**镉及其化合物中毒的病理机制、临床监测与职业防护新进展**

   镉（Cd）是一种具有显著生物毒性的重金属元素，其化合物在工业生产和日常生活中应用广泛。长期或高浓度接触镉及其化合物可导致多系统损害，尤其是对肾脏、骨骼和呼吸系统的损伤具有蓄积性和不可逆性。本文旨在从职业医学与毒理学角度，系统阐述镉中毒的最新研究进展，并探讨其在职业健康监护与防护中的科学应用。

   **一、 毒性机制与病理生理学基础**

   镉主要通过呼吸道和消化道进入人体。吸入含镉烟尘或气溶胶是职业性暴露的主要途径，其吸收率可达10%-50%。进入血液循环后，镉主要与金属硫蛋白（MT）结合，形成镉-金属硫蛋白复合物（Cd-MT），并蓄积于肾脏（约占全身负荷的50%-70%）和肝脏。Cd-MT在肾小管上皮细胞内被溶酶体降解，释放出的游离镉离子是产生肾毒性的关键。其毒性机制涉及： 1. **氧化应激**：镉离子可诱导活性氧（ROS）大量生成，消耗谷胱甘肽（GSH），导致脂质过氧化、蛋白质羰基化和DNA损伤。 2. **线粒体功能障碍**：干扰电子传递链，诱导线粒体膜电位下降，促进细胞凋亡。 3. **钙稳态破坏**：抑制钙离子通道和钙泵，干扰细胞内钙信号传导。 4. **表观遗传学改变**：最新研究表明，镉暴露可导致DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传学异常，这可能与其致癌性（尤其是肺癌和前列腺癌）及跨代毒性效应相关。

   慢性中毒的靶器官主要为肾脏，典型病理改变为近端肾小管功能障碍，表现为低分子量蛋白尿（如β2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白升高），并可进展为肾小球滤过率（GFR）下降。骨骼系统损害表现为骨矿密度降低、骨痛和病理性骨折（痛痛病），其机制与肾损伤导致的钙磷代谢紊乱、维生素D活化障碍及镉对成骨细胞的直接毒性有关。

   **二、 职业环境评估与暴露监测**

   科学的环境评估是预防镉中毒的首要环节。应依据《工作场所有害因素职业接触限值》等国家标准，定期对工作场所空气中镉及其化合物（如氧化镉烟尘）的时间加权平均容许浓度（PC-TWA）和短时间接触容许浓度（PC-STEL）进行监测。采样需覆盖所有可能产生暴露的工序，并采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）或原子吸收光谱法（AAS）等高灵敏度方法进行分析。

   生物监测是评估个体内负荷和健康风险的关键手段，其特异性优于环境监测。核心生物标志物包括： - **尿镉（U-Cd）**：反映体内长期蓄积负荷，是评估慢性暴露和肾损害风险的首选指标。通常将尿镉持续超过5 μg/g肌酐（或5 μg/L）作为需要加强医学监护的阈值。 - **血镉（B-Cd）**：反映近期（数月内）暴露水平，半衰期约3-4个月。 - **早期肾损伤标志物**：联合检测尿中β2-微球蛋白（β2-MG）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）及肾损伤分子-1（KIM-1），可灵敏地发现肾小管亚临床损伤。

   **三、 分级防护与工程控制措施**

   职业防护应遵循“源头控制优先”的原则，采取分级控制策略： 1. **工程控制**：生产流程密闭化、自动化，配备局部通风排毒装置（如槽边抽风），并确保通风系统的有效运行与定期维护。 2. **个人防护装备（PPE）**：在无法通过工程措施完全控制暴露的场合，必须根据暴露形态（烟尘、雾、蒸气）选用相应防护级别的呼吸防护器具（如符合标准的P100级防颗粒物呼吸器）。同时配备防化服、手套、护目镜等，并建立严格的PPE使用、维护和更换制度。 3. **工作场所管理**：设立明确的污染区与清洁区，严禁在工作场所进食、饮水和吸烟。实施湿式作业以减少扬尘，并建立规范的污染物清理和废弃物处理流程。

   **四、 系统化健康监护与临床管理**

   对接触镉的劳动者必须建立系统的职业健康监护档案，实施上岗前、在岗期间和离岗时的医学检查。 - **在岗期间定期检查**：应包括详细的职业史问卷、内科（重点呼吸系统和泌尿系统）检查、尿镉和血镉测定、尿常规、尿低分子蛋白及肾功能（如血肌酐、估算肾小球滤过率eGFR）检测。对于出现尿镉升高或早期肾损伤标志物阳性者，应缩短复查周期，并评估其调离镉作业岗位的必要性。 - **诊断与处理**：职业性慢性镉中毒的诊断需结合确切的职业接触史、相应的临床表现（如肾脏损害、骨质疏松等）及实验室检查结果，并排除其他病因。目前尚无特效解毒剂，临床治疗以对症支持、保护靶器官功能为主。确诊患者应及时调离镉作业，并给予营养支持（如补充蛋白质、锌、硒等微量元素以拮抗镉毒性）、防治骨质疏松等综合处理。

   **五、 研究展望与应用前景**

   未来研究将更深入地聚焦于： 1. **精准生物标志物开发**：利用蛋白质组学、代谢组学技术，寻找更早期、更特异的暴露与效应生物标志物。 2. **遗传易感性研究**：探讨与镉代谢、解毒（如MT基因多态性）及靶器官损伤相关的遗传因素，实现个体化风险评估。 3. **新型解毒与干预策略**：研究基于螯合剂（如新型选择性螯合剂）、抗氧化剂（如N-乙酰半胱氨酸）或纳米材料的促排与保护疗法。 4. **环境与健康风险评估模型整合**：将环境监测数据、生物监测数据与个体健康结局通过计算毒理学模型进行整合，构建更精准的风险预测与管理体系。

   综上所述，镉中毒的防治是一个涵盖毒理机制研究、暴露精准评估、工程与个人防护以及系统健康监护的综合体系。持续推进科学研究并将其成果转化为切实的公共卫生与职业卫生实践，是有效控制镉职业危害、保障劳动者健康的根本途径。