學齡前兒童外周血重金屬含量及其與鐵代謝和紅細胞參數的相關性▲

李建偉 劉 芬 王忻玥 孟曉靜 張振洪

(1 廣東省東莞市第八人民醫院暨東莞市兒童醫院兒科，東莞市 523325，電子郵箱:LaoLi8132@163.com；2 南方醫科大學公共衛生學院，廣東省廣州市 510515)

隨著我國城市化的發展，環境污染問題也日漸突出，重金屬是重要的環境污染物，而絕大多數重金屬具有潛在危害，其中鉛、錳、鎘均屬于具有神經毒性的重金屬，長期暴露于高濃度重金屬環境中可導致多系統功能損害，而神經系統損害較為常見[1-2]。近年來，多項研究表明，部分重金屬中毒亦可導致血液系統疾病、鐵代謝異常、腎功能異常等[3-6]。兒童屬于特殊人群，對環境污染引起的健康損害更為敏感；低齡兒童抓、爬等動作較多，容易接觸重金屬；此外兒童對于重金屬的排泄能力較差，更易引起重金屬中毒。因此，重金屬污染對兒童造成的危害不容小覷。東莞市位于廣州東南地區，南鄰深圳，是廣東重要的交通樞紐及工業基地，被稱為“世界工廠”。本研究對東莞市石龍鎮1 306例學齡前兒童進行抽樣調查，旨在了解本地區學齡前兒童體內重金屬水平及其對鐵代謝及紅細胞相關參數的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇2017年3～9月在東莞市石龍鎮進行幼兒園體檢的兒童為研究對象。納入標準：(1)年齡3～6歲；(2)家屬自愿參加本次調查研究；(3)在本地區長期生活(兒童出生后即在本地區長期生活)。排除標準：(1)血紅蛋白過低(血紅蛋白<110 g/L)；(2)血液系統相關疾病；(3)其他內科相關疾病。最終共有1 306例兒童納入研究。

1.2 觀察指標及檢測方法 采集空腹靜脈血6 mL，平均分裝于3支抗凝管，采用全自動血液分析儀檢測紅細胞參數，包括血紅蛋白、平均血紅蛋白含量(mean corpuscular hemoglobin,MCH)、平均紅細胞體積(mean corpuscular volume，MCV)及紅細胞體積分布寬度(red blood cell volume distribution width,RDW)；采用全自動生化儀檢測鐵代謝相關參數，包括血清鐵、總鐵結合力(total iron binding capacity,TIBC)、不飽和鐵結合力(unsaturated iron-binding capacity,UIBC)及血清鐵飽和度；采用等離子體質譜儀檢測重金屬元素，包括血鉛、錳、鎘。

1.3 相關標準 參考美國國家疾病控制中心的最新標準(2012年)[7]，血鉛水平≥50 μg/L為血鉛升高；參考文獻[8]的標準，血錳水平≥14 μg/L為血錳升高；參考文獻[5]的標準，血鎘水平≥1 μg/L為血鎘升高。

1.4 統計學分析 采用SPSS 24.0軟件進行統計分析。相關性分析采用Pearson檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

分別有82例、132例、207例兒童存在血鉛升高、血錳升高、血鎘升高。血鉛水平與血清鐵水平、RDW呈正相關，與MCH、MCV呈負相關(均P<0.05)，與TIBC、UIBC、血清鐵飽和度、血紅蛋白水平無相關性(均P>0.05)；血錳水平與血清鐵、血紅蛋白水平及MCH、MCV呈正相關，與RDW呈負相關(均P<0.05)，與TIBC、UIBC、血清鐵飽和度無相關性(均P>0.05)；血鎘水平與鐵代謝及紅細胞各參數均無相關性(均P>0.05)。見表1。

表1 血鉛、錳、鎘水平與鐵代謝及紅細胞參數的相關性

3 討 論

隨著我國工業化的迅猛發展，重金屬暴露引起的急慢性中毒事件時有發生，逐漸引起人們的關注。鉛、錳、鎘等重金屬暴露主要來自工業廢水、金屬冶煉、皮革制作、汽車尾氣排放、食物污染等，過度暴露可導致腎功能障礙、神經毒性、血液系統疾病、鐵代謝異常和癌癥。因此，減少重金屬暴露引起的毒性效應及健康損害已成為環境健康研究的重點領域。近年來，隨著東莞市工業迅速發展，工業排放的大量廢氣、廢水均對環境造成一定危害，本研究通過調查東莞市石龍鎮學齡前兒童外周血重金屬含量情況，發現本地區兒童血鉛、錳、鎘均存在不同程度的升高，這可能與本地區環境污染嚴重密切相關。

3.1 血鉛與鐵代謝及紅細胞參數的關系 鉛是目前較為常見的重金屬污染物，人體血鉛主要來源于呼吸道、消化道和皮膚的吸收[9]，隨后分布到全身各個組織器官，引起多系統損害，其中血液系統損害較為常見。鉛不僅可干擾氨基乙烯丙酸轉化成原卟啉，影響血紅素及血紅蛋白的合成，還可通過增加紅細胞脆性和膜通透性縮短紅細胞壽命[10]，導致不同程度的貧血。此外，有研究表明體內高水平血鉛可與鐵受體競爭結合，導致血清鐵缺乏[11]，可引起缺鐵性貧血。本研究結果顯示，血鉛水平與血清鐵水平呈正相關(P<0.05)，原因可能是高血鉛導致紅細胞破壞增加，釋放大量血紅蛋白，而血紅蛋白中所含鐵占體內總鐵含量的2/3[12]，從而導致血清鐵水平升高。但本文結果與多項研究結果相反[13-14]。此外，本研究通過對血鉛與紅細胞參數的相關性進行分析，結果顯示，學齡前兒童血鉛水平與RDW呈正相關，與MCH、MCV呈負相關，該研究結果與張浴玲等[11]的研究結果相似。這提示血鉛水平升高或可導致紅細胞出現小細胞低色素性改變。但本研究血紅蛋白水平與血鉛無明顯相關性，且血鉛升高的兒童貧血癥狀不明顯，考慮可能由于鉛在機體中為慢性蓄積，機體對此尚處于代償和耐受狀態，此外可能還與個體差異、營養狀況等因素有關[3]。

3.2 血錳與鐵代謝及紅細胞參數的關系 錳是人體必需的微量元素，是機體部分酶類的活性基團、輔助因子和激活劑，主要參與蛋白質、維生素的合成，以及糖、脂肪的代謝過程[8]，但錳攝入過多可對機體產生毒害作用，以神經毒性作用最為明顯。近年來，國內外學者從錳影響機體其他微量元素的角度，來闡述錳過量對機體產生的危害。研究表明，錳過量與心血管疾病和鐵代謝密切相關[15-16]，但關于錳暴露對鐵代謝影響的研究結果不盡一致，主要在錳暴露引起血清鐵上調還是下調這一問題上存在爭議。本研究結果顯示，血錳水平與血清鐵水平呈正相關性(P<0.05)，雖然這一結果與多數文獻報道相悖[16-17]，但也有學者提出，錳暴露可引起機體離子穩態失衡，機體為維持正常生理功能，需重新調整原來的基礎值，從而引起機體微量元素的紊亂[4]。此外，還有學者提出：錳可刺激機體造血功能，但具體機制尚未明了，可能與錳改善機體對銅的利用和刺激促紅細胞生成素產生等因素有關；而給予貧血的動物補充小劑量錳鹽可增加紅細胞數量及血紅蛋白含量[18]。本研究結果也顯示，血錳水平與血紅蛋白水平、MCH、MCV呈正相關，與RDW呈負相關(均P<0.05)。這表明血錳水平升高可能增加血紅蛋白含量，但是否與造血增加有關，尚需進一步驗證。

3.3 血鎘與鐵代謝及紅細胞參數的關系 鎘并非人體所必需的微量元素，而是一種毒性較強的重金屬污染物，通常是以食物的形式經消化道吸入體內，體內鎘蓄積對肺、肝、腎、免疫及血液系統等均造成一定的危害，其中“痛痛病”是鎘中毒引起的以神經痛和骨關節疼痛為主要表現的疾病[1]。此外，鎘還可致癌、致畸[5]。紅細胞是鎘的主要靶器官之一，且紅細胞膜對鎘具有較強的親和力[19]，鎘可通過脂質過氧化損傷胞膜，從而破壞紅細胞。研究表明，鎘可引起血液系統疾病，主要表現為血紅蛋白下降，繼而出現小細胞低色素性貧血[5]。在國內，有關鎘與貧血關系的研究主要為動物試驗，而針對人群尤其是兒童的研究報告甚少。魯莉娟等[20]研究發現職業性鎘暴露可引起小細胞性貧血，而金亞平等[21]也獲得相似的結果。此外，Sugawara等[22]研究發現鎘對體內鐵有抑制作用；Hamilton等[23]還發現，鎘在鐵轉運過程中有多部位與鐵競爭，并推測其兩者之間可能存在共同載體。但本研究結果顯示，有207例(15.8%)的兒童出現血鎘升高，但血鎘水平與鐵代謝及紅細胞參數之間均無明顯相關性(P>0.05)，這可能與本調查地區雖有部分兒童血鎘水平升高，但升高程度不顯著，尚未超過機體的耐受閾值，尚未對血液系統及鐵代謝造成顯著影響。

綜上所述，本地區血鉛和錳水平升高對學齡前兒童血清鐵和部分紅細胞參數影響較為明顯；而鎘水平升高尚未對學齡前兒童血清鐵和部分紅細胞參數產生影響，具體機制有待進一步研究。本地區重金屬水平升高問題可能與環境污染密切相關，尤其以工業廢水廢氣污染為甚，應高度重視環境污染給兒童帶來的危害，并定期體檢，保障兒童身心健康。