镉对机体的毒性与免疫影响

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1、镉对机体的毒性与免疫影响随着现代工业化与城市化进程的不断加快，矿产资源的大量开采，重金属污染呈现扩大蔓延趋势。目前，常见的重金属污染有汞、铅、锌、镉、砷、铊、锑污染等。据国土资源部称，目前我国已有20%以上耕地面积受到重金属污染，其中10%属于重度污染，镉污染的问题也日益严重。20世纪60年代由于镉污染爆发于日本富士县的骨病痛,引起世界的广泛关注。镉的半衰期可长达3000年，在人体的半衰期达6.2~18年，容易在机体内蓄积并产生毒性物质。粮农组织和世界卫生组织（FAO/g/g）及含镉化工原料的广泛应用[3].据统计，全国每年由工业废弃物排放到环境中的镉

2、总量超过680t,镉污染区覆盖畜禽约10亿头（只）、人口近1亿[4].大气中的镉主要来自工业生产，如有色金属的冶炼，矿石的煅烧，含镉废弃物、矿渣的处理（包括废钢铁的熔炼、垃圾塑料制品的焚化、金属铜的再回收等）,空气中镉的平均浓度为0.001μg/m3,空气中镉的平均沉积率为0.06~44.9μg/m3,冶金厂附近甚至可高达135.6g/hm2[5].水体中的镉污染主要是由工业废水排放引起，如锌、铅、铜矿的选矿和电镀，碱性电池等工艺的废水排入地面水或渗入地下水，电镀工业、军工生产排放的废水（含镉量约0.065mg/kg）和硫酸矿石制取硫酸，磷

3、矿石制取磷肥等工艺排出的废水（含镉量高达0.089mg/L）等对水体污染尤为严重[6].土壤中的镉，一是工业废气中的镉扩散沉降累积于土壤之中，二是用含镉工业废水灌溉农田，使土壤受到严重污染。此外，人类工农业生产、运输和居民生活中向环境排放的含镉污染物[7].中国约有1.3万m2耕地受到镉污染，涉及11个省、市的25个地区[8].镉污染已成为危害生态环境和人畜健康最严重的一种公害。　　2镉对机体的毒性　　　　镉是一种毒性极强的累积性的工业和环境重金属污染物。镉可以通过消化道、呼吸道、皮肤等进入动物体内，对机体多器官、系统产生毒性[9].　　　　2.1镉对

4、肾脏的影响肾脏是镉重要的蓄积器官，也是镉重要的靶器官之一。肾毒性是镉对人体的主要危害[10].申云帅[11]研究发现，镉染毒组肾小球基质膜嵌入成双轨状，肾小球结构发生改变。Nan-ayakkara等[12]研究发现，镉中毒使机体肾小管毛细血管内皮细胞肿胀、增厚、血管系膜增生，血管基膜增厚，严重危害肾小管功能。有学者研究发现，低浓度镉染毒损伤大鼠肾细胞DNA,引发细胞早期凋亡发生，且镉浓度与大鼠肾细胞的损伤程度存在着剂量-效应关系[13].此外，镉还能直接诱导大鼠肾细胞线粒体膜通透性转移孔的开放，使细胞色素C由线粒体释放到细胞质中，同细胞凋亡蛋白激活因子

5、1（Apaf-1）及半胱天冬酶（caspase-9）相互作用，激活caspase蛋白酶，导致细胞凋亡[14].　　　　2.2镉对睾丸的影响存在体内的镉通过血液循环进入睾丸，损害睾丸实质细胞，继发生精上皮蜕变，引起睾丸形态学损伤[15],并抑制睾丸组织中的碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、碳酸酐酶和α-酮戊二酸脱氢酶的活性，抑制精子特异性标志酶---乳酸脱氢酶活性[16],造成精子数目降低，精子畸形[17],甚至损伤小鼠睾丸生殖细胞DNA[15],引起DNA单链断裂。Oliveira等[18]研究表明，连续35d皮下注射剂量为1、2、3mg/kg的低、

6、中、高3组小鼠，中剂量组和高剂量组小鼠睾丸重量减少，睾丸组织结构遭到破坏甚至坏死；低剂量组的实验鼠睾丸组织中出现了微卫星不稳定性，表明镉可能诱导遗传毒性。张明等[19]研究指出10μmol/L以上的氯化镉对支持细胞有抑制作用，并能使支持细胞氧化酶活性降低，造成支持细胞DNA损伤。　　　　2.3镉对中枢神经系统的影响Fahim等[20]研究表明，慢性镉暴露能提高血脑屏障的通透性，影响神经系统的正常发育。镉不仅能抑制大鼠大脑皮质神经细胞的生长，调节凋亡相关基因Bcl-2、Bax和Caspase-3mRNA的转录[21],还能引起大脑的形态学改变，减退

7、记忆力，影响神经发育，引起机体神经和行为障碍，造成突触和神经递质损伤[16,22,23].暴露于镉环境中的神经节细胞引起GADD153基因过量表达，且呈现时间-剂量效应，过多的GADD153基因通过上调BAK增加细胞内ROS,引起氧化损伤，造成神经节细胞死亡[24].　　　　2.4镉对心血管系统的影响血管内皮细胞是介于血流和血管壁组织之间的1层单核细胞，可通过自分泌、内分泌、旁分泌3种途径分泌一系列血管活性物质发挥调节血管紧张性、抗血栓形成、抑制平滑肌细胞增殖及血管壁炎症反应等功能。然而血管内皮受到损伤，将导致一系列心血管事件的发生[25].镉易造成心

8、血管系统功能紊乱[26],血管内皮生长因子表达降低，血小板内皮细胞粘附分子-1表达增加，引起动