~(超重)和28.0~kg/m²(肥胖)4组。为更直观描述累积受照剂量对端粒长度的影响，将调查对象按照不同受照剂量分为了＜50，50~，100~和150~ mSv 4组。

2.仪器和试剂：HiPure全血DNA提取试剂盒(广州美基生物科技有限公司)，Bestar SybrGreen qPCR Mastermix、50×ROX Reference Dye(德国DBI Bioscience公司)，引物(引物序列：端粒的正向引物为5′ GGTTTTTGAGGGTGAGGGTGAGGGTGAGGGTGAGGGT 3′，反向引物为5′TCCCGACTATCCCTATCCCTATCCCTATCCCTATCCCTA3′；36B4的正向引物为5′CAGCAAGTGGGAAGGTGTAATCC3′，反向引物为5′ CCCATTCTATCATCAA CGGGTACAA 3′)、Applied Biosystems Real-time PCR System(美国Life Technology公司)。

3.现场调查与血样采集：通过调查问卷获得调查对象的年龄、居留因子、居住史和吸烟饮酒情况等基本信息，并采集其外周静脉血样本，保存在-80℃冰箱中。

4.端粒长度的测量：采用实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测调查对象DNA端粒的相对长度。冻存的全血在37℃条件下孵育解冻，提取样本DNA。将目的基因和内参基因的样本分别在荧光定量PCR仪上进行反应，每孔的DNA加样量为5 ng，PCR反应体系为20 μl，每个样本设3个平行实验。反应条件为：95℃、2 min，95℃、10 s，60℃、34 s(采集荧光信号)，72℃、30 s，45个循环。采用2^-△△Ct方法，计算待测样本的相对端粒长度，△△Ct= (待测组样品端粒Ct值-待测组样品36B4Ct值)-(对照组样品端粒Ct值-对照组样品36B4Ct值)。

5.剂量估算：调查对象的受照剂量是利用20世纪90年代调查的各村庄室内外γ外照射剂量资料，考虑年龄别居留因子和迁移史进行估算的，具体方法参见文献[5-6]。剂量估算时，未考虑内照射因素。

6.统计学处理：使用Stata 12.0软件进行分析。计量资料用x±s表示。两组均数的比较，因端粒长度不符合正态分布，对数据取平方根后进行t检验。端粒长度的影响因素的分析采用多元线性回归分析。利用margins命令调整混杂因素后，比较不同剂量组端粒长度。为进一步分析端粒长度与累积受照剂量的关系，将全部调查对象分为端粒较长组(≥2)和较短组(＜2)，对端粒长度与累积受照剂量进行logistic回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.高本底组与对照组居民基本材料及端粒长度的比较：高本底组与对照组平均累积受照剂量分别为(169.52±27.43)和(47.52±6.50)mSv，高本底组平均累积受照剂量约为对照组的3倍，差异有统计学意义(t=27.37, P＜0.05)，两组间年龄和BMI比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。采用qRT-PCR法检测两组居民外周血基因组DNA端粒的相对长度，高本底组为1.98±1.25，对照组为2.69±1.44。因端粒长度不符合正态分布(χ²=7.99，P=0.02)，对数据取平方根转换，转换后的数据呈正态分布(χ²=0.12，P=0.94)。对转换后的数据进行t检验，结果表明高本底地区居民端粒长度低于对照地区，差异有统计学意义(t=2.24，P＜0.05)，见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 调查对象基本情况及端粒长度(x±s) Table 1 Basic characteristics and telomere length of surveyed residents(x±s) 组别 例数 年龄(岁) BMI(kg/m2) 剂量(mSv) 端粒长度 高本底组 40 66.60±7.10 21.72±3.33 169.52±27.43 1.98±1.25 对照组 40 65.28±5.51 21.62±3.31 47.52±6.50 2.69±1.44 t值 0.93 0.13 27.37 2.24a P值 0.35 0.90 ＜0.01 0.01 a   注：BMI.体质量指数。a为两组端粒长度取平方根后比较的结果

表 1 调查对象基本情况及端粒长度(x±s) Table 1 Basic characteristics and telomere length of surveyed residents(x±s)

2.端粒长度与累积剂量的关系：为了分析端粒长度与累积受照剂量的关系，采用强迫引入法，调整年龄与BMI因素，将全部调查对象的端粒长度与累积受照剂量进行多元线性回归分析。结果显示，全部调查对象的累积剂量、年龄和BMI对端粒长度的影响均无统计学意义(P＞0.05)，见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 调查对象端粒长度影响因素多元线性回归分析结果 Table 2 Multivariate regression statistical analysis of telomere length and its influential factors of surveyed residents 自变量 系数 标准误 t值 P值 95% CI 累积剂量 -0.004 0.002 -1.71 0.09 -0.009 2~0.000 7 年龄(岁)   55 ~0 — — — —   60 ~0.620 0.465 1.33 0.19 -0.3064~1.5459   65 ~-0.179 0.439 -0.41 0.69 -1.0543~0.6972   70 ~-0.007 0.454 -0.02 0.99 -0.9127~0.8986 BMI(kg/m2)   ＜18.5 0 — — — —   18.5 ~0.194 0.471 0.41 0.68 -0.7458~1.1331   24 ~0.055 0.573 0.10 0.92 -1.0875~1.1969   28 ~-0.028 0.935 -0.03 0.98 -1.8920~1.8355 常数项 2.595 0.588 4.41 0.00 1.4230~3.7671   注：“—”为无数据; BMI.体质量指数

表 2 调查对象端粒长度影响因素多元线性回归分析结果 Table 2 Multivariate regression statistical analysis of telomere length and its influential factors of surveyed residents

为比较不同剂量组间端粒长度，将全部调查对象按照不同受照剂量分为了4组，为排除每组间年龄和BMI分布不同的影响，使用margins命令调整了混杂因素，4组调查对象端粒长度分别为3.20±0.30，1.92±0.37，1.38±0.47和2.12±0.24，同时给出了95%可信区间值。其中＜50 mSv剂量组端粒长度最长，100 mSv~剂量组端粒长度最短，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 不同累积剂量组端粒的长度(x±s) Table 3 Telomere length of various accumulative dose groups 剂量组别(mSv) 例数 平均剂量(mSv) 调整后端粒长度 Z值 P值 95% CI 下限 上限 ＜50 25 43.45±0.75 3.20±0.30 10.72 ＜0.01 2.61 3.78 50~ 15 54.29±1.01 1.92±0.37 5.18 ＜0.01 1.19 2.65 100~ 9 134.03±3.73 1.38±0.47 2.93 ＜0.01 0.46 2.30 150~ 31 179.82±3.84 2.12±0.24 8.78 ＜0.01 1.64 2.59

表 3 不同累积剂量组端粒的长度(x±s) Table 3 Telomere length of various accumulative dose groups

为进一步分析累积受照剂量与端粒长度的关系，考虑两组样本量均等问题，将调查对象按照端粒长度分为端粒较长组(≥2)和端粒较短组(＜2)，对端粒长度进行Logistic回归分析，结果显示，端粒较长的对象受照剂量低于端粒较短的对象，差异有统计学意义(Z=-2.14, P＜0.05)，其中OR值为0.992(95% CI 0.985~0.999)，接近于1，提示调整年龄和BMI影响因素后，端粒长度与受照剂量仍呈负相关关系, 但效应不明显，见表 4。

表 4(Table 4)

表 4 调查对象端粒长度影响因素Logistic回归分析结果 Table 4 Logistic regression analysis of telomere length and its influential factors of surveyed residents 自变量 OR值 标准误 Z值 P值 95% CI 累积剂量 0.992 0.004 -2.14 0.03 0.985~0.999 年龄 0.965 0.036 -0.95 0.34 0.897~1.038 BMI 1.075 0.079 0.98 0.33 0.931~1.241 常数项 5.218 14.705 0.59 0.56 0.021~1306.635   注：BMI.体质量指数

表 4 调查对象端粒长度影响因素Logistic回归分析结果 Table 4 Logistic regression analysis of telomere length and its influential factors of surveyed residents

端粒作为染色体的保护结构，在维持人类基因组稳定性方面起着重要的作用。端粒的长度反映了细胞复制的潜在能力。目前，尽管端粒的研究在分子生物学水平上取得了一定的进步，但是，在端粒损耗的原因方面的研究未取得明显进展。近年来，很多研究表明端粒的损耗与传染病、心血管疾病和糖尿病等发生有关^[7-9]，而端粒损耗与电离辐射关系的流行病学调查较少。

本研究对我国高本底地区居民的端粒长度进行调查，结果显示，无论是高本底组与对照组相比，还是3个累积剂量较高的组(50~，100~和150~)分别与＜50 mSv剂量组比，端粒相对长度均显著变短，该结果提示长期低剂量电离辐射可能会导致人端粒长度变短，这与Ilyenko等^[10]的研究结果一致。Sabatino等^[11]也认为，低剂量的职业性辐射暴露可导致端粒损耗。

本研究未发现端粒长度与累积受照剂量间明显的剂量效应关系。对全部人群按照累积受照剂量分组后发现，累积剂量＜150 mSv的3个组，随着累积受照剂量的增加，端粒长度有缩短的趋势，而累积剂量＞150 mSv的居民的端粒长度却大于100~150 mSv剂量组居民。这与Ilyenko等^[10]对切尔诺贝利事故的研究相似，该研究中，受照剂量相对较低的从事事故清理工作的人员的端粒长度显著低于对照人员，而部分受照剂量更大的曾发生急性放射病的幸存者的端粒长度反而高于对照人员。Das等^[3]在研究印度喀拉拉海岸的高本底地区居民的端粒长度时，发现年受照剂量＜5 mGy的3组人群(剂量分别为≤1.5、1.51~3.0和3.01~5.0 mGy)，随着受照剂量的增加，端粒长度有缩短的趋势；而年受照剂量＞5 mGy人员的端粒长度却小于3.01~5.0 mGy剂量组人员。Schertha等^[2]在对从事钚生产的工人进行调查时发现，外照射累积剂量＜1.5 Gy的两组工人(剂量分别为≤1和1~1.5 Gy)的端粒长度比对照组短约20%，而＞1.5 Gy的工人的端粒长度反而比这两组工人要长。

国内有研究报道，0.2~6.0 Gy的γ射线可诱导人淋巴细胞端粒长度增加^[12]，提示本研究发现的高剂量组(150~ mSv)端粒长度有增加趋势的原因，可能是γ射线导致端粒损伤及其错误修复，包括端粒复制、端粒酶过度表达使端粒序列过度扩增等导致基因组内端粒序列总长度增加。

本研究作为高本底地区居民端粒长度的探索性研究，存在一些不足。其一，近几年，部分高本底地区居民修建了新房，新建房屋的外照射剂量低于旧房，而本研究的剂量估算数据来自于研究组既往的调查结果，因此，受照剂量部分存在一定的偏差，可能高估了高本底地区居民的累积受照剂量。其二，受客观条件限制，本研究所选样本量不大，未观察到明显的剂量效应关系。端粒长度的影响因素有很多，是涉及多因子多水平的复杂过程，建议在今后的研究中，增加样本量，特别是增加高本底组的调查对象，更新调查对象的房屋和环境剂量，考虑更多可能的重要混杂因素，提高统计学效力，提供更详实的证据支持。