环境镉暴露人群机体镉负荷与肾损伤效应的3年追踪研究解析
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文章编号:100028020(2007)022*******・综述・环境镉暴露对人群健康损伤的研究进展翟苗苗综述 尚琪1审校中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所,北京 100050摘要:以人群调查研究资料为基础,从人体镉负荷的阈值研究、镉污染对人群健康的慢性损伤及镉损伤的鉴别诊断等方面,对环境镉污染人群健康危害的研究现状进行了回顾,在此基础上,为未来环境镉污染人群健康危害的研究目标和发展趋势提供思路。
关键词:镉污染 人群调查 慢性损伤 环境污染中图分类号:R99416 X 50311 文献标识码:AR esearch advance of environmental cadmium exposure on human health damageZHAI Miaomiao ,SHANG Q iInstitute for Environmental Health and Related Product Safety ,Chinese Center for Disease C ontrol and Prevention ,Beijing 100050,ChinaAbstract :Based on the available data of population survey ,we review the research situation of health hazards on the environment cadmium polluted population from the threshold study of cadmium burden on human body ,the chronic hazards of cadmium pollution on human health ,the identification diagnosis of cadmium hazards.The in formation in this review could provide ideas for future study g oal and development trend of health hazards in environmental cadmium pollution.K ey w ords :cadmium pollution ,population survey ,chronic damage ,identification diagnosis基金项目:卫生部疾病控制与公共卫生专项经费资助项目作者简介:翟苗苗,女,硕士研究生,E 2mail :m iaom iao970@yahoo.1通讯作者:尚琪,E 2mail :sqy oux @ 镉是一种能在人体和环境中长期蓄积的有毒重金属元素,人体对环境中镉的暴露主要经消化道摄入。
镉的毒性和毒理学研究进展2Chin J Ind Hyg Occup Dis,Febru ary1998,Vol.16,No.1 述评镉的毒性和毒理学研究进展刘杰镉(Cadmium)是一种重金属,它与氧、氯、硫等元素形成无机化合物分布于自然界中。
镉对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。
镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危及人体健康的有毒物质。
环境中的镉不能生物降解,随着工农业生产的发展,受污染环境中的镉含量也逐年上升。
镉在体内的生物半衰期长达10~30年,为已知的最易在体内蓄积的毒物。
镉在肾脏的一般蓄积量与中毒阈值很接近,安全系数很低。
在60年代提出了镉污染与日本“痛痛病”的因果关系后,环境中的镉与健康关系的研究日益受到重视。
近几年来,有关镉毒理学研究的文献每年超过600篇(Medline检索)。
美国目前有大约100个关于镉与健康的研究课题,涉及各个领域。
国内对镉的毒性和毒理学的研究开展得也比较广泛,其中一些在中毒机制方面作了较深入的探讨,有的学者甚至进行了长达十几年的研究。
镉的毒性和毒理学研究进展主要包括以下几个方面:一、镉污染与人类健康1.环境中的镉:对环境中镉污染的早期关注局限于锌、铜、铅矿的冶炼。
后来注意力转为镉在工业中的应用,如电池、电镀、合金、油漆和塑料等工业。
经过多年的努力,国内外对职业劳动中接触镉的卫生保护已大大加强。
近年来,对环境中的镉通过食物链对一般人群的潜在危害已受到高度重视。
随着含镉磷肥的施用、污水灌溉等,土壤中镉含量增加,继而被某些植物摄取而进入食物链。
1997年国际地球生化学会在美国加州专门对此问题进行了讨论并出版了专著;国际环境科学委员会(SCOPE)则进一步将土壤中镉的来源、价态、食物链中的转化以及对一般人群健康的影响定为目前镉研究的一个重点方向。
2.镉的摄入及监测:职业人群镉暴露的主要途径是吸入。
生物体内镉代谢与毒理研究的进展近年来,随着环境污染的加剧,生物体内重金属污染问题受到了广泛关注。
其中,镉作为一种常见的重金属污染物,在自然界和人类日常生活中广泛存在。
镉具有强烈的毒性和生物积累性,可以损害生物体内的各种生理和代谢过程。
因此,研究生物体内镉代谢与毒理机制,具有重要的理论和应用价值。
一、生物体内镉代谢镉进入生物体内后,在体内的代谢过程中呈现出一系列复杂的变化。
一般来说,镉主要通过三种途径进入生物体内,分别为水、空气和食物摄入。
在进入生物体内后,镉会被分散到各个组织和器官中,其主要富集在肝、肾、骨骼和软组织等部位。
在生物体内,镉主要通过肝、肾等器官参与代谢和排泄。
其中,肝脏是镉代谢的重要场所之一。
镉在肝脏中会被转化为较少毒性的物质,如镉蛋白(CdMT)和镉硫(CdS)。
而这些物质会进一步转移到肾脏等器官中,最终通过尿液排出体外。
此外,一部分镉还会与生物体内的其他物质(如钙、铁和锌等)结合,形成相应的化合物。
这些化合物的代谢和运输过程也对生物体内镉的积累和毒性产生了重要的影响。
二、生物体内镉毒理机制尽管镉在体内的代谢和排泄过程中受到严格的控制,但其毒性依然相当大。
镉对人体的毒性主要表现为慢性毒性,会影响多个器官和系统的正常功能。
其中,较为明显的影响为:1. 影响肾脏功能肾脏是镉毒性的主要靶器官之一。
在镉进入肾脏后,它会直接影响肾小管细胞的结构和功能,导致细胞损伤和死亡。
此外,镉还会干扰肾脏的毒素清除和体内液体平衡,导致尿毒症等疾病。
2. 影响骨骼健康镉会与骨组织中的钙和其他元素结合,形成强大的韧性固体,导致骨质疏松和易骨折。
这些影响在儿童和老年人身上尤为明显,易导致骨骼发育异常和老年骨质疏松症等疾病。
3. 影响免疫系统镉会直接影响免疫细胞的周期和细胞凋亡,导致免疫系统功能下降和易感染。
此外,镉还可以干扰生物体内的几种重要激素和生长因子的调节,而这些物质恰好是免疫系统的重要调节因子,从而进一步影响免疫功能。
1.1毒性评估1.1.1污染物的健康效应1)肾脏损伤:吸入镉烟气或微粒会对机体产生远期的影响,尽管急性肺损伤和死亡事件很少见,但散发病例仍有发生。
肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官,镉对肾脏的早期毒性主要发生在近曲小管,引起上皮细胞溶酶体增多、增大,线粒体肿胀变形,继而近曲小管上皮细胞变性甚至坏死,后期也会损伤肾小球。
长期镉暴露可引起肾小管功能障碍,表现为低分子蛋白和蛋白酶排出量增加,此时肾小管损伤是可逆的,但也有研究证明受镉诱导所致的肾小管损伤是不可逆转的。
一些研究显示在很低的肾镉水平的个体中也可能出现肾损伤或(和)骨骼损伤效应。
欧洲的研究表明,在尿镉水平为2~3 µg Cd/g肌酐的普通人群中也出现镉诱导的肾损伤表现。
此外,镉暴露工人可出现肾小球滤过率(GFR)下降,此结论在职业暴露人群研究中已得到证实。
在多个研究中还证实,肾结石危险性升高可能与肾小管损伤后尿镉排泄增多有关。
已有研究证明,镉暴露和慢性肾衰竭的关系。
(2)骨骼损伤:上个世纪50年代,日本首次报道长期高浓度镉暴露会引发骨骼损伤,高浓度镉暴露是由于用镉污染的水灌溉农田所致。
日本以外其他国家的研究也得出类似的结论。
近年来的资料表明,相对低的镉暴露水平也会增加骨骼损伤的可能性,主要表现为骨骼密度降低和骨折。
动物实验还表明,镉可能是导致心血管疾病的危险因子。
日本的研究发现,有镉暴露史且同时有肾小管损伤的患者,其心血管病死亡率要比没有肾脏损伤的高。
我国的调查发现,由于镉有慢性蓄积作用,长期生活在矿区的人群往往到中年才表现出慢性镉中毒效应,因此慢性镉中毒主要危害中年人,且对女性生殖健康也有影响。
由此看来,慢性镉中毒不仅影响人群的机体健康,也危害当地的主要劳动力,削弱其社会经济生产能力,并危及下一代的健康。
(3)肿瘤:国际肿瘤研究机构(IARC)已把镉列为人类致癌物。
然而,IARC 同时声明,这是基于几个职业暴露人群与肺癌的研究得出的结论,暴露资料不充分,没有考虑到吸烟和其他暴露因素(如镍和砷暴露)混杂作用的影响。
毒理学实验设计毒理学实验设计——镉对肾脏的急性损害作用设计者:余擎3100304094李敏3100304091 一、实验背景及依据:镉是环境中广泛存在的有毒重金属元素之一,镉污染及危害已经是一个全球性的环境医学问题。
在日本,人中毒事件主要是由于镉引起的,如一种“itai-itai”病的中毒,即是由镉中毒引起的。
研究发现在镉污染地区的人们的骨头、肝、肾中都富集有大量的镉,尤其是肾在长期的职业性接触中会受到严重的损害。
肾脏是急性镉暴露的重要靶器官,会引起在临床上表现为管状功能紊乱的氨基酸尿、蛋白尿和糖尿病,以及肾肿胀、肾小管有管型和上皮细胞脱落、肾小球毛细血管从坏死。
目前,对镉致急性肾损害的机制上不明确,但根据有关资料报道:镉可损害肾小管而干扰肾对蛋白质的排出和再吸收等作用,并影响近端肾小管功能,出现糖尿病,使尿钙和尿酸增加。
二、实验目的和意义:目的:了解镉的急性损害作用,镉对肾脏毒性的蓄积作用意义:通过了解镉的急性作用,掌握镉的危害,同时积极预防镉的污染。
掌握随机分组方法,以及实验数据的统计。
三、实验内容与方法:1、实验动物:健康昆明小白鼠30只,雌雄各半,体重18~25g,,由实验中心提供。
2、主要试剂:氯化镉(CdCl2)3、分组与染毒:30只小鼠按体重随机分组为5组,每组6只,CdCl2染毒剂量分别为0mg/kg、1.5mg/kg、3.5mg/kg、5.5mg/kg、7.5mg/kg,对照组注射生理盐水。
灌胃1次。
第2天处死动物。
(注:查相关资料得:实验动物为小白鼠,CdCl2经口染毒的LD50为150mg/kg,参照LD50值得的1/20~1/100设置四组剂量组,剂量间距为2。
)四、样本采集与处理:1.使用代谢笼收集小鼠尿液2.小鼠处死后,立即取肾脏,准确称取1份0.2g肾组织,置于消化液中消化,用于测定肾脏消化液中的镉浓度。
3.另取一份肾组织,制作肾脏病理切片。
用于观察肾组织有无变化。
我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展一、本文概述随着我国经济的迅速发展和工业化进程的加速,环境污染问题日益凸显,其中重金属污染尤为引人关注。
镉、铅、砷等重金属元素因其对环境和生物体的毒性作用,已成为我国环境污染治理的重点对象。
这些重金属元素通过水体、土壤、大气等环境介质进入生态系统,进而对暴露人群的健康产生深远影响。
本文旨在综述我国环境中镉、铅、砷污染的现状,分析其对暴露人群健康的影响,并探讨相关研究的最新进展,以期为我国重金属污染治理和人群健康保护提供科学依据。
本文将对镉、铅、砷等重金属元素的来源、分布和迁移转化规律进行概述,明确我国环境中这些重金属污染的主要来源和分布情况。
本文将系统分析镉、铅、砷等重金属元素对暴露人群健康的危害,包括对人体各系统、器官的损伤和引发的各种疾病。
同时,本文还将探讨重金属暴露对人群健康影响的机制,包括重金属在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
在综述我国镉、铅、砷等重金属污染对暴露人群健康影响的研究进展时,本文将重点关注以下几个方面:一是重金属污染暴露人群的健康风险评估和预警技术的研究进展;二是重金属污染暴露人群的生物学标志物和早期预警指标的研究进展;三是重金属污染暴露人群的干预措施和治疗策略的研究进展。
通过对这些方面的深入研究,可以为我国重金属污染治理和人群健康保护提供更加科学和有效的依据。
本文将总结我国镉、铅、砷等重金属污染及其对暴露人群健康影响的研究现状,指出存在的问题和挑战,并提出相应的建议和对策。
希望通过本文的综述和分析,能够推动我国重金属污染治理和人群健康保护工作的深入开展,为保障人民群众的健康安全做出积极贡献。
二、我国镉污染现状及其对暴露人群健康影响的研究随着我国工业化和城市化的快速发展,镉污染问题日益严重。
镉是一种有毒的重金属元素,主要来源于电池制造、电镀、冶炼、涂料、农药和磷肥生产等工业过程。
我国的一些重工业城市和工业区,如湖南、广东、四川等地,由于长期的镉排放和积累,土壤和水体中镉含量严重超标,形成了大面积的镉污染区域。