儿童血铅及微量元素的相关分析

　　李红星：副主任医师、1993年毕业于延边医学院妇幼卫生系，从事儿童保健工作17年，曾定期参加上海医学儿童研究中心等医院开展的儿保新项目学习班。主要研究研究方向：0-16岁的儿童矮小症，性早熟，甲状腺功能异常，多动症，抽动症，语言发育不良，构音障碍，智力发育迟缓，气质分析等，以及行为0-3岁儿童的早期教育 干预指导、小儿运动发育迟缓康复训练、肥胖症、铅中毒诊疗等，在省级以上医学期刊发表“儿童血钙铁锌含量关系探讨”、“557名0-2岁儿童智力筛查结果分析"等10多篇论文。

　　社会兼职：中华医学会儿科分会内分泌代谢遗传学组东北-内蒙古四省协作组委员、吉林省妇幼保健协会生长发育专业委员会委员

　　铅是环境中广泛存在的一种神经毒性的重金属元素，对机体的毒性损伤作用是多系统和多层面的，主要表现在神经系统、造血系统、骨骼系统、生长发育等方面，儿童由于防御机制不完善而成为易感人群。该研究分析 2007 ～ 2011 年延吉市区儿童随着不同年度、季度、年龄、性别血铅变化情况及血铅与微量元素之间的相关关系，并探讨铅与微量元素之间互相竞争与抑制关系及预防铅中毒的干预措施。

　　1 资料与方法

　　1. 研究对象2007～2011年在延边妇幼保健院就诊的0个月～16岁延边地区15148例儿童为研究对象，男童8453例，女童6695例，纳入对象排除了营养不良、佝偻病及其他慢性疾病。

　　1. 2 方法 研究方法:

　　①按照不同年份血铅平均值及超标率分布情况;

　　②男、女血铅血铅平均值差异;

　　③血铅超标组与正常组微量元素关系;

　　④将儿童血铅含量分为 0 ～ 59 μg /L、60 ～ 99 μg /L、≥100 μg /L 时血铅与微量元素的相关分析;

　　⑤元素之间相关分析。

　　血铅测定方法: 血铅测定取全血标本 40 μl 加入专用试剂 3 ml，摇匀，放置 5 min 以上，放入清洗干净的三电极系统中进行测量; 血铅检测采用阳极溶出法，用北京博晖 BH5100S /P 型原子吸收光谱仪取儿童手指全血 40 μl，用 BH5100S /P 型火焰原子吸收光谱仪测定。测钙、铁、锌、镁、铜则取 40 μl 全血加 0. 35ml 沉淀剂，放置 20 min 以上，离心取上清液测量。

　　1. 3 铅中毒的诊断标准 2006 年 2 月卫生部制定的

　　儿童铅中毒的诊断标准

　　〔1〕

　　①连续两次静脉血铅≥200 μg /L;

　　②结合铅暴露源和临床表现;

　　③当血铅水平 100 ～ 199 μg /L 时，无任何临床表现也可诊断儿童高铅血症。

　　1. 4 统计学方法 各组血铅与微量元素的相关分析采用 SPSS 17. 0 统计软件进行，两个样本的比较采用t 检验，元素间的相关分析采用直线相关分析，以P < 0. 05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2. 1 2007 ～ 2011 年延吉市区儿童血铅分布特征2009 年血铅含量最低，2010 年开始逐渐增高，2011年又呈下降趋势，各年度与上一年 ( 2010 年度除外)比较差异有统计学意义 ( P < 0. 01) 。见表 1。

　　2. 2 血铅超标率 2007 年开始血铅超标率逐渐下降后 2010 年开始又呈逐渐升高趋势。

　　2. 3 按季度血铅分布情况 2007 ～ 2011 年按季度分血铅含量呈逐渐增高趋势，1 和 2 季度、3 和 4 季度之间血铅差异无统计学意义 ( P > 0. 05) ，2 和 3 季度、1 和 4 季度之间血铅差异有统计学意义 ( P <

　　0. 01) 。

　　2. 4 男女血铅水平及其分布特征 2007 ～ 2011 年血铅超标人数 125 名，其中男 78 名，女 47 名，男、女血铅超标率及血铅平均值差异有统计学意义 ( P <0. 01) 。

　　进一步分析 2007、2010、2011 年男、女血铅平均值差异无统计学意义 ( P > 0. 05) ，2008、2009 年男、女血铅平均值差异有统计学意义 ( P < 0. 01) 。

　　2. 5 不同年龄儿童血铅及微量元素分布情况 随着

　　年龄的增长血铅、锌、铁含量呈逐渐增高趋势，钙呈逐渐 下 降 趋 势，铜、镁差异无统计学意义 ( P >0. 05) 。见表 6。

　　2. 6 血铅与微量元素相关性分析 血铅超标组和正常组比较，血铅含量与锌含量正相关 ( P < 0. 01) ，其他元素差异无统计学意义 ( P > 0. 05) 。见表 7。将儿 童 血 铅 含 量 分 为 0 ～ 59 μg /L、60 ～99 μg /L、≥100 μg /L 3 组，血铅 0 ～ 59 μg /L 时血铅与锌呈正相关 ( P < 0. 01) ，与钙呈弱负相关 ( P <0. 05) ; 血铅在 60 ～ 100 μg /L 时血铅与微量元素铜、钙、镁、铁差异无统计学意义 ( P > 0. 05) ; 血铅≥100 μg /L 时血铅与锌呈正相关 ( P < 0. 01) 。见表 8。

　　2. 7 元素之间相关性分析 铅与锌呈正相关( P <0. 01) ，与铜负相关; 铜与锌、钙、镁、铁呈正相关( P <0. 01) ，与铅负相关; 锌与铅、铜、镁、铁呈正相关( P <0. 01) ; 钙与铜、镁呈正相关( P < 0. 01) ，与铁负相关( P < 0. 01) ; 镁与铜、锌、钙、铁呈正相关( P < 0. 01) ;铁与钙负相关( P < 0. 01) ，与铜、锌、镁呈正相关( P <0. 01) 。

　　3 讨论

　　1991 年美国疾病控制中心将血铅 100 μg /L 作为儿童安全的标准，我国也将此值作为诊断高铅血症的标准。考虑铅对儿童危害的严重性，Steven G等

　　提出儿童铅中毒标准应从原来的 100 μg /L 降为60 μg /L。日本、加拿大已开始将铅 60 μg /L 作为儿童铅中毒的标准，血铅的理想值为零。儿童是铅污染的易感人群，铅对儿童智能及行为发育有严重影响，血铅每上升 100 μg /L，儿童智商下降 6 ～ 8 分。欧洲食品安全局的分析提示血铅每升高 12 μg /L，IQ 下降1 分

　　铅的吸收途径主要是经呼吸道和消化道，有研究表明，铅对生物体中的多价离子，尤其是二价离子的取代作用，明显干扰了机体的能垣代谢、离子传导、细胞黏附、细胞内外信息传递、蛋白合成及遗传等。

　　3. 1 2007 ～ 2011 年延吉市区血铅平均值、超标率该次测定结果 2007 年开始延吉市区血铅平均值、超标率每年逐渐下降后 2010 年开始又逐渐升高趋势，与以往研究比较延吉市区儿童血铅均值、发病率逐渐呈下降趋势 ( P < 0. 01) ，与中国其他城市比较显著低，但与国外发达国家比较偏高。2010 年血铅平均值比 2009 年上升 0. 573 μg /L ( P > 0. 05) ，超标率也增多 0. 3% ，说明延吉市区家长对铅毒性认识的逐步加深，采取预防措施后儿童血铅水平及发病率逐渐下降，但 2010 年开始延吉市区车辆急剧增多等各种环境污染原因使儿童血铅平均值及发病率逐渐增多。因此，政府和全社会应关注环境污染对儿童的危害给予干预措施。

　　3. 2 2007 ～ 2011 年按季度血铅分布情况 2007 ～2011 年 1 ～ 4 季度血铅分布呈逐渐增高趋势。1 和 2季度、3 和 4 季度之间血铅差异无统计学意义 ( P >0. 05) ，2 和 3 季度、1 和 4 季度之间血铅差异有统计学意义 ( P < 0. 01) 。延吉市是北方地区，儿童户外活动时间一般 2、3 季度较多，提示儿童血铅水平和铅中毒在春秋两季发病率较高。

　　另外，国外研究发现，儿童血铅质量含量及铅中毒率与季节、环境变化有关，冬季最低，夏、秋季高于冬、春季，其原因可能与儿童春秋季节户外活动多，容易接触环境污染有关。

　　另外此季节大气污染时间比较长。临床上体内血铅水平是反映儿童近期 ( 1 ～ 3 个月内 ) 接触铅的情况，说明环境污染是铅中毒的主要因素。

　　3. 3 男、女儿童血铅相关性 2007 ～ 2011 年血铅超标人数 125 名，其中男 78 名，女 47 名，男、女血铅超标率为 0. 92% 、0. 70% ，血铅平均值为 ( 40. 576 9± 26. 66 527) μg /L、( 38. 903 3 ± 24. 937 95) μg /L，差异有统计学意义 ( P < 0. 01) 。进一步分析 2007、2010、2011 年男、女血铅平均值差异无统计学意义( P > 0. 05) ，与以往分析结果一致。

　　2008、2009 年男、女血铅平均值差异有统计学意义 ( P < 0. 01) ，男童铅中毒率也高于女童，这与美国第三次全国健康及营养测查、我国9省19个城市儿童血铅调查结果以及许多研究结论相一致。

　　可能由于男童好动，活动量大，对事物好奇，有更多的机会接触外界铅污染的环境有关，应对男童进行更多的健康教育和干预措施。

　　3. 4 随着年龄的增长血铅及微量元素分布情况 随着年龄的增长血铅、锌、铁含量呈逐渐增高趋势 ( P< 0. 01) ，钙呈逐渐下降趋势 ( P < 0. 01) ，铜、镁差异无统计学意义。宋文琪研究的北京地区儿童末梢血微量元素与血铅分布特点及相互关系的研究中不同年龄儿童铅、锌、铁逐渐增高趋势，与铜、镁差异无统计学意义，与该文不同的是钙差异无统计学意义。考虑北方地区阳光照射不足引起钙吸收率有差异，随着年龄的增长儿童自主行为习惯和户外活动逐渐增多，不良生活习惯和环境污染等方面的危险因素的几率增多铅含量逐渐增多; 随着年龄的增长儿童消化能力逐渐完善，饮食的多样化引起体内锌、铁贮存量增多; 随着年龄的增长北方地区儿童阳光照射不足及饮食中摄取的钙含量不能满足长身高需要的钙需要量。因此，随着年龄增长北方地区儿童应适当补充钙。

　　3. 5 不同含量血铅与微量元素的相关关系 血铅与锌呈正相关 ( P < 0. 01) ，与铜、钙、镁、铁无明显差异 ( P > 0. 05 ) 。将儿童血铅分为 0 ～ 59 μg /L、60 ～ 99 μg /L、≥100 μg /L 3 个 水 平 段，血 铅 低 于60 μg /L时与锌正相关，与钙负相关; 血铅在 60 ～100 μg /L 时与微量元素无相关; 血铅≥100 μg /L 时与锌正相关 ( P < 0. 01) 。以往研究结果血铅超标组的血钙含量显著低于血铅含量正常组呈负相关 ( P <0. 05) ，血铅超标组的血铁含量显著高于血铅含量正常组呈正相关( P < 0. 05) ，与以往研究结果不同的原因是样本数量和年龄范围不同引起变化。钙与铅同为二价金属阳离子，享用小肠上皮上的同一离子转运通道 ( 转运蛋白) ，两种离子的吸收存在竞争性抑制作用，一种离子的大量摄入会抑制另一种离子的转运。相互作用机制的研究已发展到细胞和分子水平，主要包括: ①铅通过与钙竞争钙通道来损伤细胞内钙的正常稳定环境，使细胞不能维持正常的基本功能;

　　②铅作为 Ca2 +- ATP 酶泵中钙的替代物而阻断钙流动;

　　③铅可代替线粒体中的钙，从而抑制其呼吸和氧化磷酸化;

　　④细胞内铅干扰钙的第二信息功能。

　　研究发育早期大鼠神经突触的电压门控性钙通道( VGCC) 发现，低浓度铅暴露 ( 1 mg·kg- 1·d- 1)使细胞膜上的 L、N、P 型 VGCC 通道合成减少，因此有研究认为 Pb2 +是通过减少 Ca2 +内流，而并非与Ca2 +竞争 VGCC 通道而使细胞内 Ca2 +浓度 ( [Ca2 +]1) 减少。国内一项观察发现，铅可通过降低 L 型VGCC 钙通道对钙进入细胞产生抑制作用。血铅≥60μg /L 时与钙无相关性，考虑随着年龄的增长血铅含量逐渐增多、钙含量逐渐下降引起差异无统计学意义。所以血铅≥60 μg /L 时建议口服排铅的中药同时补钙，加强小肠对钙的吸收预防铅中毒。很多报道血铅与血铁、血锌、血钙呈负相关。该测定血铅和血锌呈正相关，与文献报道不符原因尚进一步探讨。锌是构成人体多种蛋白质所必需的元素，参与蛋白质和核酸的合成，能维持细胞的稳定性，并参与许多酶的代谢。很多资料表明锌具有很强的诱导金属硫蛋白 ( MT) 作用，MT 与铅结合可使之失去毒性。锌也是 δ - 氨基乙酰丙酸脱水酶 ( ALAD)和羟肽酶 A、B 的重要辅酶，ALAD 由 8 个相同的亚单位和 8 个锌离子组成，铅通过替代活性位点的锌而抑制 ALAD 的活性。相反，给铅中毒大鼠补锌能改善血液形态学，增强 ALAD 和尿卟啉原活性。胰腺中的羟肽酶 A、B 参与胃肠道的蛋白质分解和活化过程，当铅离子置换羟肽酶中的锌离子，该酶的催化活力和底物专一性大大改变，从而影响蛋白质的分解和消化过程。多项实验表明，锌对铅的毒性有拮抗作用，主要是两者可竞争性结合多种酶的活性位点。实验发现，铅中毒大鼠体内抗氧化酶和谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽转移酶、超氧化物歧化酶 ( SOD) 、过氧化氢酶以及非酶性抗氧化物如总巯基和谷胱甘肽减少。脂质过氧化物 ( LPO) 含量增高，且呈剂量 - 反应关系。预防性给锌或染铅的同时补锌可以维持体内氧化 - 抗氧化系统的平衡，降低 LPO 的含量，拮抗铅的毒性作用。早在 1991 年研究人员就已通过凝胶分析发现，单锌指肽只有在锌存在时才与 DNA 结合。所以当铅与转运蛋白结合后便使之失去与 DNA 结合而调控 DNA 转录的功能，从而影响基因的表达。在研究多种金属 - 肽复合物与 DNA 的亲和强度的试验中，适当补锌可以降低铅的 DNA 毒性。

　　3. 6 元素之间相关性分析 元素之间相关性分析结果，铅与锌呈正相关 ( P < 0. 01) ，与铜负相关; 铜与锌、钙、镁、铁呈正相关 ( P < 0. 01) ; 锌与铅、铜、镁、铁呈正相关 ( P < 0. 01) ; 钙与铜、镁呈正相关 ( P < 0. 01) ，与铁负相关 ( P < 0. 01) ; 镁与铜、锌、钙、铁呈正相关 ( P < 0. 01) ; 铁与铜、锌、镁呈正相关 ( P < 0. 01) 。说明铅与元素之间存在着极其复杂的相互关系。

　　在肠道与 Zn、Fe、Ca、Cu、Mg 使用同一转运蛋白，相互间存在竞争抑制。铁和锌的检出率与相关报道一致〔13，14〕，呈正相关。过多服用锌制剂会影响铁和铜的吸收，造成缺铁性贫血和难治性缺铜性贫血。铅与铁: 铁是各种细胞生存必需的元素，除用来合成血红素外，还参与氧化代谢、DNA 合成以及细胞分裂等生化过程。动物实验表明，缺铁状态下，小肠远端也有吸收铁的功能。因此，只有当缺铁致小肠远端吸收能力增强时，铅的吸收才会增加。在给铁缺乏的大鼠饲以含铅饲料后，铁缺乏对铁的吸收率较低，且年幼鼠对铁的吸收率高于年长鼠。实验提示，铅可加重大鼠的缺铁症状，尤其对年幼鼠的影响更重。Watson 等指出铅与铁吸收量之间存在着正相关关系。以往研究结果，血铅超标组的血铁含量显著高于血铅含量正常组呈正相关 ( P < 0. 05)。以后进一步研究铅 - 铁 - 铜的关系。铅与铜: 铜为体内主要的微量元素之一，是人体葡萄糖、胆固醇、氨基酸等代谢过程中酶的重要组成成分，在各种催化反应中发挥独特的效应。其在造血系统发育和中枢神经系统发育发挥重要作用，铜还是铁吸收和利用的重要促进因子之一。实验发现，铜在肝、肾中均可诱导 MT 基因转录和 mRNA 蓄积，但只有在大剂量时才诱导肝脏 MT 蛋白合成，在肾脏其诱导作用也很弱。由于铜是抗氧化酶的关键组分，可间接或直接阻断铅对抗氧化酶系统的平衡，拮抗铅的细胞毒性作用。因此补铜可发挥解铅毒作用，并能减少铅的吸收，起到降铅效果。铅与镁: 镁参与体内多种酶的技能。铅中毒者神经电生理检测在神经传递和神经肌肉应激方面神经传导速度减慢，补充钙、镁可以预防和治疗铅中毒，并减少神经功能障碍。

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