正文 第十四章 金屬異物長期遺留體內的危害(四)(3 / 3)

提示人體內微量元素Zn、Cu、Fe含量及Cu/Zn比值異常與胃癌的發生有一定關係。

二、常見致癌微量元素簡介

(一)砷的致癌作用

1.致癌種類砷主要可致皮膚癌與肺癌。在20世紀末期,砷是第一個被證實對人有致癌作用。砷主要可致皮膚癌、肺癌,砷不但是癌症的始發劑,更是促發劑。

2.致癌因素砷的致癌因素與下列有關:

(1)與年齡有關:老年人較年輕人對砷致癌性更敏感,且隱潛期較短。

(2)暴露強度:當砷塵埃顆粒濃度大時,氣管、支氣管粘膜纖毛運動作用亦增強,以消除砷塵埃顆粒,防護致癌作用大。

(3)暴露期限:低劑量塵埃雖未能引發纖毛消除作用,但如果長期處於這樣環境中,實際攝入量會更多,致癌作用也更強。可見暴露期限比暴露強度致癌效應更強。

(二)鉻的致癌機製

1.致癌種類鉻主要可致肺癌。18世紀末葉已發現鉻化合物使人致癌。此後,學者們相繼進行了許多相關研究,動物實驗發現,鉻酸鈣、鉻酸鋅、鉻酸鍶及鉻酸鉛均能誘癌、致癌。

2.致癌因素長期接觸鉻酸鹽人群尤其是溶解度小的鉻酸鹽易致癌。

(1)長期接觸者:從事鉻酸鹽生產及鉻酸鹽顏料製造、應用行業工人,致癌率高。美國報道從事鉻酸鹽生產的工人,肺癌死亡率比一般人增加30倍。德國也有顏料製造業工人肺癌發病率很高的報告。

(2)溶解度小:鉻是遺傳毒性的金屬,其毒性取決於氧化狀態及溶解度,唯有溶解度小的鉻酸鹽是致癌的。

(三)鎳的致癌作用

1.致癌種類鎳主要可致肺癌和鼻咽癌。20世紀初期,人們從英國和威爾斯鎳冶煉工人中發現肺癌和鼻咽癌。起初有人認為,致癌的鎳化合物主要是碳基鎳,但近期多數學者認為含鎳粉塵為主要致癌物。

2.致癌因素可溶性鎳化合物因其顆粒小,呈現氣霧狀,易達肺部,易致肺癌。難溶性鎳化合物呈現粉塵狀,顆粒大,易滯留鼻腔,除致肺癌外,還可致鼻咽癌。兩者同時存在時呈現聯合作用,致癌的危險性會大大增強。

(四)鈹的致癌作用

鈹是毒性最強的金屬元素之一。

1.急、慢性中毒據研究,空氣中隻要含有1mg/mm3的鈹塵,馬上可致急性肺炎,且死亡率相當高。

(1)肺性腦病:始先引起鈹中毒;長期吸入鈹或鈹化合物後,體內蓄積鈹量增多,可出現慢性中毒症狀。主要表現為咳嗽、呼吸困難、食欲減退、疲勞、胸痛、情緒不安、衰弱、手足抽搐、神經錯亂等。

(2)眼結膜炎:鈹化合物直接侵入眼睛,會發生眼結膜炎。鈹離子與細胞核有強烈的親和性,對各種酶類的活性有阻礙作用。

2.肺癌發病率高美國馬薩諸塞州熒光燈製造廠,肺癌發病率高,原因是該廠用鈹的矽酸鹽作為熒光體造成:

(1)積聚在肺內:鈹在體內主要積聚在肺內,能引起肺癌;特別在曾患急性鈹肺炎的人中肺癌死亡率顯著增高。原因是鈹在肺內能抑製苯並芘羥化酶,該酶可將強致癌物3,4-苯並芘、甲基苯並蒽等分解,使其失去致癌作用。

(2)誘發肺癌:鈹對人致癌的流行病學,時至20世紀末期才見報道。動物實驗證實,給大鼠、猴氣管內反複灌注金屬鈹、氧化鈹、氫氧化鈹等均可誘發肺癌。後來發現在美國7家鈹工廠的9000名工人中,肺癌死亡率顯著增高。

(五)鎘的致癌作用

1.致癌種類鎘主要可致前列腺癌和肺癌。1965年,英國首次發現在製造鎳—鎘蓄電池廠的工人中,前列腺癌人數很多。隨後研究表明,接觸鎘工人的肺癌危險度增高,且隨作業時間和接觸強度增加而增高。

2.致癌機製實驗證明,鎘可幹擾細胞有絲分裂,可能對紡錘體微絲有較弱的幹擾作用。但鎘誘導非整倍體作用機理還不太清楚,鎘還可能對紡錘體有幹擾、對細胞分裂有阻滯作用。

總之,鎘致癌是一個相當複雜的過程,其機理可能是產生遺傳性損傷、幹擾細胞信號傳遞係統、誘導原癌基因表達以及抑製機體免疫防禦功能等許多方麵。

(六)銅的致癌作用

金屬異物所產生的離子在體內濃度超過最適水平時,對細胞有害。銅在反應性氧屬(ROS)如O-2和-OH的形成中有重要作用,ROS迅速與DNA結合,破壞DNA鏈或修飾堿基和/或脫氧核糖,引起DNA損傷、氧化應激或自由基產生致癌作用。

1.致癌種類銅可致多種癌,主要是肺癌、鼻咽癌、前列腺癌和附件等癌。

2.銅致癌發病機製

(1)銅可損傷DNA:銅與DNA有高度親和力,形成CuCl2與DNA複合物的結晶結構;銅與鳥嘌呤的N7結合形成假八麵體;銅離子與蛋白質、多核苷酸或DNA、生物膜的特異部位結合後改變其結構。-OH的銅的釋放、銅與DNA的結合以及H2O2與銅反應,可導致DNA單鏈斷裂、DNA堿基修飾和脫氧核糖斷裂,造成DNA損傷,引起生長增殖即形成癌症的前兆。

(2)銅促進DNA氧化:銅與生物配體有高度親和力,銅常常起氧化還原催化劑的作用。銅形成配位化合物後,起到結構穩定劑或構型調節器的作用,促進DNA氧化。銅離子通過類似Haber-weiss反應,與分子氧和/或氧衍生的反應性氧屬結合並起反應。

(3)銅催化劑參與致癌:當銅濃度升高時,銅也以必需金屬形式參與致癌,即以高濃度或以被吸收的催化性金屬形式在有代謝產生的H2O2和O2存在時通過氧化還原反應參與致癌。

(4)血清銅/鋅比值:腫瘤患者血清銅及血清銅/鋅比值,可用血清銅作為子宮頸鱗癌放療的監測指標。院後隨訪、定期檢測血清銅、鋅及銅/鋅比值對積極防治腫瘤發展、提高生存質量、保證放療效果、評估預後、監測複發都有一定的臨床意義。

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