近一二十年生物学和基础医学研究的飞速进展，使人们在更深的层面探讨职业中毒的机制问题，因而也有助于更有效地预防和诊断治疗职业中毒。从亚细胞和分子层面来看，职业中毒的主要机制可大致归纳为如下几个方面：

　　一、直接损伤作用

　　1.刺激腐蚀作用，直接造成细胞变性坏死，如强酸、强碱、刺激性气体、糜烂性气体等。

　　2.干扰体内活性物质（神经介质、激素、信使及活性物质等）的作用，导致机体生理生化功能紊乱。如砷化氢可大量消耗红细胞的还原型谷胱甘肽，使其抗氧化损伤能力明显降低而导致溶血；锰可抑制脑纹状体生成多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素等，导致帕金森综合征表现等。

　　3.与体内大分子物质结合，导致其结构变异及功能损害。

　　a.与结构蛋白结合。如As，Hg等可与膜蛋白中的-SH基结合，造成膜的传输功能障碍；苯胺可与血红蛋白中珠蛋白的-SH基结合，使红细胞的柔韧性降低，导致溶血等。

　　b.与酶结合。如-CN、H2S等可与细胞色素氧化酶中的Fe3+结合，阻碍细胞的生物氧化过程；丙烯酰胺可与神经细胞轴浆蛋白中的巯基结合，抑制与轴浆运输有关的酶类，导致轴索变性；有机磷可与胆碱脂酶结合，造成乙酰胆碱积累，神经系统功能紊乱等。

　　c.与体内的遗传物质—DNA发生共价结合（covalent binding），攻击碱基，甚至造成链断裂、链间或链与蛋白间交联等，此种损伤一旦未能得到完全修复，则可引起基因突变或染色体畸变，成为化学物质致癌、致畸、致突变的重要生化基础。能以原形直接与DNA结合的化学物极少，仅见于直接烷化剂（氮芥、硫芥、环氧乙烷、卤代亚硝基脲等）及亚硝酸盐、亚硫酸氢盐、甲醛、羟胺等，绝大多数DNA损伤是自由基尤其是氧自由基（或活性氧）作用的结果，因为即便在正常情况下，亦有将近4%的摄入氧并不参与氧化磷酸化过程，而是转化成活性氧，造成细胞氧化性损伤；少数DNA损伤为亲电子基团所引起。

　　二、在体内诱导自由基或活性氧生成

　　自由基是指原子外层轨道有奇数电子的原子或原子团，主要由化合物的共价键发生均裂所产生；自由基可在体内诱发脂质过氧化反应，该反应属一链式反应，一旦启动，可造成生物膜结构的严重破坏，故此一过程可能是细胞损伤最重要的机制之一。不少化学物质本身即是自由基，如氧是最普遍存在的天然自由基，进入体内的氧还会进一步转化成化学性质更为活泼的活性氧（reactive oxygen species，ROS），如超氧阴离子、过氧化氢、羟自由基等，更易引起细胞“氧化性”损伤；过渡性金属元素如铁、锌、铜、锰、铬、钒，以及汽车尾气、氮氧化物等也都是自由基。还有不少化学物质如四氯化碳、百草枯、氯丁二烯、硝基芳烃等则可在体内转化为自由基，引起脂质过氧化反应。

　　三、引起细胞的内环境失衡

　　细胞内环境稳定破坏是造成细胞损伤最基本的条件，如细胞缺氧、和电解质紊乱、酸碱失衡、钙超载等；而细胞内钙超载可能是造成细胞损伤最重要的分子机制，缺氧则是导致细胞内钙超载最主要的启动环节。化学物质乃至各种致病因子均可通过直接或间接作用引起缺氧，缺氧不仅使生物氧化过程受阻、能量生成障碍、细胞内水钠潴留、酸中毒，细胞内H离子增加，还会通过强化H+—Na+交换进而将Na+—Ca+交换机制激活，引起细胞内钙超载。钙超载则可诱使黄嘌呤脱氢酶变构为黄嘌呤氧化酶，使机体在生成尿酸的过程中产生大量超氧阴离子，引起脂质过氧化损伤；钙超载还会激活细胞内的磷酸酯酶A2，导致膜磷酯分解并生成大量花生四烯酸，后者可进而转化为血栓素，引起微血管痉挛、微血栓形成，加重缺血缺氧，形成恶性循环。不少化学物质尚可引起机体免疫性损伤，由于完全缺乏剂量-效应关系，机体损伤程度与毒物的摄入量无明显相关，不属于化学“中毒”范畴，但临床较为常见，故诊断时仍应列入考虑范畴，以利正确治疗。

（责编：李晓燕）