学龄前儿童外周血重金属含量及其与铁代谢和红细胞参数的相关性▲

李建伟 刘 芬 王忻玥 孟晓静 张振洪

(1 广东省东莞市第八人民医院暨东莞市儿童医院儿科，东莞市 523325，电子邮箱:LaoLi8132@163.com；2 南方医科大学公共卫生学院，广东省广州市 510515)

随着我国城市化的发展，环境污染问题也日渐突出，重金属是重要的环境污染物，而绝大多数重金属具有潜在危害，其中铅、锰、镉均属于具有神经毒性的重金属，长期暴露于高浓度重金属环境中可导致多系统功能损害，而神经系统损害较为常见[1-2]。近年来，多项研究表明，部分重金属中毒亦可导致血液系统疾病、铁代谢异常、肾功能异常等[3-6]。儿童属于特殊人群，对环境污染引起的健康损害更为敏感；低龄儿童抓、爬等动作较多，容易接触重金属；此外儿童对于重金属的排泄能力较差，更易引起重金属中毒。因此，重金属污染对儿童造成的危害不容小觑。东莞市位于广州东南地区，南邻深圳，是广东重要的交通枢纽及工业基地，被称为“世界工厂”。本研究对东莞市石龙镇1 306例学龄前儿童进行抽样调查，旨在了解本地区学龄前儿童体内重金属水平及其对铁代谢及红细胞相关参数的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2017年3～9月在东莞市石龙镇进行幼儿园体检的儿童为研究对象。纳入标准：(1)年龄3～6岁；(2)家属自愿参加本次调查研究；(3)在本地区长期生活(儿童出生后即在本地区长期生活)。排除标准：(1)血红蛋白过低(血红蛋白<110 g/L)；(2)血液系统相关疾病；(3)其他内科相关疾病。最终共有1 306例儿童纳入研究。

1.2 观察指标及检测方法 采集空腹静脉血6 mL，平均分装于3支抗凝管，采用全自动血液分析仪检测红细胞参数，包括血红蛋白、平均血红蛋白含量(mean corpuscular hemoglobin,MCH)、平均红细胞体积(mean corpuscular volume，MCV)及红细胞体积分布宽度(red blood cell volume distribution width,RDW)；采用全自动生化仪检测铁代谢相关参数，包括血清铁、总铁结合力(total iron binding capacity,TIBC)、不饱和铁结合力(unsaturated iron-binding capacity,UIBC)及血清铁饱和度；采用等离子体质谱仪检测重金属元素，包括血铅、锰、镉。

1.3 相关标准 参考美国国家疾病控制中心的最新标准(2012年)[7]，血铅水平≥50 μg/L为血铅升高；参考文献[8]的标准，血锰水平≥14 μg/L为血锰升高；参考文献[5]的标准，血镉水平≥1 μg/L为血镉升高。

1.4 统计学分析 采用SPSS 24.0软件进行统计分析。相关性分析采用Pearson检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

分别有82例、132例、207例儿童存在血铅升高、血锰升高、血镉升高。血铅水平与血清铁水平、RDW呈正相关，与MCH、MCV呈负相关(均P<0.05)，与TIBC、UIBC、血清铁饱和度、血红蛋白水平无相关性(均P>0.05)；血锰水平与血清铁、血红蛋白水平及MCH、MCV呈正相关，与RDW呈负相关(均P<0.05)，与TIBC、UIBC、血清铁饱和度无相关性(均P>0.05)；血镉水平与铁代谢及红细胞各参数均无相关性(均P>0.05)。见表1。

表1 血铅、锰、镉水平与铁代谢及红细胞参数的相关性

3 讨 论

随着我国工业化的迅猛发展，重金属暴露引起的急慢性中毒事件时有发生，逐渐引起人们的关注。铅、锰、镉等重金属暴露主要来自工业废水、金属冶炼、皮革制作、汽车尾气排放、食物污染等，过度暴露可导致肾功能障碍、神经毒性、血液系统疾病、铁代谢异常和癌症。因此，减少重金属暴露引起的毒性效应及健康损害已成为环境健康研究的重点领域。近年来，随着东莞市工业迅速发展，工业排放的大量废气、废水均对环境造成一定危害，本研究通过调查东莞市石龙镇学龄前儿童外周血重金属含量情况，发现本地区儿童血铅、锰、镉均存在不同程度的升高，这可能与本地区环境污染严重密切相关。

3.1 血铅与铁代谢及红细胞参数的关系 铅是目前较为常见的重金属污染物，人体血铅主要来源于呼吸道、消化道和皮肤的吸收[9]，随后分布到全身各个组织器官，引起多系统损害，其中血液系统损害较为常见。铅不仅可干扰氨基乙烯丙酸转化成原卟啉，影响血红素及血红蛋白的合成，还可通过增加红细胞脆性和膜通透性缩短红细胞寿命[10]，导致不同程度的贫血。此外，有研究表明体内高水平血铅可与铁受体竞争结合，导致血清铁缺乏[11]，可引起缺铁性贫血。本研究结果显示，血铅水平与血清铁水平呈正相关(P<0.05)，原因可能是高血铅导致红细胞破坏增加，释放大量血红蛋白，而血红蛋白中所含铁占体内总铁含量的2/3[12]，从而导致血清铁水平升高。但本文结果与多项研究结果相反[13-14]。此外，本研究通过对血铅与红细胞参数的相关性进行分析，结果显示，学龄前儿童血铅水平与RDW呈正相关，与MCH、MCV呈负相关，该研究结果与张浴玲等[11]的研究结果相似。这提示血铅水平升高或可导致红细胞出现小细胞低色素性改变。但本研究血红蛋白水平与血铅无明显相关性，且血铅升高的儿童贫血症状不明显，考虑可能由于铅在机体中为慢性蓄积，机体对此尚处于代偿和耐受状态，此外可能还与个体差异、营养状况等因素有关[3]。

3.2 血锰与铁代谢及红细胞参数的关系 锰是人体必需的微量元素，是机体部分酶类的活性基团、辅助因子和激活剂，主要参与蛋白质、维生素的合成，以及糖、脂肪的代谢过程[8]，但锰摄入过多可对机体产生毒害作用，以神经毒性作用最为明显。近年来，国内外学者从锰影响机体其他微量元素的角度，来阐述锰过量对机体产生的危害。研究表明，锰过量与心血管疾病和铁代谢密切相关[15-16]，但关于锰暴露对铁代谢影响的研究结果不尽一致，主要在锰暴露引起血清铁上调还是下调这一问题上存在争议。本研究结果显示，血锰水平与血清铁水平呈正相关性(P<0.05)，虽然这一结果与多数文献报道相悖[16-17]，但也有学者提出，锰暴露可引起机体离子稳态失衡，机体为维持正常生理功能，需重新调整原来的基础值，从而引起机体微量元素的紊乱[4]。此外，还有学者提出：锰可刺激机体造血功能，但具体机制尚未明了，可能与锰改善机体对铜的利用和刺激促红细胞生成素产生等因素有关；而给予贫血的动物补充小剂量锰盐可增加红细胞数量及血红蛋白含量[18]。本研究结果也显示，血锰水平与血红蛋白水平、MCH、MCV呈正相关，与RDW呈负相关(均P<0.05)。这表明血锰水平升高可能增加血红蛋白含量，但是否与造血增加有关，尚需进一步验证。

3.3 血镉与铁代谢及红细胞参数的关系 镉并非人体所必需的微量元素，而是一种毒性较强的重金属污染物，通常是以食物的形式经消化道吸入体内，体内镉蓄积对肺、肝、肾、免疫及血液系统等均造成一定的危害，其中“痛痛病”是镉中毒引起的以神经痛和骨关节疼痛为主要表现的疾病[1]。此外，镉还可致癌、致畸[5]。红细胞是镉的主要靶器官之一，且红细胞膜对镉具有较强的亲和力[19]，镉可通过脂质过氧化损伤胞膜，从而破坏红细胞。研究表明，镉可引起血液系统疾病，主要表现为血红蛋白下降，继而出现小细胞低色素性贫血[5]。在国内，有关镉与贫血关系的研究主要为动物试验，而针对人群尤其是儿童的研究报告甚少。鲁莉娟等[20]研究发现职业性镉暴露可引起小细胞性贫血，而金亚平等[21]也获得相似的结果。此外，Sugawara等[22]研究发现镉对体内铁有抑制作用；Hamilton等[23]还发现，镉在铁转运过程中有多部位与铁竞争，并推测其两者之间可能存在共同载体。但本研究结果显示，有207例(15.8%)的儿童出现血镉升高，但血镉水平与铁代谢及红细胞参数之间均无明显相关性(P>0.05)，这可能与本调查地区虽有部分儿童血镉水平升高，但升高程度不显著，尚未超过机体的耐受阈值，尚未对血液系统及铁代谢造成显著影响。

综上所述，本地区血铅和锰水平升高对学龄前儿童血清铁和部分红细胞参数影响较为明显；而镉水平升高尚未对学龄前儿童血清铁和部分红细胞参数产生影响，具体机制有待进一步研究。本地区重金属水平升高问题可能与环境污染密切相关，尤其以工业废水废气污染为甚，应高度重视环境污染给儿童带来的危害，并定期体检，保障儿童身心健康。