**镉及其化合物中毒的病理机制、临床监测与防治策略研究进展**

   镉（Cd）是一种广泛存在于环境中的重金属元素，其与多种化合物（如氧化镉、硫化镉、氯化镉等）在工业生产中应用广泛，主要涉及电镀、电池制造、颜料生产、合金冶炼及塑料稳定剂等领域。职业性镉暴露主要通过吸入含镉粉尘、烟雾或蒸气，以及经口摄入污染的食物和水源实现。镉及其化合物具有显著的生物蓄积性和长半衰期（在人体肾脏中可达10-30年），其毒性作用缓慢而持久，主要靶器官为肾脏、骨骼和呼吸系统。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，并探讨其在临床预防与早期识别中的应用前景。

   **一、 毒性作用机制与病理生理学进展**

   近年来的研究深化了对镉毒性分子机制的理解。镉进入人体后，可置换体内含锌、铜、铁等必需金属离子的酶和蛋白质中的金属辅基，导致酶活性丧失或功能紊乱。例如，镉与金属硫蛋白（MT）具有高亲和力，形成的Cd-MT复合物最初在肝脏合成，随后转运至肾脏。在肾小管上皮细胞中，该复合物被溶酶体降解，释放出的游离镉离子可诱导氧化应激，产生活性氧（ROS），导致脂质过氧化、DNA损伤及线粒体功能障碍。

   肾脏是镉慢性毒性的主要靶器官。长期低剂量暴露可导致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），这是早期肾损伤的敏感生物标志物。随着损伤累积，可进展为肾小球滤过率（GFR）下降，甚至出现慢性间质性肾炎和肾衰竭。在骨骼系统，镉通过干扰钙磷代谢、抑制成骨细胞活性、促进破骨细胞吸收以及造成肾性骨营养不良，导致骨质疏松、骨软化症，并显著增加骨折风险，尤以“痛痛病”为典型代表。呼吸系统急性暴露可引起化学性肺炎、肺水肿；慢性暴露则与肺气肿、慢性阻塞性肺疾病（COPD）及肺癌风险增加相关，其机制涉及炎症反应持续激活与细胞增殖异常。

   **二、 职业暴露的预防策略：基于风险评估的层级控制**

   职业性镉中毒的预防必须遵循“预防为主”的原则，实施综合性的层级控制措施。

   1. **工程控制与技术替代**：这是最根本的预防策略。应优先考虑使用无毒或低毒材料替代镉及其化合物。生产流程应尽可能密闭化、自动化，防止镉尘、镉烟逸散。局部排气通风（LEV）系统必须有效设计、定期维护，确保作业场所空气中镉浓度持续低于国家职业接触限值（如中国PC-TWA为0.01 mg/m³）。 2. **行政与管理措施**：制定严格的安全生产操作规程和职业卫生管理制度。对镉作业岗位进行明确标识和区域划分。合理安排工时，减少单次连续暴露时间。建立并严格执行设备维护、清洁制度，防止二次扬尘。 3. **个体防护装备（PPE）**：当工程控制无法将暴露水平降至安全范围时，必须为劳动者配备并监督其正确使用有效的PPE。这包括符合标准的防尘防毒口罩（如适用于金属烟尘的P100级别过滤元件）、防护手套、工作服等，并确保这些装备得到妥善维护和更换。 4. **职业健康监护**：这是早期发现健康损害的关键环节。所有镉暴露人员上岗前、在岗期间（定期）和离岗时均应进行强制性职业健康检查。检查项目需具有针对性。

   **三、 早期识别与生物监测**

   早期识别镉中毒依赖于系统的生物监测和敏锐的临床症状观察。

   1. **生物监测指标**： * **体内负荷指标**：尿镉（U-Cd）和血镉（B-Cd）是反映近期及长期体内镉负荷的核心指标。U-Cd主要反映体内（特别是肾脏）镉的蓄积量，是慢性暴露评估的首选。B-Cd则更多反映近期（过去数月）的暴露水平。需建立基线值并进行趋势分析。 * **早期效应指标**：尿中β2-微球蛋白（β2-MG）、视黄醇结合蛋白（RBP）或N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）的升高，是提示肾小管重吸收功能受损的早期敏感信号。当U-Cd持续超过5 μg/g肌酐，且伴有这些生物标志物的异常时，即使无临床症状，也提示需立即采取干预措施，减少暴露。 * **肾功能评估**：定期检测血清肌酐、估算肾小球滤过率（eGFR）以及尿蛋白总量，以评估肾小球功能。

   2. **临床症状警惕**：早期症状多非特异，易被忽视。劳动者若出现持续性乏力、嗅觉减退（“金属烟热”后）、口干、食欲不振，或腰背部、四肢骨骼疼痛（尤其活动后加重），应高度警惕。呼吸系统症状如慢性咳嗽、咳痰、气短也需密切关联暴露史。

   **四、 应用前景与展望**

   未来研究与应用将聚焦于： 1. **精准生物标志物开发**：寻找更早期、更特异的氧化应激、表观遗传改变或代谢组学相关生物标志物，用于超早期风险预警。 2. **毒理学机制与个体易感性**：深入研究遗传多态性（如MT基因、抗氧化酶基因）对镉毒性易感差异的影响，为实现个体化风险评估和健康监护提供依据。 3. **治疗与促排手段探索**：目前镉中毒尚无特效解毒剂，治疗以脱离暴露、对症支持为主。探索安全有效的螯合剂或基于纳米材料的促排新方法是重要方向。 4. **智能监测与大数据应用**：结合可穿戴设备实时监测环境镉浓度，并整合个人生物监测数据、基因组学信息，构建职业健康风险智能预警平台。

   **结论** 镉及其化合物中毒是一种可防可控但不可逆的严重职业健康危害。其防治核心在于构建以“源头控制-过程监管-健康监护”为主线的全方位职业卫生管理体系。通过严格执行工程防护、强化生物监测以实现早期识别、并持续推进毒理学研究与新技术的应用，可最大程度地保护接触劳动者的健康，将职业性镉中毒的风险降至最低。企业管理者、职业卫生技术人员及劳动者自身均需提升认识，共同履行防治责任。