英文名称 :lead poisoning
铅为灰白色软金属,铅中毒(lead poisoning)以无机铅中毒多见,主要累及造血、神经、消化、肾脏、心血管、生殖系统及对子代造成影响。职业性铅中毒主要经呼吸道吸收,可发生于铅矿开采及冶炼、铸件、浇板、焊接、喷涂、蓄电池制造、油彩、印刷、汽车维修等行业;生活性铅中毒主要经消化道吸收,多见于服用含铅的中药,长期饮用含铅锡壶中的酒或误食铅污染食物;含铅的废气、废水、废渣等污染大气、水源和农作物,是近年来报道较多的环境污染问题,儿童胃肠道对铅的吸收率高,排泄率低,成为铅污染的易感人群,啃嚼涂有含铅油漆的玩具或家具等是儿童常见的接触方式,且学龄前儿童是发生铅中毒的高危人群。铅的有机化合物四乙基铅(tetraethyl lead)是无色油状液体,挥发性强,作为汽油添加剂以提高汽油的辛烷值、改善其抗爆震性能,可引起中枢神经系统损害。
呼吸道吸入的铅有40%~50%进入血液循环,先和血细胞结合,并随血液流动完成铅在人体组织内的再分布,以磷酸氢铅、甘油磷酸化合物、铅-蛋白复合物或铅离子状态分布于全身各组织,主要在细胞核和细胞质的可溶性部分及线粒体、溶酶体、微粒体。几周后约95%的铅以不溶性的正磷酸铅[Pb3(PO4)2]沉积于骨骼系统,以长骨小梁最多。仅5%左右的铅存留于肝、肾、脑、心、脾、基底核、皮质、灰白质等器官和血液中。血液中的铅约95%分布在红细胞膜上。骨铅与血铅处于一种动态平衡,当血铅达到一定程度,可引起急性中毒症状。吸收的铅主要通过肾脏排出(75%以上),约30μg/d;部分经粪便、乳汁、胆汁、月经、汗液、唾液、头发、指甲等排出。血铅的半衰期约19天,软组织铅约21天,骨铅约20余年。人口服铅的最小致死量为5mg/kg。
铅中毒机制主要有:
(一)造血系统损害
铅引起血红素合成障碍,抑制δ-氨基 γ-乙酰丙酸合成酶、δ-氨基 γ-乙酰丙酸脱水酶,使 δ-氨基 γ-乙酰丙酸(aminolevulinic acid,ALA)合成卟胆原受阻,血、尿中ALA含量增多;铅抑制粪卟啉原氧化酶,阻碍粪卟啉原Ⅲ氧化为原卟啉Ⅸ,使血、尿粪卟啉Ⅲ增多;铅抑制亚铁螯合酶,阻碍原卟啉Ⅸ与二价铁(Fe2+)结合成正铁血红素,红细胞原卟啉(erythrocyte protoporphyrin,EPP)量增加,EPP 与锌离子(Zn2+)结合成锌卟啉(zinc protoporphyrin,ZPP)亦相应增加,其余以游离原卟啉(free erythrocyte protoporphyrin,FEP)存在于红细胞内。铅中毒患者血中ZPP、FEP、ALA、粪卟啉增多,尿ALA和粪卟啉排出增加(图1)。铅对幼红细胞嘧啶5′-核苷酸酶有抑制作用,使大量嘧啶核苷酸蓄积在细胞质内,阻碍微粒体RNA的降解,致嗜碱性点彩细胞增多。铅阻碍原卟啉与铁结合,铁以铁蛋白形式沉积在骨髓幼红细胞内,形成环形铁粒幼细胞。铅抑制红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性,使红细胞内K+逸出,导致红细胞膜崩解;铅与红细胞表面的磷酸盐结合形成不溶性磷酸铅,使红细胞机械脆性增加,引起溶血。铅中毒贫血还可能与肾脏的红细胞生成素产生不足和原始红细胞成熟障碍相关。

图1 铅毒作用部位
虚线方格内为铅可能抑制的酶。ALAD.γ-酮戊酸脱水酶;ALAS.δ-氨基-γ-酮戊酸合成酶。
(二)神经系统损害
铅可损伤血-脑屏障和血-脑脊液屏障,增加屏障通透性。铅可诱导海马神经元凋亡。铅致体内ALA增多,ALA与γ-氨基丁酸(GABA)化学结构相似,竞争性抑制、阻断GABA,干扰神经功能。除了影响神经递质的储存和释放外,铅可影响递质受体,如N-甲基-D-天冬氨酸受体。铅通过破坏钙稳态,引起细胞内钙超载。铅可致周围神经施万细胞(Schwann cell)肿胀,节段性脱髓鞘和轴索改变,使神经传导速度减慢,甚至周围神经麻痹。
(三)肾脏损害
铅损害肾小管上皮细胞线粒体的功能,抑制Na+-K+-ATP酶,干扰肾素-血管紧张素系统。急性铅中毒肾病主要引起近曲小管重吸收功能缺陷,表现为范科尼综合征(Fanconi syndrom);慢性铅中毒肾病指长期铅暴露后所致进展缓慢的肾小管慢性间质纤维化和炎症细胞的浸润,进而导致肾脏破裂和高血压等。
(四)消化系统损害
铅抑制巯基有关的酶,产生自由基引起过氧化损伤,上调促凋亡蛋白Bax表达,并使肝内小动脉痉挛导致局部缺血,严重中毒时可发生中毒性肝炎,表现为转氨酶升高、黄疸和肝脏肿大。
(五)心血管系统损害
铅能抑制心肌兴奋性、减慢心肌传导、影响心肌收缩,甚至导致高血压、心功能障碍和动脉硬化等。
(六)生殖毒性及子代影响
铅可抑制下丘脑-垂体-睾丸轴,干扰促性腺激素的释放。铅可直接损害睾丸支持细胞,干扰雄激素分泌,降低睾酮浓度,导致精液量减少,精子活动和活力下降。铅可致子宫和卵巢功能紊乱,雌激素和孕激素合成减少,卵泡刺激素分泌增加,致女工不育、流产、早产、畸胎及死胎等。铅可由母体经胎盘进入胎儿,或由乳汁进入新生儿体内,表现为出生缺陷及中枢神经系统损害。
四乙基铅毒作用机制:为无色、油状、略有水果味的液体,易挥发,是剧烈的神经毒物。四乙基铅在肝微粒体混合功能氧化酶的作用下转化为毒性高100倍的三乙基铅,在四乙基铅中毒机制中起主要作用,它与中枢神经组织有高度亲和力,抑制脑内葡萄糖代谢,导致脑组织缺氧,出现脑血管扩张、毛细血管淤滞、血管周围水肿,甚至弥漫性脑损伤。
血铅职业接触限值为1.9μmol/L(400μg/L),增高提示新近有铅接触,但不一定与体内铅总量相关。尿铅职业接触限值0.34μmol/L(70μg/L),增高的意义与血铅相同,易为环境因素污染,并受尿量和肾功能影响,波动较大。我国ZPP的诊断值为2.91μmol/L(13μg/g Hb)、尿 ALA 的诊断值为61μmol/L(8mg/L),超过说明有铅过量吸收。脱离铅接触,尿粪卟啉在数日后即可转为阴性或弱阳性,ZPP和FEP可持续增高2~3个月,是铅接触较持久和灵敏的指标。中毒患者血中点彩红细胞可增多,常呈低色素性贫血。急性四乙基铅中毒患者血铅、尿铅值可升高。无周围神经病临床表现的铅中毒患者存在运动神经传导速度减慢和运动神经远端潜伏期延长。



