探討合成皮業勞工之二甲基甲醯胺(DMF) 暴露濃度與DNA損傷的相關性; The association between dimethylformamide-exposed levels and DNA damage in workers of synthetic leather manufacturing plants

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(1)中國醫藥大學碩士論文編號：DOSH-0106. 探討合成皮業勞工之二甲基甲醯胺(DMF) 暴露濃度與 DNA 損傷的相關性 The association between dimethylformamide-exposed levels and DNA damage in workers of synthetic leather manufacturing plants. 所別：職業安全與衛生學系碩士班指導教授：賴俊雄教授吳芳鴦教授學生：張啟仁. Chang Chi-Jen. 學號： 9372006 中. 華. 民. 國. 九十六. 年. 六. 月.

(2) 誌謝歷經三年，我終於也完成自己的夢想碩士班畢業了。自從嘉南藥理科技大學畢業後由家人、朋友及學長姐的鼓勵下終於在重考後考上了中國醫藥大學職安所，如今也不負眾人的希望也碩士班畢業了。在這段時間，需要感謝的人很多，首先要感謝賴教授吳教授及王主任三年的教導，不論行政方面多麼的繁忙，也總是耐心的教導我。也感謝中國醫藥大學附設醫院家庭醫學科之體檢小組在這跨區域採樣計畫中，不畏懼路途的遙遠，大家努力的讓採樣計劃順利的完成。此外，感謝所有參與這次採樣的同學、學弟學妹包括明彥、方雅、佩琳、欣瑜，大家一起在工廠裡一個禮拜的生活經驗。尤其是佩琳學妹在辛苦的採樣完後，還要繼續陪我做實驗到半夜，讓我的實驗能夠順利的進行。最後要感謝同班的同學大家不管學業的繁忙總是要一起吃個中餐培養感情一下，對於課業上的問題，大家總會一起討論、想辦法解決，這是我在嘉藥期間一直想要的求學經驗。在寫論文期間大家也能在我遇到瓶頸時發揮相當的功效，陪我度過無數低迷的日子，並適時給予精神的鼓勵，讓我重新燃起動力繼續進行。最後，僅以本論文獻給我最愛的家人。. 啟仁. 謹致. 民國九十六年六月. I.

(3) 摘要二甲基甲醯胺(DMF)是已知的人類肝毒性化學物，對動物造成惡性腫瘤發生，但是其對人類基因毒性之效應目前還不清楚。本研究目的是利用彗星試驗(comet assay)來評估合成皮工廠作業員工之空氣中二甲基甲醯胺個人曝露量與體內 DNA 損傷之間的關連性，並且評估勞工 DMF 曝露量對其健康之影響。. 本研究對象是中部某皮革工廠之 67 名勞工，配合勞工健康檢查前隨機選取 30 名勞工測量個人空氣 DMF 八小時日時量平均濃度，同時抽取每名研究對象靜脈血檢測 DNA 損傷程度及生物指標。問卷資料的收集是以獨立個人訪視的方式進行，問卷的資料包括個人基本資料、過去的病史、工作史、抽菸、飲酒及疾病病史。. 研究對象依工作區分為暴露組 37 人與對照組 30 人。暴露組平均年齡為 37.1 歲，對照組為 36.5 歲，兩組在統計上沒有差異。暴露組有 26 人（70.3％）抽菸，平均抽菸量為 12.8 包年，對照組有 6 人（20.0％）抽菸，平均抽菸量為 6.9 包年，統計達到顯著差異。暴露組(n=27)的麩氨酸草酸轉化脢(AST)為 30.4 ± 10.1 IU/L、對照組(n=30)為 23.9 ± 8.1 IU/L 在統計上有明顯的差異 (p=0.009) 。暴露組的麩氨丙酮酸轉化脢 (ALT) 為 40.2 ± 20.2 IU/L、對照組為 26.1 ± 15.4 IU/L 在統計上有明顯的差異 (p=0.004)。暴露組的肌酸酐為 1.0 ± 0.1 mg/dL、對照組為 0.8 ± 0.2mg/dl 在統計上有顯著意義 (p ＜ 0.001) 。個人作業環境測定依照濃度分為高 (8.3ppm)、中(3.0ppm)、低(0.3ppm)暴露量，DNA 損傷程度高暴露族群與中暴露族群各為 186.2 ± 45.0 與 143.8 ± 40.8 在統計學上有顯著差異 (p=0.028)。高暴露組 186.2 ± 45.0 與低暴露組 144.1 ± 38.1 也有差異性 II.

(4) (p=0.043)。. 本研究利用彗星試驗探討評估二甲基甲醯胺暴露勞工之 DNA 損傷程度，結論發現暴露高濃度 DMF 之勞工比暴露於低濃度之勞工 DNA 受損的程度在統計學上有顯著的差異。暴露於 DMF 之勞工其肝功能有顯著性的差異。. 關鍵字：二甲基甲醯胺、DNA 損傷、彗星試驗、AST、ALT、肌酸酐 III.

(5) Abstract N,N-dimethylformamide(DMF) is a well-known hepatotoxic chemical, and has been shown to cause malignancy in animals. However, its genotoxicity in humans remaims unclear. The purposes of this study were to examine the association between airborne DMF levels and DNA damage using the comet assay, and the health status in synthetic leather workers. A questionnaire was administered to obtain detailed information on occupational, smoking, alcohol consumption and medication histories. Thirty-seven workers in the exposure group and thirty workers in the control group were recruited. The mean age of exposure group was 37.1 years old and that of controls was 36.9 years old(p=0.47). There were 26 smokers (70.3%) in the exposed group with a mean of 12.8 pack-years. There were 6 smokers (20.0%) in controls with a mean of 6.9 pack-years. The difference in mean AST levels between the exposed group (30.4 ± 10.1(IU/L)【n=27】and controls 23.9 ± 8.1(IU/L)【n=30】) was significant (p=0.009). The mean ALT (IU/L) level in the exposd group (40.2 ± 20.2 (IU/L)【n=27】was also higher than that in controls 26.1 ± 15.4(IU/L)【n=30】). The difference in average creatinine levels between the exposed group (1.0 ± 0.1(mg/dL)【n=27】 and controls 0.8 ± 0.2(mg/dL)【n=30】) was significant (p<0.001). The mean DNA damage level for workers with the high DMF (8.3ppm) was higher than that with middle DMF (3.0ppm), 186.2 ± 45.0 vs. 143.8 ± 40.8, and with low DMF (0.3ppm), (144.1 ± 38.1) as well. This study using the comet assay to assess the level of DNA damage in DMF exposed workers. We found that workers who exposed to high concentration DMF had greater DNA damage than those exposed to low level of DMF. The DMF exposure workers also have more hepatotoxic effect than controls. IV.

(6) Key words：(N,N-dimethylformamide, DMF), DNA damage, comet assay, ASL, ALT, creatinine. V.

(7) 目錄誌謝....................................................................................................................I 中文摘要.........................................................................................................II 英文摘要.........................................................................................................IV 目錄.................................................................................................................VI 表目錄..........................................................................................................VIII 圖目錄.............................................................................................................IX 第一章緒論第一節研究背景.....................................................................................1 第二節研究目的.....................................................................................3 第二章文獻探討第一節二甲基甲醯胺之特性及 PU 合成皮製程...................................4 第二節 DMF 的代謝過程........................................................................5 第三節 DMF 的危害................................................................................6 第四節細胞凋亡 (apoptosis)與彗星試驗 (Comet assay) .................13 第五節研究架構...................................................................................14 第三章研究方法第一節研究對象...................................................................................16 第二節研究方法...................................................................................16 第三節彗星試驗 (Comet assay) 材料................................................21 第四節實驗材料...................................................................................22 第五節使用儀器...................................................................................23 第四章研究結果...........................................................................................24 第五章討論...................................................................................................29 第六章結論...................................................................................................33 VI.

(8) 參考文獻.........................................................................................................34 附錄一(問卷) .................................................................................................54 附錄二(參加者同意書) .................................................................................58. VII.

(9) 表目錄表一.DMF 研究對象基本資料分佈............................................................45 表二. DMF 研究對象生化值比較...............................................................46 表三. DMF 研究對象 DNA 損傷程度比較.................................................47 表四. DMF 個人 DMF 暴露量及 DNA 損傷積分......................................48 表五：DMF 高、中、低暴露組 DNA 損傷程度.............................................49 表六：DMF 之 DNA 損傷程度與干擾因素複迴歸...................................50. VIII.

(10) 圖目錄圖一、DMF 濕式製程流程簡圖......................................................................51 圖二、DMF 乾式製程流程簡圖......................................................................51 圖三、DMF 回收區流程簡圖..........................................................................51 圖四、DMF 在體內的代謝途徑....................................................................52 圖五、DMF 代謝物 MIC 體內代謝情況.........................................................53. IX.

(11) 第一章緒論第一節研究背景二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide, DMF)目前在綜合皮革工廠、紡織纖維工廠、化學工廠是一種常用、優良的極性溶劑。台灣的合成皮業在 1994 年時國內聚脲樹脂(polyurethane, PU)合成皮之產量高達兩億碼之多，位居世界之冠，但 2001 年國內 PU 合成皮之產量約為九千七百萬碼，2002 年 PU 合成皮之產量約為八千七百萬碼，而至 2003 年 PU 合成皮之產量已降至約為七千五百萬碼(1)，雖然國內 PU 合成皮產量大幅下滑、皮革工業有產業外移的現象，但是勞工暴露於 DMF 中對身體的影響仍是有其研究之必要。 DMF進入人體途徑有被身體吸入、皮膚接觸及攝取(2.3.4)，長期暴露於 DMF中會導致人體胃的不舒適(5)、擾亂胰臟的作用(6)、肝毒性的產生(7.8.9)，更甚者還會刺激腫瘤細胞的成熟與變異(10.11.12)導致癌症的發生(13.14) 。在 1998年Major等人(15) 研究於人造纖維工廠之作業勞工基因毒性之研究，主要研究暴露於二甲基甲醯胺(DMF)或丙烯晴(Acrylonitrile, ACN)物質的作業勞工之染色體變異(chromosome aberrations, CA)、姊妹染色體交換 (sister chromatid exchanges, SCE)、高頻率姊妹染色體交換(high frequency SCE, HFC)以及紫外線誘發不定期DNA合成(unscheduled DNA synthsis, UDS)之影響，研究結果指出暴露於空氣中DMF或ACN之作業勞工的 CA、SCE、UDS比未暴露者高，顯示暴露於DMF或ACN的工人會增加罹患癌症之危險。在1992年Seiji等人(16) 針對皮革工廠探討暴露於不同濃度之DMF職業女性與SCE之關係，研究發現高暴露組與中暴露組之SCE顯著地高於對照組。前台灣省政府勞工處委託賴氏等人(17.18)研究國內 PU 合成皮工廠作業勞工暴露於有機溶劑對其造成健康之影響追蹤調查，研究中針對國內八. 1.

(12) 家合成皮業工廠 1992-1993 年及 1998-1999 年間有機溶劑暴露情況及工程改善前後比較。研究結果在 1998-1999 年間，有 13 件(7.9%)採樣超出容許濃度 10ppm，其受測勞工在血清麩氨酸丙酮酸轉化酶 (ALT 或 SGPT 稱) 有 22.5%勞工肝功能異常、在 gamma-glutamyl-transpeptidase(GGT 或稱 γ-GT)有 13.8%的勞工肝功能異常。本研究首次利用彗星試驗(Comet assay)探討合成皮業暴露於 DMF 之勞工 DNA 損傷情況，彗星試驗又稱為鹼性單細胞膠體電泳法(alkaline single cell gel electrophoresis, SCGE) 在最近幾年證實了能迅速且敏感測定 DNA 損傷，當細胞受到基因毒性影響時能夠明顯的表現出來(19.20.21)。本研究目的是要探討 DMF 的基因毒性，及作業勞工的肝功能狀況。. 2.

(13) 第二節研究目的 1. 探討國內合成皮工廠作業員工之空氣中二甲基甲醯胺(DMF)個人暴露量與其 DNA 損傷程度的相關性。 2. 評估空氣中 DMF 暴露對勞工健康之影響。. 3.

(14) 第二章文獻探討第一節介紹二甲基甲醯胺之特性及 DMF 溶劑常用於 PU 合成皮工廠之製程，第二節 DMF 的代謝過程，第三節 DMF 對於人體有哪些危害，第四節細胞凋亡 (apoptosis)與彗星試驗 (Comet assay) 第一節二甲基甲醯胺之特性及 PU 合成皮製程二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide, DMF) (C3H7NO)，是一種無色、有輕微典型氣味、沸點較高的液體，可與水、醇、醚、酯等多種有機化合物互溶，但不易與脂肪烴互溶(22)，因其上述特性，DMF 在綜合皮革工廠、紡織纖維工廠、化學工廠…等工廠是一種優良的極性溶劑。於合成皮業通常將聚醯胺(polyamide)及聚脲樹脂(polyurethane, PU)溶於 DMF 作為原料，且為使皮質達到柔軟及適用某些特殊效果又會添加許多有機溶劑:如丙酮(Acetone)、丁酮(Methyl ethyl ketone)、乙酸乙酯(Ethyl acetate)、甲苯(Toluene)。聚脲樹脂合成皮會利用到 DMF 溶劑之部門、製程大約可分為實驗室、調色及配色、濕式作業、乾式作業等四個部份，另溶劑回收區也是暴露地點之一，以下依各區略述： (1)實驗室實驗室之功能為製程大量生產前小部份之測試，作業性質為配料區的配料、PU 原料進行水分和黏稠度試驗、生產線成品或半成品品質測試以求產品品質之穩定性；同時實驗室又兼負小樣本合成皮製作試驗工作，也就是在實驗室中模擬乾、濕式生產線製作合成皮。 (2)調色及配色工廠為了能將原料混合均勻及成品的皮質達到柔軟以及能符合工廠某些所需之特殊效果，於配料區使用之稀釋及調製溶劑通常會含有 DMF 成. 4.

(15) 份。 (3)濕式製程則有含浸法及塗佈法(圖一) 濕式生產過程中，基布需先經 170℃預熱、壓平、塗佈，塗佈後再經一至八道的水洗槽，經壓擠輪壓平、烘乾、冷卻等過程，再經捲取後就已完成成半成品。濕式作業中溶劑屬二甲基甲醯胺溶劑使用量最大，部分使用甲苯(TOL)、丁酮(MEK)溶劑。 (4)乾式製程 (圖二) 乾式製程可分為轉移法及塗佈法，PU 合成皮之製造係將 PU 樹脂溶於有機溶劑如 DMF 後塗佈於離形紙上，藉烘乾加熱使 PU 樹脂於離形紙上熟成固化形成表皮層，然後利用接著劑將基布與表皮層壓合接著後再經一道烘乾程序處理，烘乾後冷卻，剝除離形紙後即為 PU 合成皮成品。部份產品則因美觀及顏色的需求於合成皮熟成後另進行印刷製程的加工。製程中有機溶劑或因高溫烘乾而揮發，或因水洗溶解而析出。PU 樹脂固化熟成過程中因溶劑的揮發或析出即形成合成皮的毛細孔現象，而使得 PU 合成皮具有透氣性。 (5)回收區(圖三) DMF 水溶性極佳，製程廢氣中的 DMF 可利用清水進行洗滌、吸收，讓 DMF 氣體溶於水中，因此對於含有 DMF 的廢氣可利用濕式洗滌技術以去除廢氣中的 DMF，將 DMF 洗下、回收，洗滌塔設計上以多段式填充式洗滌塔洗滌效果為佳. (23). 。. 第二節 DMF 的代謝過程 DMF 在人體的代謝中會產生 N-methylformamide (NMF) 、 N-hydroxymethyl-N-methylformamide (HMMF) 、 Formamide (FA) 跟 N-(acetyl-S-(N-methylcarbamoyl) (AMCC)四種。Chang and Lin(24)研究指出 DMF吸收進入人體內後會先進行去甲基化(demethylation)後而成單甲基 5.

(16) 胺;生物轉化過程第一期主要經由肝臟的Cytochrome P450CYP2E1 酵素作用而形成 HMMF(25) ，而 HMMF 會再進一步脫掉甲醛而形成 NMF(26.27)，而Formamide (FA)會伴隨 NMF 的形成而產生。目前對於DMF 的生物偵測計有三種：NMF、AMCC以及NMHb (N-methylcarbamoylated haemoglobin)(28.29.30)。 DMF 最初氧化主要代謝成 N-hydroxymethyl-N-methylformamide (HMMF)，HMMF主要在尿液中排出(31.32) ，部分HMMF會產生NMF後會更進一步氧化反應生成methylisocyanate (MIC)(33)。DMF生物轉化過程第二期時，MIC會產生親核性而迅速的與含三個氨基酸的glutathione結合，而進一步的產生DMF的最後產物AMCC(28.34)，如圖四。在老鼠試管與活體球蛋白實驗中 MIC 在 N- 末端纈氨酸（ N-terminal valine ）產生 N-methylcarbamoyl結合物(35)。這個結合物在人類跟老鼠實驗中已經被證實為DMF另一個的代謝產物(29.36.37.38)。 N-甲基氨基甲醯（N-methylcarbamoyl）與離氨酸(lysine)結合在球蛋白中形成globin-MIC adduct。globin-MIC adduct在Esman退化分解後形成 3-methy-5isopropylimidazoline-2,4-dione(3-methyl-5-isopropylhydantoin, MVH) 。或者部份 globin-MIC adduct 經由 Pronase 酵素水解成（ N-methylcarbamoylvaline,MVU ）及 Nε-(N-methylcarbamoyl)lysine (MLU)，如圖五。生物標誌對於(3-methyl-5-isopropylhydantoin, MVH)的研究可以直接從氣相層析儀(gas chromatographic, GC)分析得到(35)，血中球蛋白結合物對於DMF之慢性暴露是個很好的生物指標。. 第三節 DMF 的危害 DMF 對人體健康的危害可區分為急性與慢性效應。急性症狀有：腹痛、疝氣、食慾減退、反胃、嘔吐、便祕、腹瀉、臉部發紅(尤其在飲酒後) 、肝傷害、血壓增加、刺激黏膜及呼吸道。而 DMF 與皮膚接觸則會 6.

(17) 立即經皮膚吸收、對皮膚產生輕微的刺激、乾燥、更甚者會造成皮膚龜裂。DMF 的蒸氣亦會輕微刺激眼睛，眼睛若不慎接觸 DMF 液體，則會疼痛發紅。慢性效應方面會導致皮膚發疹、造成肝臟可恢復性的傷害、肝病、腎臟病和心血管疾病者易受危害。. 癌症在 1986 年 Ducatman 等人(13)對某飛機修理廠的 153 名勞工研究，其中有 3 名工人得到睪丸腫瘤，另外又對兩家飛機修理廠作研究，發現其中一家修理廠的工人有 4 名得睪丸腫瘤的病例，此修理廠所用的特殊溶劑包含 80％的二甲基甲醯胺(DMF)。在 1987 年 Levin 等人(14)及美國疾病防治中心 CDC(39)指出在一家皮革工廠有 3 名睪丸腫瘤病例發生。這些皮革工廠的勞工暴露於許多化學製品下，其中包括 DMF，當他們傳輸產品時會吸到混合溶劑的水霧或者皮膚直接、間接接觸到混合溶劑。然而在 1989 年 6 月美國職業安全衛生研究院 National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) (40)對此工廠 83 名字 1975 年開始工作之勞工提供健康檢查，其中有 51 名（61 ％）勞工參加健檢，但並未發現有罹患睪丸腫瘤之患者。在 1988 年 Chen 等人(41)指出在丙烯酸纖維工廠勞工同時暴露到二甲基甲醯胺(DMF)及丙烯晴(acrylonitrile, ACN)或者是兩者的混合物，發現只有 9 名勞工暴露在 DMF 下產生口腔或喉嚨癌。這 9 個勞工都是有抽菸習慣者，雖然研究顯示菸草會產生口腔或喉嚨癌，但暴露於 DMF 下是否會使致癌性的風險又更增加？文獻也指出暴露 DMF 跟前列腺癌有相關的可能性(41.42)，許多有前列腺癌的勞工在暴露於 DMF 時，也同時暴露於 ACN 下，然而 ACN 在流行病學研究已被證實是會引起致癌性的(43)。. 7.

(18) 基因毒性在 1992 年 Seiji 等人(16)探討 22 名年齡介於 22 至 52 歲服務於皮革工廠的職業女性勞工，探討暴露於 DMF 與淋巴球姊妹染色體交換 sister chromatid exchanges(SCE)之間的關係，研究暴露族群分為高暴露組、中暴露組、低暴露組，而對照組為依暴露組之性別、年齡及居住地配對之族群，在這 44 名研究對象中都沒有吸菸與喝酒的習慣。其中 22 名暴露組中有 8 名為高暴露組(DMF 平均值為 5.8ppm)，5 名為中暴露組(DMF 平均值為 0.7ppm，甲苯 0.9ppm)，9 名為低暴露組(DMF 平均值為 0.3ppm)，結果顯示高暴露組及中暴露組之 SCE 明顯地高於其對配對族群。在 1998 年 Major 等人 (15) 對於暴露在二甲基甲醯胺(DMF)濃度為 0.2-7.6 (ppm)或丙烯晴(ACN) 濃度為 0–17.6 (mg/m3)中的人造纖維工廠勞工做了基因毒性方面的研究，針對二甲基甲醯胺、丙烯晴對染色體變異 (chromosome aberrations, CA) 、姊妹染色體交換 (sister chromatid exchanges, SCE)、高頻率姊妹染色體交換(high frequency SCE, HFC)及紫外線誘發不定期 DNA 合成(unscheduled DNA synthsis ,UDS)等的影響。研究對象為 26 名暴露於 DMF 或 ACN 的工人，其中 13 名為維修勞工，而另 13 名為纖維生產勞工，研究期共追蹤了 20 個月，其間每位研究對象需有 3 次周邊血液淋巴球 peripheral blood lymphocytes(PBL)檢驗。研究期間這 26 名勞工中有 6 名勞工因為吸入 DMF 導致肝功能不良而住院治療，工廠空氣 DMF 或 ACN 之平均最高濃度皆超過了最大容許濃度，而工廠勞工在下班時刻尿中排泄物 ACN 及 NMF 的濃度為工作前之兩倍。在研究初期 7 個月，暴露組的淋巴球數有明顯地比對照組的淋巴球數多且肝功能有嚴重性的差異，而在觀察終了第 20 個月時研究發現生產線勞工血中的 HFC 濃度是維修工人的 2.72 倍。在之前 CA、SCE、UDS 研究中暴露組比對照組有明顯的差異，此研究資料顯示暴露在 DMF 或 ACN. 8.

(19) 中的勞工會增加其罹患癌症的風險。在 1999 年 Cheng 等人(44)研究暴露於 DMF、表氯醇 (epichlorohydrin, ECH，1-氯-2,3-環氧丙烷，1-chloro-2,3-epoxypropane)或者兩個混合物下的 85 名男性勞工。ECH 在動物實驗中已被證明是致癌物，但對於在人體中的基因毒性仍是不清楚。而 DMF 是肝毒性化學溶劑，但是對於人體基因毒性的證明仍是有限的。Cheng 等人(44) 研究 DMF、ECH 針對造成人體 SCE 影響的實驗，以及 glutathione S-transferase(GST)之 micro(GST M1) 和 GST theta (GST T1)兩種基因對於 SCE 效應，研究還利用問卷方式了解勞工是否抽菸、喝酒、服用藥物…等生活習慣，研究結果顯示吸菸有顯著地差異(p＜0.01)，對於高暴露於 ECH 勞工之 SCE 頻率比低暴露或無暴露於 ECH 之勞工的 SCE 頻率有明顯地比較高(p＜0.05)，而且 GST M1 與 SCE 的增加具有相關性(p=0.06)，但是勞工是否暴露在 DMF 下對其 SCE 的影響並沒有統計學上顯著的相關性。. 肝的危害 1984 年 Cirla 等人(45)的研究以 100 名合成皮革工廠男性勞工為暴露組，勞工暴露 DMF 之八小時日時量平均濃度(TWA)為 7 ppm、範圍介於 3 至 19 ppm、暴露組平均工作年資為 5 年，而對照組為 100 名沒有暴露到任何溶劑及毒物，以及與暴露組配對了性別、年齡層、吸菸習慣、喝酒習慣、喝咖啡習慣、社會經濟地位、居住地及飲食習慣…等條件的勞工。研究針對勞工飯前血糖、血清麩氨酸丙酮酸轉化酶 (Alanine aminotransferase, ALT 或稱 Serum glutamic pyruvic transaminase, SGPT) 、血清麩氨酸草酸轉化酶 (Aspartae aminotransferase, AST 或稱 Serum oxaloacetic pyruvic transaminase, SOPT)及 gamma-glutamyl-transpeptidase (γ-GT)作探討。研究結果暴露組有 25 名、對照組有 10 名勞工在 γ-GT 方面有偏高的趨勢，暴露組之 γ-GT 異常顯著地與對照組有差異(p＜0.01)， 9.

(20) 但對於 AST(暴露組 9 名異常：對照組 3 名異常)、ALT(暴露組 12 名異常：對照組 8 名異常)方面則沒有統計顯著差異，而不論是暴露組亦或是對照組在飯前血糖上，血糖值全部都在正常範圍內。在 1988 年 Redlich 等人(46)針對某紡織工廠中 58 名勞工做研究，這些員工皆暴露於 DMF 及其它溶劑，其中有 46 名勞工接受個人問卷訪問。研究結果在這 46 名生產勞工血液中發現有 35 名勞工的肝功能的 ALT、 AST 值有升高的現象，而在另外 12 名非生產線勞工中僅發現有一人有 ALT、AST 明顯偏高的現象；另勞工在暴露 DMF 之後需要為期 1～5 個月的時間，人體體內的肝臟酵素才會恢復到正常值。而在 1990 年 Redlich(47) 等人再次研究暴露於 DMF 與急性、慢性肝炎間的關係，研究判定以 ALT/AST>1(見下表)(48) 為指標；表 DMF 暴露與急性、慢性肝炎間之關係 Acute (early) presentation 臨床病史自覺症狀身體檢查實驗室診斷 Chronic (late) presentation 臨床病史自覺症狀身體檢查實驗室診斷. Condition 皮膚接觸或(和)呼吸吸入 DMF 小於 2 個月腹痛、食慾不振、目眩、頭痛、噁心正常或左上腹部 1/4 處疼痛 AST 及 ALT 顯著的增加，ALT/AST>1 A 型肝炎及 B 型肝炎檢查正常 Condition 皮膚接觸或(和)呼吸吸入 DMF 大於 12 個月無明顯的症狀正常 AST 及 ALT 溫和的增加， ALT/AST>1; A 型肝炎及 B 型肝炎檢查正常. 註 ALT：血清麩氨酸丙酮酸轉化酶 (Alanine Aminotransferase)，又稱為 SGPT (Serum Glutamic-Pyruvic Transaminase) 或 GPT。主要存在於肝臟細胞，正常值一般小於 30-40 U/L (約 36 U/L)。當肝臟損傷時，ALT 會釋放於血液，而造成血液的 ALT 上升。 AST：血清麩氨酸草酸轉化脢(Aspartate Aminotransferase)，又稱為 SGOT (Serum Glutamic-Oxalocetic Transaminase) 或 GOT。主要存在於心臟、腎臟、肝臟、肌肉和頭腦，正常值一般小於 40-50 U/L， AST 上升表示肝臟損傷的一個重要指標。 10.

(21) 在 1991 年 Wang 等人(49)研究 183 名從事合成皮業之勞工，依照個人暴露量分為三個組群，分別為高暴露組、中暴露組及低暴露組。高暴露組 DMF 暴露濃度為 25~60 ppm、中暴露組 DMF 暴露濃度為 10~40 ppm 、DMF 暴露濃度＜10 ppm 為低暴露組，研究結果顯示高暴露組勞工之 ALT 異常的情形且在統計上達顯著意義，且 ALT 與 AST 值會隨 DMF 的暴露濃度增加而有明顯的升高，另肌酸磷酸激酶 (Creatine phospho kinase, CPK)與暴露於 DMF 有顯著的相關。前台灣省政府勞工處曾委託賴氏等人(17.18)研究國內 PU 合成皮工業之作業勞工暴露於有機溶劑量及其健康影響之追蹤調查研究，在針對國內八家合成皮業工廠 1992-1993 年及 1998-1999 年間有機溶劑暴露量及工程改善前後之比較。在 1992-1993 年間，研究共計有 14 家合成皮製造業工廠之作業勞工總共有 1033 人，其中 213 件之個人採樣中有 61(28.6%) 件超出容許濃度 10ppm，而 816 名勞工中 ALT 肝功能異常(＞40 IU/L)者達 50 人，佔 6.1%，而 γ-GT 功功能異常(＞60 IU/L)者有 54 人，佔 6.6%。另在 1998-1999 年間，於 165 件個人採樣中有 13(7.9%)件超出容許濃度 10ppm，而 142 名受測勞工中有 ALT (SGPT)肝功能異常者有 32 人 (22.5%)、另 123 名受測勞工 γ-GT 肝功能異常者有 17 人(13.8%)。在 1996 年 Wang 等人(50) 以農藥化學、化學機械工廠的員工為研究對象，暴露組為暴露於 DMF-甲苯(Toluene, TOL)溶劑之 195 名勞工，而對照組為 420 名行政人員，暴露組之暴露濃度為 DMF 介於 0.2~1.0 ppm 或甲苯濃度介於 1.0~60.4 ppm，工作年資介於 2~5 年，而工作時，暴露組之暴露量都未超過日本當局所規定之工業暴露的標準，甲苯與 DMF 之規定各分別為 100 ppm 與 10 ppm。研究結果發現暴露於甲苯的男性在血紅素、SGPT、γ-GT、三酸甘油脂(triglyceride, TG)、膽固醇(total cholesterol, CHO)等生理指數都明顯地比對照組低，但暴露在甲苯中的女性在 ALT、. 11.

(22) γ-GT、膽固醇等生理指數卻明顯地比對照組高。而暴露於 DMF-甲苯溶劑中之男性勞工比只單獨暴露於甲苯中的男性勞工在 SGPT 值有明顯地比較高。在1997年 Fiorito 等人. (51). 在75名合成皮業工廠工作之勞工研究發現. 暴露於濃度為7±0.7 (範圍介於1.6–13) ppm 之DMF中之勞工比未暴露之對照組在ALT、AST、γ-GT方面有顯著性的差異。Wrbitzky(52)等人研究在人造纖維工廠的126名勞工，發現暴露於DMF量高達4.1±7.4 (暴露範圍介於<0.1–37.9)時對AST、γ-GT會造成影響。Luo等人(53)在2001 年時從合成皮工業中對176名勞工做研究，研究對象中有45名勞工有對個人做空氣採樣，其空氣採樣結果DMF量為11.6±13.8 (暴露範圍介於0.1–86.6) ppm。研究結果發現高暴露DMF組之勞工24.6±15.6 (暴露範圍介於11.2–86.6) ppm 比中暴露組6.4±0.7 (暴露範圍介於5.9-8.2) ppm 及低暴露組 2.9±1.1 (暴露範圍介於0.5–5) ppm。在AST及γ-GT肝功能指數方面，高暴露組有37% 異常、中暴露組有27%異常、低暴露組有22%異常。其它健康的危害 DMF 會引起皮膚的問題且暴露於 DMF 下之勞工會有焦慮、心悸、頭痛、臉部發紅、噁心、噁吐(54.55)等症狀出現。Lauwerys 等人(56)研究指出即使暴露 DMF 量在 10 ppm 內，且沒有皮膚接觸也會引起勞工酒精的不耐受性，而長期的暴露在 DMF 下也會導致人體胃的不舒適感(5)及擾亂胰臟的作用. (6). 。. DMF 對於老鼠以及兔子有致畸胎性. (57.58). 。雖然 DMF 在突變的細胞. 實驗中還無法建立 DMF 與突變的相關性(59.60.61)，但也有些文獻指出 DMF 在某些細胞中會引發突變(62.63)，或者 DMF 會引起其他物質而間接地增加細胞致突變的可能性(64)。 DMF 在體內的代謝產物有 HMMF、NMF 與 AMCC，美國政府工業 12.

(23) 衛生師協會(簡稱為 ACGIH)訂定 DMF 生物暴露指標為在一公升的尿液中 NMF 為 15mg，AMCC 為 40mg(65) 。而.我國在勞工物質安全資料表中明文規定 DMF 的八小時日時量平均容許濃度(TWA)為 10 ppm、短時間時量平均容許濃度(STEL)為 15 ppm(66)。經由動物測試可知大鼠藉由吞食 DMF 方式之半數致死劑量(LD50)是 2800 mg/kg，而小鼠由吸入方式吸入 DMF 之半數致死濃度(LC50)是 3092 ppm/2H，由動物試驗及文獻探討，發現不同動物的體內 DMF 代謝物半衰期及比例會有所差異，若貿然地用動物實驗所得數據來評估勞工的職業容許量、相關之危害性可能不恰當。. 第四節細胞凋亡 (apoptosis)與彗星試驗 (Comet assay) 細胞凋亡(apoptosis)又稱之為細胞計畫性死亡，細胞計畫性死亡為調整生物體內細胞形成過程之重要機制，當細胞受到感染、DNA 發生突變或損傷時，生物體內即會進行所謂之細胞計畫性死亡。當此機制出現問題時，受損、應被分解的細胞不但不被分解、還會導致細胞形成腫瘤；當人類免疫系統發生細胞教育錯誤，讓無法辨別自我抗原之免疫細胞存活或者該死亡之細胞未被清除(67)就會產生自體之抗體對抗、殺死自體體內正常細胞，即所謂之自體免疫性疾病，因此細胞凋亡在人體疾病形成上扮演極為重要的調節機制之一。單細胞膠體電泳法(alkaline single cell gel electrophoresis, SCGE)又稱為彗星試驗(Comet assay)，以知可迅速且敏感地測定DNA損傷，當細胞受到基因毒性影響時，利用單細胞膠體電泳法即能明顯的表現出來。 (19.20.21). 。彗星實驗是把細胞與瓊脂(agar)混合，放在電泳槽裡，由於人體. DNA是帶負電狀態，電泳檢測時DNA可被趨動向正極，受損斷裂越嚴重的DNA跑離細胞核越遠而形成彗星的形狀(68.69)，從彗星形狀頭部受損的程度及尾巴離細胞核的距離，可用來判別細胞受到毒性物質的影響大小。將彗星試驗應用在環境醫學上的有Hartman(70) 等人針對44位在廢棄 13.

(24) 處理場工作的勞工所做的研究，研究中的勞工都是暴露到一些致癌性物質如苯與氯乙烯…等， SCE、CA及彗星試驗來評估研究對象DNA損傷的程度。研究結果除了SCE無顯著性差異外，CA及彗星試驗分析結果都偵測出研究對象比普通、未暴露於致癌性物質的一般人有較多的DNA傷害，然而在檢驗方法上彗星試驗比CA來的快速、簡單。有相關文獻指出吸煙者以及暴露於菸草煙塵的工人，其DNA損傷情況較無吸菸及無暴露於菸草煙塵的工人嚴重(71)。尚另有研究將吸菸者及非吸菸者的細胞利用紫外光照射之後，發現吸菸者的DNA受損情況較為嚴重(72)，故對於人體 DNA損傷程度而言，若以彗星實驗做檢驗，則個人抽菸與否將是個重要影響因素之一。. 第五節研究架構本研究選擇台灣一家合成皮工廠員工當為研究對象。洽談該工廠之工安人員。於研究期間了解該工廠的製程、工作情況、勞工暴露情形、並規劃採樣人數、個人同意書之簽署及問卷情況，並且聯繫健檢中心告知所需注意的事項，由於本研究為跨區實行勞工健康檢查，需先經衛生主管機關之同意。本研究採集勞工五天的暴露量，在開始採樣的第五天實施勞工健康檢查。. 14.

(25) 調查合成皮業工廠. 採樣規劃聯繫健檢中心. 聯絡健檢中心確認公文之傳送. 採樣個人暴露量及尿液四天採樣第五天勞工健檢. 由健檢中心取得血液，進行彗星試驗. 15.

(26) 第三章研究方法本研究實施時間為 2005 年 11 月 21 日到 2005 年 11 月 25 日，研究對象為台灣中區某皮革工廠勞工，於勞工健康檢查前隨機採取 30 名勞工個人空氣 DMF 八小時日時量平均濃度測量，而勞工特殊健康檢查是由中國醫藥大學附設醫院家庭醫學科成立之體檢小組親赴工廠進行之有機溶劑特殊健康檢查。第一節研究對象：本研究以合成皮工廠作業員工共 67 名作為研究對象，配合該工廠勞工健康檢查時間提前測量勞工空氣暴露溶劑的劑量，參加本研究之對象皆需依據醫療法施行細則第 52 條之規定，應填寫參加者同意書(附錄二)。本研究依勞工作業科別將研究對象區分為 DMF 暴露組與對照組，暴露組為工廠製二課、製三課、實驗室、回收區等員工共 37 名、對照組為工廠製一課、廠務、會計、資材等員工計 30 名，本研究中空氣採樣及尿液分析由中國醫藥大學王文忻老師研究室分析。第二節研究方法： (1) 問卷(附錄一) 每一位參與本研究的研究對象，包括現場合成皮工廠作業員工及其他行政人員，均需填寫一份問卷，問卷資料的收集方式是以個人面對面訪視方式所獲得。問卷資料包含個人基本資料、過去病史、工作史、工作的類別、工作年資及生活習慣等。個人基本資料有姓名、年齡、教育程度、婚姻狀態等，而生活習慣有調查抽煙、喝酒、喝茶、喝咖啡、吃檳榔等習慣。. 16.

(27) (2) 血液之收集由中國醫藥大學附設醫院家庭醫學科成立之體檢小組中的醫護人員抽取每名研究對象約 6-7ml 的靜脈血，抽後需立即置於 EDTA 試管中，血液抽取後至檢驗前需全程以鋁箔紙包覆以避光，抽取之血液中有約 2-3ml 作為抽取 DNA 作為以後研究基因時使用，另 4ml 全血進行彗星試驗 (Comet assay)以檢測 DNA 損傷程度。. (3) 彗星試驗 (Comet assay)或單細胞凝膠電泳法（Single Cell Gel Assay）先取 85μl 1% Normal melting point agarose (NMA)於 slide 上，蓋玻片蓋上於室溫下固化（40 分鐘至一小時）【第一層膠】。取 4ml 血液，加入離心管與 4ml PBS 混合均勻，將混合液”緩慢”注入 Histropauqe 分離液之分離管中，讓混和液分布在分離液上方。【注意：（1）混合液：Histropauqe＝ 2：1。（2）滴入混合液時要沿著管壁緩慢的滴入，勿將混合液與分離液混合，否則分離的效果將大打折扣。】。以 1800rpm，離心 20min (如果無明顯分層可再次離心)。離心結束後會分成三個色層，以滴管取出中間層的 lymphocytes 至另一離心管中，加入 PBS 至 4cc 混合，取出 100μL 數細胞數再離心，倒出上清液之後，把底層離心物打散，之後再加至 4ml PBS，共清洗 5 二次(1200rpm，5min)。每個樣本需要 5 × 10 個細胞數，將最後離心. 的產物倒去上清液，加入 PBS 至 4cc，取出實驗所需的量至 1.5μl tube 的避光褐色管。先取下之前 NMA 的蓋玻片，slide 回溫，在有血液細胞之避光褐色管加入 1 ㏄ 1% Low melting point agarose (LMA)混合，取出 85μl 於 slide 上，蓋上蓋玻片於室溫下固化【第二層】（1%LMA 溫度不可. 17.

(28) 太燙，因須與細胞混合，太燙會把細胞燙死(約 37℃)）。將 slide 放入 Lysis buffer 浸泡，於 4℃冰箱冷藏 1 小時【將細胞膜破裂】。將浸泡完的玻片用 dd water 水洗（不可讓玻片接觸空氣太久），再放入預先已放置電泳液的電泳槽浸泡 20 分鐘【電泳液呈鹼性，可使 DNA unwinding】，而電泳槽須以鋁箔紙覆蓋避光。電泳（條件：21V； 300mA；15min【電泳時間與 Tank 大小有關，越大的 Tank，所需電壓越大，時間越長】，並利用增加或減少電泳液來調整伏特數與毫安培數到標準值）。【注意：上述步驟應避免照光，防止額外的 DNA 傷害（覆蓋鋁箔紙）】電泳結束以 dd water 水洗，浸泡 Tris buffer 15 分鐘來中和電泳液（室溫）。再以 dd water 水洗，泡置於甲醇保存 10min 【固定細胞】(可保存大約一個月)，取出後晾乾（完全乾），再滴上 40μl 的 PI（Propidium iodide）染色，置於螢光顯微鏡觀察。以彗星尾巴拖曳長度與頭部中心之直徑比，或尾巴 DNA 佔總 DNA 含量比，將 DNA 受損程度分 5 級：. （1）無受損程度(no damage)：彗星尾巴 DNA 含量＜5%，核團大多呈球型；. 18.

(29) （2）低程度傷害(low level damage)：彗星尾巴 DNA 含量佔 5-20%，彗星尾巴長度比頭部直徑短；. （3）中度傷害(medium level damage)：彗星尾巴 DNA 含量佔 20-40%，尾巴長度略長於頭部直徑；. 19.

(30) （4）高度傷害(high level damage)：彗星尾巴 DNA 含量佔 40-95%，尾巴長度為頭部直徑 2 倍以上；. （5）完全傷害(total damage)：彗星尾巴 DNA 含量＞95%，幾乎看不到彗星頭部。. 【DNA 損傷積分計算】: 個體之無傷害細胞數×0 +低度傷害細胞數 ×1 +中度傷害細胞數×2 +高度傷害細胞數×3 +完全傷害細胞數×4=個體總積分(73.74) 20.

(31) (4) 統計方法: 個人問卷所得之資料及檢體檢驗數值利用 Microsoft Excel 將相關問題重新譯碼並輸入建檔後，再進一步以 SAS 8.0 版之套裝軟體做統計分析，研究對象基本資料以描述性統計、卡方檢定、獨立樣本 T 檢定、變異數分析、迴歸分析及複迴歸分析來做相關統計分析。. 第三節彗星試驗 (Comet assay) 材料: 1. Agarose a. Normal melting point agarose (1%NMA) (Amresco) b. Low melting point agarose (1%LMA) (Amresco) 2. Lysis solution a. 10mM Tris (Merck, Taiwan) b. ethylene diaminete traacetic acid (EDTA) disodium salt (Merck, Taiwan) c. 2.5M NaCl (Merck, Taiwan) d. 1 % (V/V)Triton X-100 (ICN Biomedicals) 3. Tris-buffer(0.4M Tris, pH 7.5) (Merck, Taiwan) 4. trypan blue (Sigma, USA) 5. Histopauqe 1077 (Sigma Chemicals Co. Ltd., Spruce St., USA) 6. Phosphate buffered saline (PBS) Cacl2 and Mgcl2 free (Sigma Chemicals Co. Ltd., Spruce St., USA) 7. Electrophoresis solution : pH > 13 a. lmM Na2EDTA (Merck, Taiwan) b. 300mM NaOH (Merck, Taiwan) 8. distilled water 9. Propidium iodide (40μPI) (Sigma, USA). 21.

(32) 第四節實驗材料 1. 紫頭採血管 (EDTA) (greiner bio-one) 2. 15ml 離心管 (IWAKI) 3. 乳頭吸管 (Merck, Taiwan) 4. 試管架 (Bohlender) 5. 計數玻片 (Marienfeld) 6. 鋁箔紙 7. 蓋玻片 (Marienfeld) 8. 磨砂玻片 (FEA). 22.

(33) 第五節使用儀器 1. 高速離心機 (Kubota5100) 2. 4℃冰箱 (Whirlpool) 3. 水平電泳槽 (Major Science) 4. 加熱盤 (Corning) 5. 光學顯微鏡 Nikon Type 104 (Nikon, Japan) 6. 柯達影像分析軟體 ID (Kodak) 7. 螢光顯微鏡 (Fluorescence microscope；Olympus BX51, Japan). 23.

(34) 第四章結果. 表一、研究對象基本資料分佈本研究依問卷調查所得暴露資料將 67 名勞工依照作業課別區分為暴露組與對照組，其暴露組有 37 人，而對照組有 30 人。 (一) 性別：暴露組 37 人中男性有 37 人，比例為 100％，而對照組 30 人中男性有 14 人、女性有 16 人，男、女比例分別為 46.7％及 53.3 ％，暴露組與對照組之男、女性比例在統計上有差異性（p＜ 0.001）。 (二) 年齡：暴露組的平均年齡為 37.1 歲，標準差為 8.5，而對照組的平均年齡為 36.5 歲，標準差為 8.1，暴露組之平均年齡雖比對照組稍高，但兩組年齡在統計上並無顯著差異(p=0. 466)。 (三) 抽菸習慣：在抽菸習慣方面，暴露組有 26 人佔 70.3％、對照組有 6 人佔 20.0％有習慣抽菸；而個人抽菸量(即以包年)，於暴露組中平均累積 12.8 包年，標準差為 8.9，而對照組平均累積 6.9 包年，標準差為 6.4，兩組在抽菸習慣上有統計顯著差異(p＜0.001)。 (四) 喝酒習慣：暴露組中有 11 人（29.7％）有喝酒習慣，對照組有 4 人（ 13.3 ％）有喝酒習慣，兩組在喝酒習慣上未達統計差異（p=0.109）。 (五) 嚼檳榔習慣：暴露組中有嚼檳榔習慣者有 10 人、對照組僅有 1 人，暴露組與對照組有嚼檳榔習慣之百分比各為 27.0％與 3.0％，而兩組在嚼檳榔習慣上有達統計上顯著差異（p＜0.01）。. 表二、研究對象生化值比較僅以暴露資料中依作業課別區分為暴露組與對照組時，暴露組應有 37 人，但因其中有 10 人為新進勞工或外籍勞工，所以研究生化值時，這 24.

(35) 10 名新進勞工、外籍勞工不列入暴露組中，故暴露組只有 27 人參加健康檢查而對照組仍有 30 人。 (一) 麩氨酸草酸轉化脢(AST)：暴露組的麩氨酸草酸轉化脢(AST)平均值為 30.4IU/L、標準差為 10.1，而對照組的 AST 為平均值為 23.9 IU/L、標準差為 8.1，兩組在 AST 上有達統計上顯著性差異(p＝0.009)。於健康檢查標準 AST 正常範圍值為 5～34 IU/L，該工廠共有 10 名(暴露組有 8 名、對照組有 2 名)勞工之 AST 值高於標準，百分比佔了 17.5%。 (二) 麩氨丙酮酸轉化脢(ALT)：暴露組的麩氨丙酮酸轉化脢(ALT) 平均值為 40.2 IU/L、標準差為 20.2，對照組 ALT 平均值為 26.1 IU/L、標準差為 15.4，兩組的 ALT 在統計上已達顯著性差異(p=0.004)。 ALT 之正常標準範圍為 0 ~ 40 IU/L，研究對象中有 15 名勞工之 ALT 值高於標準，佔了總研究對象的 26.3%，其中暴露組有 10 人，而對照組有 5 人。 (三) 肌酸酐：在肌酸酐方面，暴露組的平均值為 1.0mg/dL、標準差為 0.1，而對照組的平均值為 0.8mg/dL、標準差為 0.2，暴露組與對照組在肌酸酐方面之差異已達到顯著性意義(p＜0.001)。 (四) 膽固醇：暴露組與對照組之膽固醇平均值各為 205.4mg/dL 及 201.0mg/dL，標準差各為 30.0 與 44.4，兩組膽固醇數值之差異並未有顯著性意義(p=0.657)。 (五) 三酸甘油脂：暴露組的三酸甘油脂平均值為 208.3mg/dL、標準差為 147.1 mg/dl，對照組的三酸甘油脂平均值為 96.4mg/dL、標準差為 59.2, 兩組的三酸甘油脂差異在統計上已達顯著意義(p＜0.001)。 (六) 飯前血糖值：在飯前血糖值方面，暴露組的飯前血糖平均值為 110.5mg/dL 、標準差為 31.6 ，而對照組的飯前血糖平均值為. 25.

(36) 96.3mg/dL、標準差為 11.4，兩組的飯前血糖值有顯著性地差異（p=0.035）。 (七) 收縮壓：暴露組的收縮壓平均值為 135.8mmHg、標準差為 15.0，而對照組收縮壓平均值為 123.9 mmHg、標準差為 21.0，兩組的收縮壓值差異有顯著性地差異(p＝0.018)。 (八) 舒張壓：暴露組的舒張壓平均值為 73.1 mmHg、標準差為 11.1，對照組的舒張壓平均值為 61.6 mmHg、標準差為 12.0 ，兩組的舒張壓值在統計已達顯著性差異(p=0.003)。 (九) 脈搏：暴露組之平均脈搏達每分鐘 77.2 次，而對照組之平均脈搏比暴露組稍快，達每分鐘 74.5 次，但兩組在脈搏上並無統計顯著差異 (p=0.332)。. 表三、DNA 損傷(damage)程度分析細胞 DNA 損傷程度區分為無傷害、低度傷害、中度傷害、高度傷害及完全傷害等五種傷害程度而言，不論是暴露組亦或是對照組，兩組皆以 DNA 中度損傷細胞數為最多，分別為 1232 個(佔 33.3％)及 971 個(佔 32.4％)。暴露組於低度、中度、高度、完全傷害細胞數之比例均高於對照組之相對比例，惟有無傷害是對照組之比例高於暴露組，但在統計上不論哪一程度之傷害都並未達顯著。再利用細胞傷害平均數來做比較，暴露組僅在低度、中度、完全傷害之細胞平均值比對照組之相對平均值高，而傷害程度在無傷害及高度傷害上，對照組之平均值皆略高於暴露組之平均值，但不論是何傷害程度，利用 T 檢定檢驗後，兩組之平均值皆未達顯著性差異。另以 DNA 損傷積分來做暴露組與對照組之間的比較，暴露組之 DNA 損傷積分為 166.5，標準差為 41.0，而對照組之平均值為 152.3，標準差為 52.8，雖暴露組之 DNA 損傷積分比對照組之 DNA 損傷積分稍高，但 26.

(37) 經由獨立樣本 T 檢定檢驗後，兩組之 DNA 損傷積分並無顯著性的差異 (p=0.223)。. 表四、個人暴露量及 DNA 損傷積分針對全廠 32 名勞工之暴露量再細分為高暴露組、中暴露組及低暴露組，高暴露組(即表四中樣本號碼為 A1-A10)之 DMF 量為＞5ppm，計有 10 人、中暴露組 ( 即表四中樣本號碼為 B1-B13) 之 DMF 量為 5ppm~0.05ppm，共有 13 人，而低暴露組(即表四中樣本號碼為 C1-C9)之 DMF 量為＜0.05ppm，有 9 人。而其中 A1-B13 先前分類為暴露組，C1-C9 先前分類為對照組高暴露組平均年齡為三組中最高齡，有 37.2 歲，抽菸量一天約 10.5 根，平均抽菸 10.8 包年，平均暴露八小時平均濃度量 DMF 為 8.2ppm、甲苯為 2.4ppm、丁酮為 9.7ppm、乙酸乙酯為 0.3ppm、異丙醇為 1.4ppm，而高暴露組勞工平均工作年資有 6.7 年，平均 DNA 損傷積分為 186.2。中暴露組平均年齡為 35.4 歲，抽菸量一天約 11.3 根，平均抽菸 9.7 包年，平均暴露八小時平均濃度量 DMF 有 2.6ppm、甲苯是 2.7ppm、丁酮為 4.8ppm、乙酸乙酯為 0.4 ppm、異丙醇為 3.3ppm，而中暴露組勞工平均工作年資是 7.5 年，平均 DNA 損傷積分為 143.8。低暴露組平均年齡為 35.6 歲，抽菸量為三組中最低，僅一天約抽 0.4 根，而平均抽菸包年亦為三組中最低，僅有 0.4 包年，平均暴露八小時平均濃度量 DMF 是 0.3ppm、甲苯是 0.1ppm、丁酮為 0.2 ppm、異丙醇為 0.1ppm，勞工平均工作年資為 8.1 年，平均 DNA 損傷積分是 144.3。. 表五、高、中、低暴露組在不同傷害的 DNA 損傷細胞數高暴露組在 DNA 中度、高度、完全傷害細胞值比中暴露組與低暴露組高。中暴露組在 DNA 低度傷害細胞值比高暴露組與低暴露組高。低暴 27.

(38) 露組在 DNA 無傷害細胞值比高暴露組與中暴露組高。DNA 無傷害細胞值、低度傷害、中度傷害、高度傷害、完全傷害、在統計上均無顯著性差異。只有在低度傷害上高暴露組與中暴露組趨近於顯著。另外在 DNA 損傷積分高暴露組比中、低暴露組高。其 DNA 損傷積分高暴露組 (186.2 ± 45.0)與中暴露組(143.8 ± 40.8)在統計 t-test 達到顯著性的差異 (p=0.028)及高暴露組(186.2 ± 45.0)與低暴露組(144.1 ± 38.1)在統計 t-test 達到顯著性的差異(p=0.043)。. 表六：DNA 損傷程度與干擾因素複迴歸將會對 DNA 造成損傷之變項如：暴露狀況、性別、年齡、吸菸習慣為自變項，而以 DNA 損傷程度為依變項進行多變項迴歸分析，結果發現勞工個人 DNA 損傷值在暴露情況趨近於顯著性。. 28.

(39) 第五章、討論. 暴露 DMF 與基因毒性的相關性目前國內有關勞工暴露於 DMF 與基因毒性相關的研究並不多，原因之一為 DMF 是種溶劑，使用情形通常並非單一使用，而導致研究時排除干擾因子的困難度增加。本研究在起先依勞工工作性質區分暴露組與對照組，結果如表三我們並沒有發現暴露組與對照組有顯著性的差異，之後再依勞工暴露 DMF 的劑量區分為高、中、低暴露組如表五，惟因各組之人數都低於 15 人，所以可能影響統計結果。本研究對象若考慮性別、年齡、工作年資、是否抽菸、是否喝酒…等因素之配對，其配對之樣本數可能不足。本研究最大的不足就是無法配對暴露組與對照組，排除其他干擾彗星試驗因素，因此將來再探討進一步相似之研究，應尋求、納入更多、配對的樣本數。本研究對於 DMF 在體內的代謝產物 HMMF、 NMF 與 AMCC 並沒有做生物偵測的研究，或許以生物指標 HMMF、NMF 與 AMCC 作為區分暴露組與對照組之依據結果會更加地理想。相關文獻研究(1998 年 Major 等人 (15)) 發現人造纖維工廠暴露於 DMF 之勞工在姐妹染色體交換（SCE）之間有顯著的差異性，其暴露組在工作後尿中丙烯晴(ACN)為工作前的兩倍。故其研究發現之差異性有可能是源自於勞工暴露丙烯晴(ACN)致癌物的影響。1992 年 Seiji 等人(16)研究職業女性勞工，探討暴露於 DMF 與姊妹染色體交換（SCE）之間的關係，結果顯示高暴露組及中暴露組之 SCE 明顯地高於其配對族群。因本國合成皮業工廠之第一線作業勞工大多為男性，所以女性對於 DMF 的感受性是否大於男性需要有更深入的研究。近年來，探討細胞凋亡作用相關的分子機制已被廣泛的研究，細胞凋亡發生的過程主要是受到細胞內在基因表現的調控，不同於廣泛性的壞死(necrosis)，細胞凋亡並不會造成嚴重的發炎反應，對於正常細胞傷 29.

(40) 害較小，由於細胞自行調控死亡，並產生一連串生化與型態上的變化，因此這屬於一種細胞正常的機制(75.76)。在正常情況下，細胞會維持在一個恆定的狀態，意即細胞之增生率與死亡率會達到一平衡狀態，細胞為了競爭環境中的養分與氧氣，部分細胞會自然地啟動計畫性死亡(programmed cell death)，以利其他細胞有足夠的養分及空間生長. (76). ，而另一方面，當細胞遭受到外在因子的刺. 激，會導致其 DNA 產生突變，細胞為了不使突變之 DNA 遺傳到下一代，也會自動誘發計畫性死亡(77)，以利其他正常細胞生存(78)。目前流行病學專家、學者嘗試研究了解造成人類 DNA 損傷、修復能力的影響因素，以及人類 DNA 損傷、修復的能力與癌症易受性間的關係。現今針對測量人類 DNA 損傷、修復能力開發出多種試驗，例如:致突變物敏感度試驗、unscheduled DNA synthsis (UDS)試驗、彗星試驗以及 Host-cell reactivation 試驗…等。彗星試驗與其他檢測方法相比較，其優點有 1)對於少量的 DNA 損傷有足夠的敏感度可檢測到；2)需要的細胞樣本數較少；3)可以偵測到多型式的 DNA 損傷，可靈活應用；4)實驗室藥品器材便宜；5)實驗步驟較簡單；6)實驗所需要的時間較少(79)。因彗星試驗有其上述之優點，故此試驗目前已被應用於多種環境、基因毒物影響人體 DNA 損傷與修復能力的差異性研究；而在有關細胞的研究中，彗星試驗通常被用來檢測物理性或化學性物質誘發 DNA 損傷能力(80.81)；另在流行病學研究方面，該試驗則通常被用來探討人體內 DNA 損傷程度與環境暴露因子(如抽菸、空氣污染物、日光以及藥品)間的相關性(82.83)。國內研究應用彗星試驗者大多是探討暴露於苯與氯乙烯…等職業，本研究是國內首次利用彗星試驗在合成皮業工廠勞工來探討二甲基甲醯胺（DMF）的暴露濃度與 DNA 損傷的相關性。. 30.

(41) 過去關於職業基因毒性研究在 2002 年楊氏(84) 在氯乙烯研究及 2003 年 Juan 等人(85)在釩研究結果發現其氯乙烯跟釩在 SCE 有顯著性差異但是在彗星試驗上並沒有顯著性差異。. 暴露 DMF 對肝功能的影響本研究對象 57 名勞工中，健康檢查結果發現有 10 人(17.5%) AST 功能異常、15 人(26.3%)其 ALT 肝功能異常(ALT＞40 IU/L)，而賴氏等人(17.18) 在 1992-1993 年間研究 816 名勞工中有 50 人(6.1%)ALT 肝功能異常，及在 1998-1999 年間 142 名勞工中有 32 人(22.5%)ALT 肝功能異常；在個人空氣採樣部份，本研究中 32 件個人空氣採樣只有 3 件(9%)超出二甲基甲醯胺 (DMF) 容許濃度 10ppm ，而賴氏等人 (17.18) 在 1992-1993 年及 1998-1999 年間分別採樣 213 件、165 件中測出 61 件(28.6%)、13 件(7.9%) 超出容許濃度 10ppm。綜上可發現本研究 DMF 個人空氣採樣超過容許濃度者及肝功能異常的比例中，本研究與賴氏(18)1998-1999 年研究相似。勞工肝功能異常比例遠遠大於超過二甲基甲醯胺(DMF)容許濃度比例，可能勞工原本在第一生產線作業，但因身體不適甚者產生病變而調換到其他部門作業。. 暴露 DMF 與肌酸酐的相關性本研究結果顯示勞工暴露 DMF 對健康檢查之肌酸酐有顯著性的差異。在 2005 年劉氏(86)研究中發現勞工之肌酸酐並沒有因暴露 DMF 濃度的高低而有所差異，劉氏(86)推測未發現差異可能是勞工的高低暴露濃度差距較小所致。人體血中尿素氮、肌酸酐及尿蛋白陽性率可用來檢測腎臟功能，大多數相關的流行病學研究顯示，DMF 暴露與腎臟損傷病未發現有相關性，但在 2003 年李氏(87)等人研究發現暴露 DMF 組其腎臟功能指數的血 31.

(42) 清尿素氮明顯高於未暴露於 DMF 的對照組，而本研究結果發現勞工暴露 DMF 在肌酸酐上有差異性，所以勞工暴露到 DMF 會對腎臟所產生的異常仍需再進一步研究。. 暴露 DMF 與心血管疾病的相關性本研究所有勞工在膽固醇值上都超過健康檢查標準(200 mg/dL)，與 2005 年陳氏(1)研究對象之膽固醇值皆未超過健康檢查標準不相符，另本研究暴露組在三酸甘油脂、飯前血糖、收縮壓及舒張壓都比對照組之數值來得高，且兩組間的差異已達統計顯著性。三酸甘油脂、飯前血糖、收縮壓及舒張壓對於心血管疾病是個重要指標，目前國內並沒有針對暴露 DMF 與心血管疾病方面做相關的研究，而本研究發現暴露 DMF 的勞工在三酸甘油脂、飯前血糖、收縮壓及舒張壓有偏高的趨勢，未來是否會導致心血管疾病值得注意。. 32.

(43) 第六章結論. 本研究為國內首次利用彗星試驗來探討合成皮業勞工暴露於二甲基甲醯胺(DMF) 對 DNA 造成損傷相關性的研究，結果發現暴露於高濃度 DMF (≧5ppm)的勞工比暴露於低濃度 DMF (＜5ppm)的勞工在 DNA 受損方面而言是較為嚴重的。在另一方面暴露於 DMF 之勞工肝功能的確是有影響的。利用彗星試驗來檢測 DNA 損傷程度是有比之前之研究方法來的精準，而且快速，因此彗星試驗可作為暴露於低濃度 DMF 量的生物指標。. 33.

(44) 第七章參考文獻. 1. 陳國明。聚脲樹脂合成皮工廠二甲基甲醯胺相似暴露群評估，中國醫藥學院環境醫學研究所碩士論文，2005 年。 2. Massmann, W. Toxicological investigations on dimethylformamide. Br. J. Ind. Med. 1956;13:51–54. 3. Kennedy, G. L., Jr. Biological effects of acetamide, formamide, and their monomethyl and dimethyl derivatives. Crit. Rev. Toxicol. 1986;17: 129–182. 4. Kimmerle, G, and Eben, A. Metabolism studies of N,N-dimethylformamide. I. Studies in rats and dogs. Int. Arch. Arbeitsmed. 1975;34:109–126. 5. Gescher, A. Metabolism of N,N-dimethylformamide: key to the understanding of its toxicity. Chem. Res. Toxicol. 1993; 6:245–251. 6. Chary, S. Dimethylformamide: a cause of acute pancreatitis? Lancet. 1974;2(7876):356. 7. Scailteur, V., and Lauwerys, R. R. Dimethylformamide (DMF) hepatotoxicity. Toxicology 1987;43:231–238. 8. Van den Bulcke, M., Rosseel, M. T., Wijnants, P., Buylaert, W., and Belpaire, F. M. Metabolism and hepatotoxicity of N,N-dimethylformamide, N-hydroxymethyl-N-methylformamide, and N-methylformamide in the rat. Arch. Toxicol. 1994;68:291–295. 9. Chieli, E., Saviozzi, M., Menicagli, S., Branca, T., and Gervasi, P. G. Hepatotoxicity and P-4502E1-dependent metabolic oxidation of N,N-dimethylformamide in rats and mice. Arch. Toxicol. 1995;69: 165–170.. 34.

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(55) 表一. DMF 研究對象基本資料分佈暴露組(n=37). 對照組(n=30). P*. 全部(n=67). ＜0.001*.a. 性別男. 37（100％）. 14（46.7％）. 51. 女. 0（0％）. 16（53.3％）. 16. 年齡. 37.1±8.5. 36.5±8.1. 36.9±8.3. ≧35. 23（62.2％）. 16（53.3％）. 39. ＜35. 14（37.8％）. 14（46.7％）. 28. 0.466. ＜0.001*. 抽菸習慣有. 26（70.3％）. 6（20.0％）. 32. 無. 11（29.7％）. 24（80.0％）. 35. 12.8±8.9. 6.9±6.4. 10.2±8.7. 包年. 0.003* 0.109a. 喝酒習慣有. 11（29.7％）. 4（13.3％）. 15. 無. 26（70.3％）. 26（86.7％）. 52 0.0081*.a. 嚼檳榔習慣有. 10（27.0％）. 1（3.0％）. 8. 無. 27（73.0％）. 29（97.0％）. 59. P:性別、抽菸習慣-卡方檢定，年齡、抽菸包年-t-test, p *＜0.05 a. : T-檢定或關連性(X2)檢定之 p-值(當有樣本數＜5 之情況時，關連性檢定改用， fisher s exact 檢定). 45.