鎘對機體的毒性與免疫影響

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1、鎘對機體的毒性與免疫影響隨著現(xiàn)代工業(yè)化與城市化進程的不斷加快，礦產(chǎn)資源的大量開采，重金屬污染呈現(xiàn)擴大蔓延趨勢。目前，常見的重金屬污染有汞、鉛、鋅、鎘、砷、鉈、銻污染等。據(jù)國土資源部稱，目前我國已有20%以上耕地面積受到重金屬污染，其中10%屬于重度污染，鎘污染的問題也日益嚴重。20世紀60年代由于鎘污染爆發(fā)于日本富士縣的骨病痛,引起世界的廣泛關注。鎘的半衰期可長達3000年，在人體的半衰期達6.2~18年，容易在機體內(nèi)蓄積并產(chǎn)生毒性物質(zhì)。糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/g/g）及含鎘化工原料的廣泛應用[3].據(jù)統(tǒng)計，全國每年由工業(yè)廢棄物排放到環(huán)境中的鎘

2、總量超過680t,鎘污染區(qū)覆蓋畜禽約10億頭（只）、人口近1億[4].大氣中的鎘主要來自工業(yè)生產(chǎn)，如有色金屬的冶煉，礦石的煅燒，含鎘廢棄物、礦渣的處理（包括廢鋼鐵的熔煉、垃圾塑料制品的焚化、金屬銅的再回收等）,空氣中鎘的平均濃度為0.001μg/m3,空氣中鎘的平均沉積率為0.06~44.9μg/m3,冶金廠附近甚至可高達135.6g/hm2[5].水體中的鎘污染主要是由工業(yè)廢水排放引起，如鋅、鉛、銅礦的選礦和電鍍，堿性電池等工藝的廢水排入地面水或滲入地下水，電鍍工業(yè)、軍工生產(chǎn)排放的廢水（含鎘量約0.065mg/kg）和硫酸礦石制取硫酸，磷

3、礦石制取磷肥等工藝排出的廢水（含鎘量高達0.089mg/L）等對水體污染尤為嚴重[6].土壤中的鎘，一是工業(yè)廢氣中的鎘擴散沉降累積于土壤之中，二是用含鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田，使土壤受到嚴重污染。此外，人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運輸和居民生活中向環(huán)境排放的含鎘污染物[7].中國約有1.3萬m2耕地受到鎘污染，涉及11個省、市的25個地區(qū)[8].鎘污染已成為危害生態(tài)環(huán)境和人畜健康最嚴重的一種公害。　　2鎘對機體的毒性　　　　鎘是一種毒性極強的累積性的工業(yè)和環(huán)境重金屬污染物。鎘可以通過消化道、呼吸道、皮膚等進入動物體內(nèi)，對機體多器官、系統(tǒng)產(chǎn)生毒性[9].　　　　2.1鎘對

4、腎臟的影響腎臟是鎘重要的蓄積器官，也是鎘重要的靶器官之一。腎毒性是鎘對人體的主要危害[10].申云帥[11]研究發(fā)現(xiàn)，鎘染毒組腎小球基質(zhì)膜嵌入成雙軌狀，腎小球結構發(fā)生改變。Nan-ayakkara等[12]研究發(fā)現(xiàn)，鎘中毒使機體腎小管毛細血管內(nèi)皮細胞腫脹、增厚、血管系膜增生，血管基膜增厚，嚴重危害腎小管功能。有學者研究發(fā)現(xiàn)，低濃度鎘染毒損傷大鼠腎細胞DNA,引發(fā)細胞早期凋亡發(fā)生，且鎘濃度與大鼠腎細胞的損傷程度存在著劑量-效應關系[13].此外，鎘還能直接誘導大鼠腎細胞線粒體膜通透性轉移孔的開放，使細胞色素C由線粒體釋放到細胞質(zhì)中，同細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，導致細胞凋亡[14].　　　　2.2鎘對睪丸的影響存在體內(nèi)的鎘通過血液循環(huán)進入睪丸，損害睪丸實質(zhì)細胞，繼發(fā)生精上皮蛻變，引起睪丸形態(tài)學損傷[15],并抑制睪丸組織中的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、碳酸酐酶和α-酮戊二酸脫氫酶的活性，抑制精子特異性標志酶---乳酸脫氫酶活性[16],造成精子數(shù)目降低，精子畸形[17],甚至損傷小鼠睪丸生殖細胞DNA[15],引起DNA單鏈斷裂。Oliveira等[18]研究表明，連續(xù)35d皮下注射劑量為1、2、3mg/kg的低、

6、中、高3組小鼠，中劑量組和高劑量組小鼠睪丸重量減少，睪丸組織結構遭到破壞甚至壞死；低劑量組的實驗鼠睪丸組織中出現(xiàn)了微衛(wèi)星不穩(wěn)定性，表明鎘可能誘導遺傳毒性。張明等[19]研究指出10μmol/L以上的氯化鎘對支持細胞有抑制作用，并能使支持細胞氧化酶活性降低，造成支持細胞DNA損傷?！　　　?.3鎘對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響Fahim等[20]研究表明，慢性鎘暴露能提高血腦屏障的通透性，影響神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育。鎘不僅能抑制大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)細胞的生長，調(diào)節(jié)凋亡相關基因Bcl-2、Bax和Caspase-3mRNA的轉錄[21],還能引起大腦的形態(tài)學改變，減退

7、記憶力，影響神經(jīng)發(fā)育，引起機體神經(jīng)和行為障礙，造成突觸和神經(jīng)遞質(zhì)損傷[16,22,23].暴露于鎘環(huán)境中的神經(jīng)節(jié)細胞引起GADD153基因過量表達，且呈現(xiàn)時間-劑量效應，過多的GADD153基因通過上調(diào)BAK增加細胞內(nèi)ROS,引起氧化損傷，造成神經(jīng)節(jié)細胞死亡[24].　　　　2.4鎘對心血管系統(tǒng)的影響血管內(nèi)皮細胞是介于血流和血管壁組織之間的1層單核細胞，可通過自分泌、內(nèi)分泌、旁分泌3種途徑分泌一系列血管活性物質(zhì)發(fā)揮調(diào)節(jié)血管緊張性、抗血栓形成、抑制平滑肌細胞增殖及血管壁炎癥反應等功能。然而血管內(nèi)皮受到損傷，將導致一系列心血管事件的發(fā)生[25].鎘易造成心

8、血管系統(tǒng)功能紊亂[26],血管內(nèi)皮生長因子表達降低，血小板內(nèi)皮細胞粘附分子-1表達增加，引起動