第 299 期

研究發展
台灣西南沿海砷暴露區居民之頸動脈粥樣硬化健康風險
Risk of carotid atherosclerosis is associated with low serum paraoxonase (PON1) activity among arsenic exposed residents in Southwestern Taiwan

經由飲用水而導致的砷暴露是全世界的公共衛生議題。長期的砷暴露可能引發多方面的健康效應，包括多種癌症如皮膚癌、膀胱癌和肺癌等。流行病學資料也證實砷暴露會增加血管性疾病的風險，不僅周邊血管疾病如烏腳病，砷暴露亦與心血管及腦血管疾病相關；根據研究資料指出，在烏腳病盛行地區，因缺血性心臟病與中風引起之死亡率也上升；而針對同一族群於2002年發表的一項研究更進一步指出，頸動脈粥樣硬化症與長期砷暴露有明顯的劑量反應關係。

因砷暴露而引起之頸動脈粥樣硬化症的機制尚不明確，一個可能的途徑是砷藉由產生氫氧基或過氧基等活性含氧自由基（ROS）增加氧化壓力，這些ROS會促使內皮細胞增生且加強細胞凋亡，兩者皆會引致內皮細胞損害。人體研究資料顯示，氧化壓力在砷中毒裡扮演了一個重要的角色，台灣人的血中砷濃度與活性氧的增加相關，而中國內蒙古人的血中砷濃度與脂質過氧化作用的增加相關。

巴拉松酶（paraoxonases，PONs）是一類與高密度脂蛋白（HDL）密切相關的酵素，最初發現血液中含有一種可以水解有機磷農藥「巴拉松（paraoxon）」的酵素，因此將其命名為巴拉松酶。PONs其家族有PON1、PON2與PON3等成員，皆有抗氧化的性質；其中PON1可以降低低密度脂蛋白（LDL）的氧化作用，進而避免動脈硬化的生成。由於氧化壓力可能是砷誘發動脈粥樣硬化症的一個重要機制，本研究探討PON1與PON2兩個抗氧化蛋白質以及PON1的血清活性是否能調控砷暴露盛行地區居民對於動脈粥樣硬化症的個體風險。對長住於砷暴露盛行區居民量測頸動脈內膜厚度（intima-media thickness，IMT），以此做為動脈粥樣硬化症的替代指標。

暴露組的研究對象為2002年於台灣西南部砷暴露盛行地區之社區世代研究資料，範圍包括全台灣烏腳病盛行率最高的布袋鎮的好美里、復興里與新民里，共招募490位長期居住於飲用水砷污染地區的居民為實驗組的受試者；對照組的資料為2004年於佳里鎮招募年齡、性別等條件相符的受試者共291名，此地區於1960年代與1970年代調查資料顯示其砷暴露相當低。布袋鎮與佳里鎮在氣候、族群背景、都市化程度與社經狀況皆非常相似。在2002年暴露組受試者中有291名受試者接受頸動脈超音波掃瞄，同時亦測量血壓、空腹血糖值與空腹血清脂肪等；這291名受試者中，有40位缺少原始識別碼，45位缺少DNA樣本，有10位沒有完整的血液生化值，因此實際分析個案為196例。個體砷暴露的評估採用陳建仁教授於1996年提出之飲用井水累積砷暴露的計算方式：總頸動脈（CCA）、內頸動脈（ICA）與兩側的IMT值等四項平均值大於1mm者則判定為頸動脈粥樣硬化症。實驗室檢驗資料包括血清總膽固醇、三酸甘油酯、HDL與LDL；此外還進行PON1多型性基因型分析與PON1活性測定；利用SPSS統計軟體進行統計分析，包括以邏輯迴歸分析瞭解危險因子與頸動脈粥樣硬化症盛行之相關性，並計算風險比（ORs），以趨勢分析瞭解危險因子之劑量依隨效應（dose-dependent effect）等。

此研究共分析、檢測暴露組196名與對照組291名受試者的資料，包括問卷與IMT的量測資料，分析結果顯示，在年齡與性別上兩組並無不同，然暴露組之身體質量指數（BMI）與抽菸率皆較對照組為高；收縮壓、三酸甘油酯與膽固醇等傳統視為動脈粥樣硬化症之危險因子，兩組之間並無不同。現住於砷暴露地區的居民已停止引用砷污染地下水超過20年，然分析尿中含砷濃度後發現，其尿中無機砷含量仍較對照組為高。以IMT大於1 mm為頸動脈粥樣硬化症之判定指標，在校正年齡、性別、BMI、抽菸、HDL、LDL、高血壓與糖尿病等因子後以邏輯迴歸分析，結果顯示，暴露組罹患動脈粥樣硬化症的風險明顯較對照組為高（OR = 2.2; p<0.01）；趨勢分析結果顯示，動脈粥樣硬化症的盛行與累積砷暴露有劑量依隨效應。



另外，針對暴露組分析PON1活性與動脈硬化的相關性發現，在校正累積砷暴露因子後，低血清PON1活性對頸動脈粥樣硬化症仍是一項獨立的危險因子。進一步分析PON1活性與累積砷暴露在動脈粥樣硬化症的聯合效應，當PON1活性降低而累積砷暴露增加時，動脈粥樣硬化症的風險也隨之增加；低PON1活性且高砷暴露之受試者其動脈粥樣硬化症的風險為參考組的5.68倍。此項研究結果顯示，頸動脈粥樣硬化症與長期飲用砷污染地下水相關，而低血清PON1活性會進一步增加此風險；我們也發現PON1活性可以當作易感性生物標記，以監測砷暴露族群之心血管健康狀況。因此，建議應定期地監測曾經有砷暴露史且PON1活性較低者之心血管健康狀況。此研究結果已發表於Toxicology and Applied Pharmacology 236 (2009) 246–253。
《文：編輯中心陳筱蕾整理；審校：環境衛生與職業醫學研究組李婉芬助研究員；圖：期刊封面》