生物专业毕业论文(6)

2018-11-24 15:39

是发展中国家,随着城市化、工业化的发展,工业铅铅污染的排放造成的土壤,大气及水资源的铅含量增加,这已成为我国儿童铅中毒的主要来源。对儿童铅中毒流行病调查,结果显示:我国城市铅中毒流行率在30%~40%之间,部分城市工业污染区接近100%。在没有明显工业污染的普通市区,也有10%~30%的儿童铅超标[2]。其中广州市和北京市[3]0~6岁的儿童平均血铅值分别为89.23μg / L和98.8μg / L,血铅超标率分别达46.7%和35.7%。国家九五科技攻关项目[4]对9省19个城市3~5岁幼儿血铅水平调查显示,其中有29.91%的幼儿血铅值超标,平均血铅值达到88.3μg/L。明显高于美国等发达国家。 1.2国外儿童铅中毒状况

美国是全球经济最发达的国家之一,儿童铅中毒现象也颇为显著。据估计,美国每年儿童铅中毒在20万人以上,美国卫生教育和福利部统计则估计达40万。如果以大于40μg/dL作为儿童过量铅吸收的拟定标准,则在欧美一些主要工业国家的城市儿童中,铅中毒的约占30%。

根据俄罗斯官方数据显示,专业陪酒人员中的铅中毒从1991年的9.4%上升到1995年的11.6%。因为使用含铅器具盛装食物、饮料等。1997年在Bykov和Revich城市里,超过40%的儿童由于铅中毒将会出现行为问题、学习困难等[5]。Jessica等对美国纽约221名铅中毒的儿童家庭中油漆、涂料进行调查,在发现血铅高以后家中对此做了弥补的,儿童血铅含量有明显降低;同时相关结果显示黑人儿童的血铅含量明显偏高,儿童比成年人更容易受到铅中毒等[6]。根据国内外报道的数据可以看出,儿童铅中毒已经成为世界关注的大问题,直接关系着儿童的发育以及智商水平。 2.铅污染来源 2.1内源性

2.1.1母源性 近年来母源性铅污染的研究也引起一些学者的关注,多项研究结果提示,高血铅水平的孕妇可通过胎盘将铅转移给胎儿。郭艳芳[7]等学者岁孕妇及新生儿脐血铅水平进行研究,结果显示,新生儿脐血铅水平与母亲血铅、母亲孕期居住环境等因素呈显著性相关,孕妇血铅含量的高低直接影响胎儿、婴儿的血铅含量。母源性铅污染也是儿童铅中毒的重要因素之一。

2.1.2骨源性 也称内源性铅暴露,即沉积于骨骼(储存池)中的铅溶解进入血液。成人摄入体内的铅90%以上蓄积于骨骼中,儿童仅占66.7%左右,且儿童储存池中的铅流动性较大,易引起内源性铅暴露。 2.2外源性

2.2.1环境铅污染 环境铅污染是引起儿童铅中毒的主要原因。主要包括含铅工业,如蓄电池制造业、印刷业、金属冶炼业、建筑材料制造业等。其次,由于我国还是发展中国家,无铅汽油的推广仍受限制,再我国现在汽车量的增加,使大气的铅含量也显著增加。1999年、2000年上海市连续2年对不同交通污染区的学龄儿童进行血铅水平及智商测定,初步评价了汽油无铅化对学龄儿童的血铅及智商影响,证明汽油无铅化可有效降低儿童的大气铅接触及学龄儿童血铅浓度[8]

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李其林[9]等通过对公路边污染区(离公路50m以内)和对照区(离公路100m以外)土壤和蔬菜铅含量的研究发现,在公路边50m以内汽车尾气明显增加了土壤和蔬菜的铅含量。

2.2.2学习用品和玩具 色彩艳丽的学习用品和玩具表面一般涂有鲜艳的油漆,铬酸铅是黄色和绿色油漆中常用的颜料,国产玩具和学习用品铅含量普遍较高,幼儿常有吸吮手指和咬啃玩具的习惯,加上有些儿童不注重洗手,通过手摸口啃直接摄入铅。

2.2.3食品的污染及不良的饮食习惯 广泛的环境污染使日常食品中常含有微量的铅,另外不良的生活习惯也能增加铅的摄入量,如常食含铅高的食品(传统制作的松花蛋、爆米花等) 3 对健康的影响[10]

3.1对造血系统的影响

铅中毒可导致贫血,其发生机制与血红蛋白合成障碍及溶血有关[11]影响血红蛋白的合成:卟啉代谢障碍是铅中毒机制中重要和较早的变化之一。卟啉是血红蛋白合成过程的中问物,血红蛋白合成过程中,受到一系列巯基酶的作用。现已证实,铅至少对δ-氨基乙酰丙酸脱水酶(δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶,ALAD)、粪卟啉原氧化酶和亚铁络合酶有抑制作用。ALAD是一种金属酶, 由8个相同的亚单位和8个锌离子组成,锌离子对酶的活性和稳定性起着重要的作用。铅能置换活动位点的锌离子,抑制ALAD的活性[12],从而使 δ-氨基乙酰丙酸(ALA)形成卟啉原受到抑制,结果血中ALA增多,由尿排出的ALA也增多;铅抑制粪卟啉原氧化酶,阻碍粪卟啉原Ⅲ,氧化为原卟啉Ⅸ ,结果使血中粪卟啉增多,尿排出粪卟啉也增多;铅抑制亚铁络台酶,使原卟啉Ⅸ不能与二价铁结合为血红素,红细胞中原卟啉增多,可与红细胞线粒体内丰富的锌结合,导致锌原卟啉增加。所以尿中ALA、粪卟啉和血中原卟啉或锌原卟啉测定都是铅中毒的诊断指标。由于血红蛋白合成障碍,导致骨髓内幼红细胞代偿性增生,血液中点彩、阿织、碱粒红细胞增多。此三种红细胞中的嗜碱性物质都含有线粒体和微粒体碎片及RNA,有人认为此三种细胞是由染色技术所造成的不同形态表现而巳,其原因可能是铅抑制了红细胞嘧啶-5-核苷酸酶,以致大量嘧啶核苷酸蓄积在细胞浆内,并妨碍微粒体RNA的降懈。溶血:铅中毒贫血不仅是由于血红蛋白合成减少,也由于红细胞寿命缩短。铅可抑制红细胞膜Na一K’ATP酶的活性,使红细胞内K’离子逸出,致细胞膜崩溃而溶血。另外,铅与红细胞表面的磷酸盐结合成不溶性的磷酸铅,使红细胞机械脆性增加,也是溶血的原因。急性铅中毒时溶血作用较明显,慢性铅中毒时以影响卟啉代谢为主,溶血作用并不重要。 3.2对神经系统的影响

铅对儿童神经行为的影响始于胎儿时期的铅接触。铅很容易通过胎盘,且发育中的内皮细胞不成熟,所以铅很容易通过血脑屏障,因而铅对发育中的中枢神经系统的损害尤其明显。铅抑制神经元的增殖和分化,并蓄积于内皮细胞,直接破坏血脑屏障。铅可选择性地积聚在中枢具有学习和记忆功能的海马区内,降低

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突触兴奋性持续升高幅值,影响学习,记忆和认知功能。铅对新生儿行为能力、神经软体征和肌张力评分与脐血铅含量呈负相关关系。除此之外,铅对儿童智商(IQ)的影响也很大,儿童IQ值随血铅含量升高而下降 3.3对血液系统的影响

铅对血液系统的主要作用表现在2个方面,一是抑制血红蛋白的合成,二是缩短循环中的红细胞寿命。正常情况下,原卟啉Ⅸ在铁络合酶作用下与铁形成血红素。铅负荷过高时,由于铅抑制卟啉代谢中的铁络合酶,使原卟啉不能与铁结合形成血红素。早铁缺乏时,因没有足够的铁与原卟啉Ⅸ结合而影响血红素的合成.二者在引起贫血的同时都可造成原卟啉在体内的堆积,此时红细胞内含量丰富的锌离子与堆积的原卟啉结合,导致红细胞内锌原卟啉含量升高[13]。因此,测定儿童血中锌原卟啉含量对诊断铅负荷过高具有重要意义。

3.4对其它器官系统的影响

铅对心血管、肝脏,肾脏,骨骼等器官也有一定毒性作用。长期铅接触可导致血压升高、心肌炎和心肌损害。铅对胃粘膜有直接作用,可以破坏胃粘膜再生能力,使胃粘膜出现炎症性变化。并抑制肠壁碱性磷酸酶和ATP酶的活性,使平滑肌痉挛,引起腹疼。对肾脏损害主要是影响肾小管上皮细胞线粒体的功能,抑制Na + -K+ATP酶等的活性,引起肾小管功能障碍甚至损伤。 4铅污染的机制研究

4.1氧化损伤方面的铅毒机制[14]

4.1.1诱导活性氧产生 铅通过干扰卟啉类物质的代谢,影响血红素的合成而诱导活性氧的产生;微量的铅既可抑制含巯基δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶和血红素合成酶,从而影响血红素的合成。由于负反馈作用,血红素的合成受阻会刺激δ-氨基γ-酮戊酸脱水酶活性,增加δ-氨基丙酸的合成,造成δ氨基丙酸在血液和尿中积累。δ-氨基丙酸可发生烯醇化,形成烯醇式δ-氨基丙酸,后者能和氧合血红蛋白偶联产生超氧自由基、过氧化氢和羟自由基。烯醇式δ-氨基丙酸自由基还会进一步破坏DNA。另外,血红素代谢受阻可以造成血液中锌原卟啉的增加,该物质即可导致其他分子的损伤,更能通过光敏反应把分子氧激发为超氧阴离子自由基,直接诱发脂质过氧化,产生更多自由基。

4.1.2影响细胞膜的保护作用 除了直接诱导活性氧产生外,促氧物质也能依靠增加细胞膜的敏感性来间接诱导活性氧产生。研究发现,铅处理后,红细胞膜变脆,透性增加,结合于膜上的酶和蛋白质组成发生改变,膜脂质的过氧化水平增加。铅除促进膜脂过氧化外,还影响膜脂质的组成,研究发现铅对磷酯酰胆碱具有强烈的束缚作用,铅中毒后的红细胞膜磷酯酰胆碱水平大大下降:转变的膜脂质成分可导致细胞膜完整性、渗透能力的变化从而增加细胞对脂质过氧化的敏感性。

4.1.3影响细胞抗氧化系统正常功能 铅能显著提高血红蛋白的自动氧化,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶能抑制其自动氧化的过程,说明超氧阴离子自由基和H2O2可能参与血红蛋白的自动氧化过程,推测铅离子可能依靠与氧合血红蛋白的相互作用而诱导活性氧产生,并最终导致红细胞膜的氧化损伤;大量研究表明,在

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接触铅的动物和工人身上发现,铅中毒会降低细胞中一些抗氧化酶的活性和细胞内抗氧化剂含量。对某些酶,铅主要通过与酶蛋白中的巯基(这些巯基有时就是其活性中心)结合而抑制酶活性,如谷胱甘肽还原酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶:铅对葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(该酶含许多巯基)有极强的抑制作用,该酶催化葡萄糖-6-磷酸产生NADPH。后者为氧化型谷胱甘肽转化成还原型谷胱甘肽所必需,故它在细胞的抗氧化中起着重要作用。铅除了与酶中巯基结合降低酶活性外,还作为非竞争性抑制剂,影响酶与葡萄糖-6-磷酸和NADPH结合,而对另一些酶,则是通过影响酶中的微量元素有效性发生作用的。硒是的必需成分,铁和铜,锌,锰分别是辅基,铅都影响它们的吸收。细胞中受铅影响最大的抗氧化物是还原型谷胱甘肽。铅除通过抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶阻止其再生外,还可直接与其所含的半胱氨酸的巯基结合,干扰它发挥抗氧化活性。

4.2生化过程代谢酶的影响机制

铅对关键酶的影响在体外实验中,在二氯化铜存在的条件下,DNA聚合酶变得非常不准确,碱基对错配频率增加,不能正确复制DNA。另外,铅对由RNA聚合酶催化的RNA合成也有影响。铅有抑制DNA聚合酶β亚基的作用。重金属离子,包括铅,能够影响很多酶,尤其是富含巯基(SH)的,它可以替代与些酶结合的重要元素,如镁,钙,铁,铅和锌,如前所述,几种参与血红素合成的酶均能被铅抑制。另外,铅也能抑制兔肝中黄嘌呤氧化酶和鸟嘌岭氨基水解酶的。铂与钙比较相似,在某些条件下,铅能置换钙。体内实验表明,铅可与钙一起进入突触体,铅能激活蛋白激酶C。铅也可抑制或激活不同的受体激活和电压激活的离子通道。在HL-600细胞中,铅可刺激磷脂酶AZ活性提高,从而增加溶血磷脂的活性。 4.3细胞(染色体)分裂/周期影响机制

4.3.1铅对染色体的影响 在细胞分裂时期干扰纺锤体的形成,从而造成不正常染色体数量增加,染色体畸变和姐妹染色体交换频率上升。

4.3.2铅对基因表达的影响 谷胱甘肽转移酶(GST-P)在化学诱导肝癌发生的老鼠的癌前期损伤和肝癌中表达量特别高,四离子铅可以增加老鼠肝和肾中GST-P的表达量。

在人体内,铁、铅等都是以离子状态存在,由于铅的活性远比铁的活性高。因此,当铅进入人体,就会把人体必需的铁离子置换出去,从而使人体表现为缺铁性贫血的症状。这也是随着人们生活水平的提高,反倒出现缺铁缺钙增多的原因,特别对铅中毒的儿童而言,如不采取驱铅治疗,就很难实现补铁补钙的目的。

我们了解了铅中毒的危害,在思想才能引起重视,在工作中才能积极地采取措施,对铅中毒进行有效控制;铅负荷评价指标能使我们清楚铅中毒的程度,在治疗和预防中做到心中有数;明白了铅污染的途径,我们就可以在日常生活中关注某些细节,改变不科学的生活习惯,远离铅中毒的危害

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