综述:铅和砷的毒性:新兴机制、免疫毒性效应及未来研究展望
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时间:2025年07月05日
来源:BioMetals 4.1
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这篇综述系统梳理了铅(Pb)和砷(As)的免疫毒性机制,揭示二者通过氧化应激(ROS)、线粒体功能障碍、表观遗传修饰等途径导致CD4+/CD8+失衡、Th2型细胞因子(IL-4/IL-6)升高及NF-κB/HIF-1α通路异常,强调低剂量复合暴露的协同毒性效应亟待通过组学技术(omics)和前瞻性队列研究解决。
环境毒物的双重威胁
铅(Pb)和砷(As)作为全球分布最广的环境污染物,其免疫毒性机制研究近年取得重要突破。这两种金属通过不同分子途径干扰免疫稳态:Pb显著降低CD4+ T细胞数量,同时改变CD8+和NK细胞比例;而As则特异性破坏IL-6/STAT3信号传导,抑制干扰素(IFN-α/β)的抗病毒防御功能。
共通的毒性通路
在细胞层面,Pb和As均能诱导活性氧(ROS)爆发,导致线粒体膜电位崩溃并激活凋亡级联反应。γH2AX和微核等基因毒性标志物的出现,证实二者均可造成DNA损伤。特别值得注意的是,复合暴露时会产生协同效应——肝脏和肾脏组织中丙二醛(MDA)、一氧化氮水平呈指数级增长,组织病理学损伤程度显著加剧。
差异化的免疫干扰模式
Pb更倾向于驱动Th2型免疫偏移,表现为IL-4、IL-6和IgE水平升高,这与过敏性疾病风险增加直接相关。As则通过HIF-1α和NF-κB通路促进慢性炎症状态,其表观遗传修饰作用可能解释某些跨代毒性现象。
研究空白与突破方向
现有毒理学模型存在三大局限:低剂量长期暴露数据缺乏、单一金属研究为主、急性毒性评估占主导。采用多组学整合分析(omics)结合前瞻性人群队列,有望发现早期生物标志物。在孟加拉国等砷污染热点地区开展跨学科研究,将为制定针对性干预策略提供关键证据。
公共卫生行动倡议
鉴于Pb-As复合暴露在发展中国家呈现地理聚集性,亟需修订现行环境质量标准,开发基于易感人群的生物监测体系。通过纳米吸附材料等新型修复技术,结合膳食硒/锌等微量元素干预,或可减轻重金属的免疫毒性负荷。
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