**镉及其化合物中毒的病理机制、临床诊疗与职业防护研究进展**

   **摘要** 镉（Cd）是一种广泛存在于工业环境中的有毒重金属，其化合物可通过呼吸道、消化道等途径进入人体，并在体内长期蓄积，主要损害肾脏、骨骼及呼吸系统，引发慢性中毒。随着工业发展，职业性镉暴露及其健康危害日益受到关注。本文旨在从医学角度，系统阐述镉中毒的最新研究进展，包括其毒理学机制、临床表现、诊断标准、治疗策略以及核心的职业防护原则，为职业健康监护与疾病预防提供科学依据。

   **一、 毒理学机制与体内代谢**

   镉及其化合物（如氧化镉、硫化镉、硫酸镉等）在职业环境中主要以粉尘或烟雾形式存在。经呼吸道吸入是职业暴露的主要途径，吸收率可达10-50%。进入血液循环后，镉离子（Cd²⁺）迅速与血浆中的白蛋白、金属硫蛋白（MT）等结合。其中，与MT的结合是镉在体内转运和储存的关键形式。镉-金属硫蛋白复合物（Cd-MT）具有相对分子质量小、等电点低的特点，可自由通过肾小球滤过膜，随后被近端肾小管上皮细胞重吸收。在溶酶体内，Cd-MT降解，释放出游离的Cd²⁺，后者可诱导产生新的MT进行结合，形成细胞内储存。当暴露剂量超过MT的结合能力时，游离Cd²⁺便发挥其细胞毒性。

   其毒性作用机制复杂，主要包括： 1. **氧化应激**：Cd²⁺可间接诱导活性氧（ROS）大量生成，消耗细胞内还原型谷胱甘肽（GSH），抑制超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性，导致脂质过氧化、蛋白质羰基化和DNA氧化损伤。 2. **干扰必需金属元素稳态**：镉与锌（Zn）、钙（Ca）、铁（Fe）等二价阳离子化学性质相似，可竞争性地取代这些元素在酶（如含锌酶）和结构蛋白中的位置，或干扰其吸收、转运，导致相关生理功能紊乱。 3. **诱导细胞凋亡与自噬**：通过线粒体途径、死亡受体途径或内质网应激途径，激活Caspase级联反应，诱发细胞凋亡。同时，镉暴露也可干扰细胞自噬过程，影响受损细胞器的清除。 4. **表观遗传学改变**：近年研究发现，镉暴露可导致DNA甲基化模式、组蛋白修饰和非编码RNA表达谱的改变，这些表观遗传变异可能在镉的长期毒性及致癌过程中扮演重要角色。

   镉在体内的生物半衰期极长，可达10-30年，主要蓄积于肾脏（约占全身负荷的50%）和肝脏，其次为骨骼、睾丸等组织。肾脏是镉毒性的主要靶器官。

   **二、 临床表现与诊断**

   职业性慢性镉中毒起病隐匿，病程缓慢。 * **呼吸系统损害**：早期表现为慢性支气管炎、肺气肿样改变，患者出现咳嗽、咳痰、胸闷、气短等症状。肺功能检查可见阻塞性通气功能障碍。长期暴露可导致肺纤维化。 * **肾脏损害**：这是慢性镉中毒最特征性和最常见的表现。早期损伤标志是肾小管重吸收功能障碍，表现为低分子蛋白尿（如β2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白、α1-微球蛋白排泄增加）。尿镉含量是反映体内镉负荷和近期暴露的敏感生物标志物。随着病情进展，可出现肾小球滤过率（GFR）下降，氨基酸尿、糖尿、磷酸盐尿，最终可能导致慢性肾功能不全。 * **骨骼系统损害（痛痛病）**：严重慢性中毒可导致钙磷代谢紊乱，引起骨质疏松、骨软化，患者出现全身骨痛、行走困难，易发生病理性骨折。X线检查可见典型的多发性假性骨折线（Looser带）。 * **其他**：可有嗅觉减退、牙齿颈部黄环、轻度贫血、肝功能异常等。

   **诊断**需依据明确的职业性镉接触史，结合上述临床表现、实验室及辅助检查结果，并排除其他原因所致的类似疾病，参照国家《职业性镉中毒诊断标准》（GBZ 17）进行。关键诊断指标包括：尿镉、血镉水平（反映近期及远期负荷），尿β2-微球蛋白等肾小管损伤标志物，以及肺功能、骨骼X线检查等。

   **三、 治疗原则与研究方向**

   目前对慢性镉中毒尚无特效解毒药，治疗以对症支持、促进排泄和防止进一步损害为主。 1. **脱离接触**：立即调离镉作业岗位，避免继续暴露。 2. **营养支持**：补充蛋白质、锌、钙、硒等营养素。锌、硒可诱导MT合成，竞争性拮抗镉的毒性，并增强抗氧化能力。充足的钙摄入有助于减少骨钙动员和镉在骨骼的沉积。 3. **驱镉治疗**：需极其谨慎。常用的金属络合剂如依地酸钙钠（CaNa₂EDTA）虽能增加尿镉排出，但可能同时加重肾脏损害（因动员肾脏储存镉），仅适用于急性中毒或血镉浓度极高且肾功能正常者，并在严密监测下使用。一些新型螯合剂（如二巯基丁二酸、某些天然产物衍生物）的疗效和安全性仍在探索中。 4. **对症治疗**：针对肾功能不全、骨质疏松、肺部疾病等进行相应处理。

   **研究前沿**聚焦于：开发更安全高效的生物可降解螯合剂；利用纳米材料或靶向递药系统选择性清除蓄积镉；深入探讨镉毒性的表观遗传机制及早期生物标志物（如外泌体miRNA、特定蛋白修饰）；研究基因多态性（如MT基因、抗氧化酶基因）对个体镉易感性的影响，实现风险分层和精准预防。

   **四、 职业防护与健康监护**

   预防是应对镉中毒的根本策略，必须遵循“三级预防”原则。 * **一级预防（工程控制与管理）**： * **工艺改革**：采用无毒或低毒物质替代镉及其化合物，如使用无镉颜料、无镉稳定剂。 * **工程防护**：生产流程密闭化、自动化，配备有效的局部通风排毒装置（如通风橱、排气罩）。 * **湿式作业**：在产生粉尘的工序采用洒水、喷雾等方式抑制粉尘飞扬。 * **严格管理**：建立健全安全操作规程，明确警示标识，妥善处理含镉废料。 * **二级预防（个体防护与监测）**： * **个体防护装备（PPE）**：为接触者配备符合标准的防尘防毒口罩（如N95/KN95或更高级别防护）、防护服、手套，并确保正确佩戴与维护。 * **职业卫生监测**：定期对工作场所空气中镉浓度进行监测，确保符合国家职业接触限值（OELs）要求。 * **职业健康监护**：实施上岗前、在岗期间和离岗时的健康检查。**在岗期间定期检查**是早期发现健康损害的关键，应包括：详细职业史询问、内科检查（重点呼吸、泌尿系统）、尿镉和血镉测定、尿β2-微球蛋白检测、肺功能检查。对出现早期肾小管功能异常者，应列为重点监护对象，加强随访，必要时调离岗位。 * **三级预防（早期诊断与治疗）**：对疑似或确诊患者，及时诊断，积极治疗，延缓疾病进展，提高生活质量。

   **结论** 镉及其化合物中毒是一种可防可控的职业性疾病。其毒性作用深远，尤其以肾脏和骨骼为靶点。当前临床缺乏根治手段，因此，强化以“源头控制”和“早期监测”为核心的职业防护体系至关重要。企业必须履行主体责任，落实工程防护与个体防护措施，严格执行职业健康监护制度。劳动者需提高防护意识，规范使用防护用品。未来，结合毒理学机制研究的深入，开发新型干预手段和更灵敏的早期效应标志物，将进一步提升镉中毒的防治水平，切实保障职业人群的健康权益。