**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**

   镉（Cd）是一种广泛存在于环境中的重金属元素，其化合物在工业生产中应用广泛，如电镀、电池制造、颜料生产和合金制备等。职业性镉暴露主要通过吸入含镉粉尘、烟雾或蒸气，以及经口摄入污染食物和水源等途径发生。长期或高浓度的镉暴露可导致其在体内，尤其是肾脏和肝脏中蓄积，引发多系统毒性损害，其中以肾脏损害和骨质疏松最为典型和严重。本文旨在从医学专业角度，系统阐述镉中毒的最新研究进展，并探讨其在临床与职业健康领域的应用前景。

   **一、 镉中毒的毒理学机制与病理生理**

   镉的毒性作用机制复杂，涉及氧化应激、线粒体功能障碍、细胞凋亡、钙稳态失衡以及基因表达改变等多个层面。 1. **氧化应激损伤**：镉离子（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）等抗氧化物质，导致脂质过氧化、蛋白质变性和DNA损伤，这是其细胞毒性的核心环节。 2. **肾脏毒性**：肾脏是镉最主要的靶器官和蓄积部位。近端肾小管上皮细胞富含金属硫蛋白（MT），镉与MT结合形成Cd-MT复合物，最初具有解毒作用。但长期蓄积后，复合物降解释放游离镉，直接损伤肾小管细胞线粒体，抑制能量代谢，并损害肾小管重吸收功能，导致低分子量蛋白质（如β2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白）从尿中排出增加，即肾小管性蛋白尿，这是慢性镉中毒早期敏感的生物学标志物。晚期可进展为间质性肾炎，甚至肾功能不全。 3. **骨骼毒性**：镉干扰钙磷代谢和维生素D的活化。它可损伤肾脏1α-羟化酶活性，减少活性维生素D₃的合成，影响肠道钙吸收；同时直接破坏成骨细胞和破骨细胞的功能平衡，抑制骨胶原合成，导致骨矿化障碍。长期暴露可引起“痛痛病”样改变，即严重的骨质疏松和骨软化，伴有全身多发性疼痛。 4. **其他系统影响**：镉对呼吸系统具有刺激性和致癌性（I类人类致癌物），可致慢性阻塞性肺疾病（COPD）和肺癌风险增加。对心血管、生殖及内分泌系统也有潜在不良影响。

   **二、 临床诊断与治疗原则**

   1. **诊断依据**： * **职业暴露史**：明确的镉及其化合物接触史是诊断的前提。 * **临床表现**：早期症状不典型，可有乏力、嗅觉减退、牙齿黄染（镉环）。慢性中毒以肾脏损害（多尿、夜尿增多、蛋白尿）和骨骼疼痛、活动受限为主要表现。急性吸入中毒则以急性化学性肺炎、肺水肿为特征。 * **实验室与辅助检查**： * **生物监测**：尿镉（U-Cd）反映体内镉负荷和长期暴露水平；血镉（B-Cd）反映近期暴露。尿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）是评估肾小管损伤的敏感指标。 * **肾功能评估**：包括尿常规、尿蛋白定量（尤其小分子蛋白）、肾小球滤过率（eGFR）测定。 * **骨骼评估**：骨密度检测、X线检查（可显示骨软化、骨质疏松征象）。 * **其他**：肺功能检查、胸部影像学检查。

   2. **治疗原则**： * **急性中毒**：立即脱离暴露环境，保持呼吸道通畅，给予吸氧，治疗肺水肿。可考虑使用大剂量糖皮质激素。目前尚无特效解毒剂，络合剂（如EDTA）驱镉效果有限且可能加重肾损伤，需慎用。 * **慢性中毒**：关键在于立即终止镉接触。治疗以对症和支持为主： * **肾脏保护**：控制血压、血糖、血脂，避免使用肾毒性药物。可酌情使用抗氧化剂（如维生素C、E，但需注意剂量）及某些中成药辅助治疗。 * **骨骼疾病治疗**：补充活性维生素D（骨化三醇）和钙剂，使用双膦酸盐类药物抑制骨吸收，加强营养和适度康复锻炼。 * **综合管理**：定期监测肾功能、尿镉及骨骼健康状况。

   **三、 职业防护与健康监护应用前景**

   预防是应对镉中毒最根本、最有效的策略。 1. **工程控制与个人防护**： * **源头控制与工艺革新**：采用无毒或低毒材料替代镉，实现生产自动化、密闭化。 * **通风除尘**：安装有效的局部排风装置，保持作业场所空气中镉浓度低于国家职业接触限值（如中国PC-TWA为0.01 mg/m³）。 * **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P100级别）、防护服、手套，并严格执行穿戴和清洁制度。 * **职业卫生管理**：建立健全安全操作规程，加强工作场所空气中镉浓度的定期监测。

   2. **职业健康监护**： * **上岗前检查**：排除有肾脏疾病、骨骼疾病、慢性肺部疾病及吸烟（吸烟是重要的镉暴露来源之一）的禁忌症人员。 * **在岗期间定期检查**：这是早期发现健康损害的关键。检查周期一般为1年，内容包括：症状询问、内科检查、尿镉和血镉测定、尿β2-MG或RBP测定、肺功能检查。对尿镉持续升高或出现肾小管功能异常者，应缩短检查周期，密切观察，必要时调离镉作业岗位。 * **离岗时及离岗后医学随访**：由于镉在体内半衰期长（可达10-30年），即使脱离接触，损害仍可能进展，因此离岗后仍需进行定期医学随访。

   3. **研究与应用前景**： * **新型生物标志物开发**：寻找更早期、更特异的暴露效应标志物，如表观遗传学标志物、特定microRNA等，以实现超早期预警。 * **解毒与治疗策略研究**：探索更安全有效的螯合剂、基于纳米技术的靶向清除剂，以及针对氧化应激和细胞凋亡通路的保护性药物。 * **精准风险管理**：结合基因组学研究成果，识别对镉毒性易感的个体，实施个性化防护和健康监护。 * **环境与职业暴露的关联研究**：评估低水平环境镉暴露对普通人群，特别是敏感人群（如儿童、孕妇）的长期健康风险。

   **结论** 镉及其化合物中毒是一种可防可控但危害严重的职业性与环境性疾病。深入理解其分子毒理机制，依托灵敏可靠的生物监测技术，严格执行以工程控制和健康监护为核心的三级预防策略，是保护劳动者健康的关键。未来，随着多组学技术、新型材料学和精准医学的发展，镉中毒的早期预警、个体化防护和靶向治疗将迎来新的突破，为全面提升公共卫生和职业健康水平提供科技支撑。