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该综述聚焦非职业性镉(Cd)暴露与乳腺癌(BC)关联。指出 Cd 通过体外 / 体内研究证实危害乳腺健康,人体临床样本中 Cd 水平与 BC 发展相关,虽不影响乳腺密度,但干扰雌雄激素平衡,饮食、空气暴露与 BC 风险关联存在差异,呼吁加强研究与防控。
1. 引言
1.1 镉概述
镉是常见环境污染物,属有毒重金属,被国际癌症研究机构(IARC)列为 1 类致癌物。其主要通过饮食(如贝类、内脏、谷物)和吸入(污染空气、烟草烟雾)进入人体,非吸烟人群约 90% 暴露来自饮食。镉在体内半衰期长(10-30 年),主要蓄积于肾脏和骨骼,可引发范可尼综合征、骨软化症等。作为内分泌干扰物,镉通过模拟雌激素(如与雌激素受体 α 结合)、诱导氧化应激等机制发挥毒性,金属硫蛋白(MTs)可部分减轻其毒性。
1.2 乳腺癌概述
乳腺癌是女性最常见恶性肿瘤,具有异质性,主要分为导管癌和小叶癌,依据激素受体(ER、PR、HER2)状态等分类。风险因素包括性别、年龄、遗传、生殖因素、环境暴露等,其中环境污染物如镉的作用日益受到关注。
1.3 研究目标
综述从分子机制、临床样本镉水平、对乳腺密度和性激素影响、饮食与空气暴露风险等方面,系统分析非职业性镉暴露与乳腺癌的关联。
2. 镉对乳腺癌的分子毒性机制
镉通过多种机制诱导乳腺癌发生发展:
- 内分泌干扰:作为金属雌激素,镉与雌激素受体 α(ERα)结合,激活基因组和非基因组信号通路,促进 ER + 乳腺癌增殖;在三阴性乳腺癌(TNBC)中则调节 AEG-1/MTDH 等因子影响 NF-κB 信号。
- 氧化应激与线粒体功能障碍:干扰线粒体电子传递链,激活 NADPH 氧化酶(NOX),释放游离铁催化自由基生成,损伤 DNA、蛋白质和脂质,同时抑制抗氧化酶活性,诱导焦亡和凋亡抵抗。
- 基因组不稳定与表观遗传调控:抑制 DNA 修复酶(如 hOGG1),诱导细胞周期蛋白(CCNE1、CCND1)异常表达,促进上皮 - 间质转化(EMT),通过 β-catenin/TCF-4 通路增强侵袭性。
- 热休克蛋白与金属硫蛋白调控:干扰热休克蛋白(HSPs)稳态,影响线粒体和内质网蛋白稳态;金属硫蛋白(如 MT-2A)表达与乳腺癌进展和耐药相关。
3. 镉与乳腺癌的关联研究
3.1 临床样本中的镉水平
多项研究表明,乳腺癌患者的乳腺组织、血液、尿液、头发等样本中镉水平显著高于对照组,但部分研究因样本量小、混杂因素(如年龄、BMI、治疗史)存在差异。例如,恶性乳腺组织中镉水平比周围健康组织高 3.5 倍,且与 ER+/PR + 状态相关;尿液镉水平反映长期暴露,但不同研究对其作为生物标志物的可靠性存在争议。
3.2 乳腺密度与镉水平
现有研究结论不一致,2 项研究未发现乳腺密度与镉水平关联,1 项研究显示尿镉高与绝经前女性乳腺密度增加相关,提示需进一步验证。
3.3 镉与性激素
镉可降低血清雌二醇水平,升高睾酮,干扰雌雄激素平衡。例如,血液镉与睾酮正相关,与雌二醇负相关,且与乳腺癌组织中的卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)呈正相关,可能通过影响激素受体状态促进肿瘤进展。
4. 镉暴露与乳腺癌风险
4.1 饮食镉摄入与乳腺癌风险(未测生物标志物)
多数研究(如美国、丹麦、日本队列)未发现饮食镉摄入与乳腺癌风险显著关联,但意大利和瑞典研究提示高摄入可能增加 ER+/PR + 乳腺癌风险。此类研究受饮食问卷准确性、地域饮食差异、营养素(如铁、钙、锌)缺乏影响较大。
4.2 饮食镉摄入结合生物标志物与乳腺癌风险
测量尿 / 血镉的研究显示,尿镉≥0.241 μg/g 肌酐与乳腺癌风险增加 1.6 倍相关,且与 ER+/HER2 - 亚型关联更强。Meta 分析提示尿镉每增加 1 μg/g 肌酐,风险近翻倍,但研究间异质性较高。
4.3 空气镉暴露与乳腺癌风险
空气镉暴露与 ER-/PR - 侵袭性管状乳腺癌相关,尤其在非吸烟、超重女性中风险更高,但整体证据较弱,受历史暴露数据缺失和研究设计限制。
5. 结论与展望
现有证据表明,非职业性镉暴露对乳腺健康有害,其机制涉及内分泌干扰、氧化应激和基因组损伤等。临床样本中镉水平与乳腺癌存在关联,但因果关系尚未明确。未来需开展设计严谨的纵向研究,探索镉与金属硫蛋白、营养素的交互作用,并加强工业污染管控和高危人群防护(如避免镉污染食品、戒烟、使用空气净化器)。