第 304 期

研究發展
巴拉松酶基因與慢性砷暴露對心電圖異常之加成作用
Synergistic effect of polymorphisms of paraoxonase gene cluster and arsenic exposure on electrocardiogram abnormality

自19世紀初期，台灣西南沿海地區因淺井地下水通常帶著較高的鹽份，因此居民鑿深井取水飲用。後來發現，在深井水之中存在著嚴重的重金屬污染。其中，砷為最主要的汙染成份之一。雖於民國70年代早期，西南沿海地區就開始全面裝設自來水管路，但於80年代中期其普及率仍不高，直至80年代晚期居民才全面停用地下水飲用。慢性砷暴露目前已被許多研究證明與較高的癌症（含內臟癌與皮膚癌）與心血管疾病發生率及死亡率有關。然而，關於慢性砷暴露所產生之長期健康影響的研究仍十分有限。

巴拉松酶（paraoxonase，PONs）是一種附在高密度脂蛋白（HDL）上水解氧化脂質或有機磷農藥的酵素，因而被認為具有保護免於動脈粥狀硬化的功能，但目前科學研究亦僅止於病例對照式研究，而無法作更明確的因果推論。近年遺傳技術的進步，始有AS3MT、GSTO等砷代謝相關基因之完整定序資料，並有越來越多科學研究投入了解人體代謝砷之機轉。本研究的目的為利用12導聯同步心電圖作為心血管疾病的測量工具，來評估遺傳因子及慢性砷暴露對於心血管疾病之共同作用。

本研究挑選台灣西南沿海慢性砷暴露及烏腳病盛行率最高的布袋鎮好美、復興與新民3個里為研究區域，自民國83年起至90年代進行平均長達8年之追縱研究。期間共有216名居民先後完成研究起始以及期末共2次以上之12導聯同步心電圖測量，每份心電圖記錄後再送至美國威克森林大學（Wake Forest University）流行病學心電圖中心根據明尼蘇答碼（Minnesota code）做判讀；居民個人之基本資料及檢體主要透過公衛護士及訪員做家戶訪問及定期的健康說明會取得；此外並挑選共8個在PON基因以及AS3MT、GSTO基因上具有改變氨基酸序列功能之單一核苷酸多型性作為遺傳因子。

研究結果發現，121位健康居民中，共有42位個案於追縱期間發展成心電圖異常，即使停止飲用砷井水多年之後，慢性砷暴露仍然與較高的心血管疾病風險有關。除此之外，個案身上若帶有巴拉松酶基因PON1、PON2之Q192R、C-108T 與C311S單一核苷酸多型性所組成之R-C-S單體型（Haplotype），其所相對之脂質（lipid profiles）會較高，也呼應著較高的心血管疾病風險。倘若個案本身為較高累積砷暴露族群，且身上又帶著R-C-S之單體型，其心電圖異常的風險比起低暴露及未帶R-C-S之對照族群足足提高了19倍。

綜合以上結論，我們的研究顯示，巴拉松酶基因與慢性砷暴露對於心電圖異常的發生率有著獨立於傳統心血管疾病危險因子之外之加成作用。此外，本研究有助於發展長期慢性砷暴露個案之健康風險評量的生物標記。基因與基因或基因與環境之間的多重交互作用之生物機制仍須於後續研究之中再繼續探討。此研究成果已被Toxicology and Applied Pharmacology期刊接受。




《文/圖：環境衛生與職業醫學研究組廖雅堂博士班研究生；審校：環境衛生與職業醫學研究組李婉芬助研究員》