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铅暴露对机体钙、锌水平的影响

王章敬 陈华 李锋平

福建医科大学公共卫生学院基础实验室,福州350004

摘 要:

目的探讨环境铅暴露对机体钙、锌水平的影响.方法(1)大鼠自由饮用醋酸铅(400 mg/LPb^2+计),建立铅暴露动物模型,连续染毒4周,原子荧光光度法测定眼球血、肝脏、骨骼、尿液、粪便中铅、钙、锌水平.(2)采用人红细胞培养及红细胞加铅培养2 h(每毫升血加铅5μg),原子荧光光度计测定染铅前后细胞铅、钙、锌水平.结果铅暴露4周后,体内器官铅浓度为肝脏>血液>骨骼;骨骼铅浓度上升最快,与对照组比较,增加倍数7倍以上.尿中钙、锌排出增加,肝中钙、锌水平下降.人红细胞染铅后,细胞内钙、锌水平显著降低.结论大鼠铅暴露可导致铅在骨骼和肝脏的蓄积,并引起机体钙、锌的丢失,降低机体钙、锌水平.


【关键词】  铅中毒;铅;钙;锌;荧光光度测定法

  摘要: 目的  探讨环境铅暴露对机体钙、锌水平的影响。  方法  (1)大鼠自由饮用醋酸铅(400mg/l pb 2+ 计),建立铅暴露动物模型,连续染毒4周,原子荧光光度法测定眼球血、肝脏、骨骼、尿液、粪便中铅、钙、锌水平。(2)采用人红细胞培养及红细胞加铅培养2h(每毫升血加铅5μg),原子荧光光度计测定染铅前后细胞铅、钙、锌水平。  结果  铅暴露4周后,体内器官铅浓度为肝脏>血液>骨骼;骨骼铅浓度上升最快,与对照组比较,增加倍数7倍以上。尿中钙、锌排出增加,肝中钙、锌水平下降。人红细胞染铅后,细胞内钙、锌水平显著降低。  结论  大鼠铅暴露可导致铅在骨骼和肝脏的蓄积,并引起机体钙、锌的丢失,降低机体钙、锌水平。
        
  关键词:  铅中毒;铅;钙;锌;荧光光度测定法
              
  铅是一种全身性毒物,不仅造成血液、神经、行为、消化等系统的改变,还可以影响机体微量元素的代谢,根据22个省市儿童血铅水平的调查,我国儿童铅中毒率超过38.8%[以“1991年美国国家疾病控制中心制定的儿童血铅中毒诊断标准为血铅水平≥100μg/l(1μg/l=0.00483μmol/l)”为标准参考值]。儿童铅中毒主要来源为室内装修的各种装饰材料(如油漆、涂料),父母职业铅污染带回家庭,儿童接触含铅玩具和学习用品、刻画墙壁、用手抠油漆家具和玩具或吃东西前不洗手等 [1-4] 。儿童铅暴露主要是通过消化道吸收。笔者通过体内外实验,探讨铅暴露对机体钙、锌水平的影响,为儿童铅中毒的治疗与预防措施提供线索。
    
  1 材料与方法
    
  1.1 材料
   
  1.1.1 对象 健康清洁级sd大鼠20只,雌雄各半,体质量(165±10.3)g,由福建医科大学实验动物中心提供(中科动管scxk沪2003-0003号)。健康成人2名系志愿者。
   
  1.1.2 动物分组及处理 大鼠随机分2组,各10只。对照组饮用自来水,铅暴露组饮含醋酸铅400mg/l(按pb 2+ 计)水,自由饮用,每周染毒5d,4周后处死,取眼球血、肝脏、骨骼,收集24h尿液和粪便,分别测定铅、钙、锌。
   
  1.1.3 细胞学实验 健康人餐后抽静脉血1ml(加肝素抗凝),加铅5μg(按pb 2+ 计),浓缩后取红细胞20μl培养2h后,测铅、钙、锌含量,同时作不加铅血培养对照。
    
  1.1.4 仪器 原子荧光光度计(afs-820型,北京吉大小天鹅仪器有限公司),原子吸收分光光度(wfx-1f2b,北京第二光学仪器厂),高性能空心阴极灯(北京有色金属研究总院),控温消化炉。
   
  1.1.5 试剂盐酸、高氯酸、硝酸等均为gr级。铅、钙、锌标准储备液含量均为1000μg/ml(国家钢铁材料测试中心,冶金部钢铁研究总院制)。
   
  1.2 方法 精确称取各脏器(全血0.20ml,其他约0.5~2g),加入浓硝酸6ml和高氯酸1.5ml,在控温消化炉上消解,同时作空白管消化对照。钙、锌元素以原子吸收分光光度计测定,铅元素以原子荧光光度计测定。
   
  1.3 统计学处理 数据经spss10.0软件包统计分析,对照组和铅暴露组间差异行t检验。铅、锌元素以原子吸收分光光度计测定,铅元素的原子荧光光度计测定。
    
  2 结 果
    
  2.1 铅暴露后脏器铅含量(表1) 体内各器官铅含量均明显升高,肝脏>血液>骨骼,铅增加倍数为骨骼(7.41)>肝脏(2.55)>血液(1.06)。
    
  表1  对照组与铅暴露组器官铅含量 略
          
  2.2 铅暴露后铅、钙、锌排泄变化 大鼠摄入铅后,粪便铅排出增高近15倍。染毒后钙和锌元素从尿中排出明显增加,特别是锌的排出(表2)。
   
  2.3 铅暴露后器官中钙、锌含量变化 肝脏钙、锌含量降低,但无统计学意义,骨骼钙呈减少现象(表3)。
     
  表2  对照组与铅暴露组铅、钙、锌排泄量 略
        
  表3  对照组与铅暴露组器官钙、锌含量 略
         
  2.4 红细胞体外染铅前后铅、钙、锌含量 染铅后红细胞铅含量剧增127.92倍,而细胞钙和锌明显减少(表4)。
    
  表4  对照组与铅暴露组红细胞铅、钙、锌含量 略
        
  3 讨 论
    
  铅暴露组大鼠机体血、肝脏和骨骼中铅含量明显增高,虽然骨骼是铅的主要蓄积器官,骨铅含量上升了7.41倍,但是铅在体内近期蓄积器官主要是肝脏,肝脏铅浓度高达(1170±320)μg/kg,明显高于血液和骨骼,与冯福建等报告的结果相似 [5] 。铅暴露是否对肝细胞产生损害,值得进一步研究。随着铅的蓄积,肝脏钙、锌及骨骼钙水平出现下降趋势,尿钙、锌排出增加,提示机体铅暴露可增加体内钙、锌元素的丢失,降低机体钙、锌水平。此外,铅在肾 脏排出时也可能抑制了肾小管对钙和锌元素的重吸收,使钙、锌经尿液丢失。体外细胞培养也发现,血细胞染铅2h,细胞铅显著升高,而钙、锌显著下降。有研究表明,体内锌浓度降低,可影响钙的吸收及骨骼的正常钙化,减缓骨骼的生长发育 [6] 。人体铅暴露是否与动物试验结果相似,有待进一步探讨。
   
  铅被认为是人类文明史中最严重的环境污染物之一,铅在工农业生产中应用非常广泛,其废气和烟尘首先进入环境污染大气层,而后沉积在土壤、尘埃、可食农作物、水和食品中。消化道和呼吸道是儿童污染铅的主要途径。特别是儿童对铅的毒性作用比成人更敏感,成人摄入铅在胃肠道吸收率仅8%~10%,但儿童铅吸收要比成人高出近十倍。婴幼儿胃肠道吸收率可高达40%~80%(3~8岁儿童胃肠道吸收率可高达53%) [7] ,说明铅对儿童的危害要比成年人更严重。本文表明铅暴露不仅使体内铅负荷增高,还使体内钙、锌水平降低。钙是构成骨组织的主要成分,机体缺钙可导致佝偻病、骨质疏松、骨软化等。锌是体内近百种酶的组成成分或激活因子,能直接参与脑中核酸和蛋白质的合成,并对脑中某些酶的生成及传递起重要作用。当体内缺锌时,可造成dna、rna蛋白质合成受阻,影响脑细胞分裂和脑细胞体积及髓鞘的形成,使脑发育不全,从而导致儿童智力发育障碍 [8] 。 ......(未完,请点击下方“在线阅读”)

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