《Toxicology Letters》：Exposure to welding fumes and health effects: A systematic evaluation based on human biomonitoring analyses
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焊接工人重金属暴露与氧化应激及肺功能关联的系统综述。多数研究显示焊工血尿中Cr、Ni、Pb、Mn浓度显著高于对照组，金属浓度与氧化应激标志物MDA、8-OHdG呈正相关，但肺功能受损证据不足。需加强生物监测与工程防护。
阿米尔·侯赛因·科沙克拉格（Amir Hossein Khoshakhlagh）| 萨菲耶·戈巴赫卢（Safiye Ghobakhloo）| 乌拉·比吉特·沃格尔（Ulla Birgitte Vogel）| 阿格涅什卡·格鲁谢茨卡-科索夫斯卡（Agnieszka Gruszecka-Kosowska）
伊朗卡尚医科大学（Kashan University of Medical Sciences）健康社会决定因素（SDH）研究中心
摘要
背景
焊接过程中产生的重金属（HMs）通过吸入进入人体，对焊工的健康构成严重威胁。本系统评价旨在评估焊工体内生物样本（血液、尿液、血清和血浆）中的重金属浓度，并探讨焊接排放物暴露与氧化应激标志物及呼吸系统健康结果之间的关联。
方法
基于PECO（人群、暴露、对照组和结果）框架，使用Web of Science、Scopus、PubMed、Medline和Embase数据库进行了全面的文献检索，截止时间为2025年9月16日。共有76项研究符合纳入标准。
结果
大多数研究表明，焊工体内的重金属水平显著高于对照组。尽管存在混杂因素，但焊接排放物中的金属浓度与生物样本中的金属浓度之间存在强烈关联。超过一半的研究显示焊工的氧化应激标志物（如MDA和8-OHdG）水平升高。然而，仅有不到一半的研究报告了肺功能参数的显著差异，其中受影响最明显的是用力肺活量（FVC）。
结论
这些发现强调了实施保护措施（包括常规生物监测和工程控制）的重要性，以减少重金属暴露、降低氧化应激，并预防焊工相关的健康问题。
引言
焊接过程中会产生多种有害金属，这些金属主要通过呼吸道被吸入和吸收。一旦进入血液，它们可能在血液、血浆、尿液、头发和指甲等生物组织中积累。生物监测研究表明，焊工体内这些金属的浓度与环境空气中的浓度相关（Stanislawska等，2020；Cortes等，2023；Galarneau等，2022）。这些生物样本可作为急性及慢性暴露的可靠指标，有助于了解内部剂量和潜在的毒性效应（Ghobakhloo等，2024）。然而，生物积累的程度受多种因素影响，包括暴露时间、颗粒大小、金属氧化物的溶解度、个人防护装备（PPE）和通风设备的使用情况、吸烟状况以及个体代谢差异（Golbabaei等，2012；Ellingsen等，2006）。
氧化应激标志物（如丙二醛（MDA）、8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）和8-异前列腺素F2α（8-iso-PGF2α）被广泛用于评估暴露的生物学效应。生物液中MDA和8-OHdG水平升高与心血管疾病、神经系统疾病和癌症有关（Massaccesi和Balistreri，2022；Guo等，2017）。此外，彗星试验（如橄榄尾矩（OTM）评估的DNA链断裂和姐妹染色单体交换（SCEs）测量的染色体改变可提供焊工基因毒性的重要信息。即使在亚毒性浓度下，某些金属（如镉、钴和镍）也会抑制DNA修复机制（Hartwig，1998）。除了DNA损伤外，呼吸系统健康问题也是这一职业群体的主要关注点。研究表明，焊工的呼吸系统症状（如慢性咳嗽、呼吸困难、喘息和金属烟雾热）的发病率高于未暴露人群（Isah和Okojie，2006；El-Zein等，2003）。肺功能评估显示，暴露人群的用力肺活量（FVC）、1秒用力呼气容积（FEV1）和FEV1/FVC比率通常降低（Golbabaei等，2012；Chuang等，2018）。然而，关于通过肺功能检测早期发现呼吸功能障碍的证据尚不明确，这类检测尚未在焊工的职业健康监测中得到普遍应用。
焊接烟雾的职业暴露因其可能导致体内重金属积累而对健康产生严重影响。近期的一些综述探讨了焊接烟雾的健康影响，如对工人肺部的影响（Antonini等，2003）、肺功能下降和慢性呼吸系统症状（Szram等，2013）以及氧化应激和DNA损伤的作用（Rafiee等，2022）。然而，这些综述主要集中在呼吸系统结果或整体健康影响上，未充分关注焊工体内生物样本中的重金属浓度。当前的研究旨在填补这一文献空白。
本系统评价的主要目的是通过分析和比较焊工及对照组生物样本中的重金属浓度，综合现有文献。本研究特别关注锰、镉和铅等在焊工体内积累的金属，这些金属在以往研究中未得到充分研究。我们评估了焊接排放物与体内重金属负担之间的关系，评估了氧化应激和DNA损伤的生物标志物，并使用肺功能指标分析了呼吸系统症状和肺功能。
尽管以往的研究提供了关于焊接烟雾健康影响的宝贵见解，但本研究进一步分析了重金属对焊工呼吸系统和全身健康的影响。通过探讨重金属暴露与健康结果之间的关系，本研究提供了关于焊接烟雾相关健康风险的全新视角。
研究方案
本系统评价遵循Cochrane系统评价手册（Chandler等，2019）设计，并在PROSPERO数据库（CRD42024569228）中进行了前瞻性注册。主要文献检索通过EndNote进行，涵盖了Web of Science、Scopus、PubMed、Medline和Embase等数据库，无时间限制，最终完成于2025年9月16日。为确保更全面的检索，还进行了手动搜索。
系统检索结果
图1展示了用于研究选择的PRISMA流程。在Scopus、PubMed、Web of Science、Embase和Medline五个主要数据库中进行了全面检索，共获得19,529条记录。剔除9,069条重复记录后，根据标题和摘要筛选出10,460条独特记录。在此阶段，有10,161项研究因不符合纳入标准而被排除。剩余的299篇文章接受了全文评估。
讨论
本系统评价综合分析了焊接相关重金属（Cd、Pb、As、Cr、Co、Ni、Zn、Cu、Mn）暴露对健康的影晌，涵盖了空气监测（30项研究）、人体生物监测（66项研究）、氧化应激标志物（30项研究）和肺功能（11项研究），发现了暴露-反应关系的一致模式。
结论
焊工长期暴露于焊接烟雾中的重金属（Ni、Cr、Pb、Mn、Cd），导致这些金属在血液、尿液、血清、头发和指甲等生物样本中积累，具体积累程度因焊接技术而异。其中，镍和铬的体内积累量最高。此外，空气中的金属浓度与体内生物标志物之间存在显著相关性。
未引用的参考文献
(Anand等，2007；Chen等，2018；Edmé等，1997；Graczyk等，2015；Halatek等，2008；Hygienists，1995；Imamoglu等，2008；Kalahasthi等，2020；Karimi Zeverdegani等，2024；Kozliak和Paca，2012；Kuo等，2022；Lopes，2019；Luo等，2009；Mishra等，2019；O’brien等，2003；Organization，1996；Rahul等，2021；Ricco等，2017；Sattarahmady等，2015；Skipper等，2016；Suwazono等，2009；Viegas等，2020；Zhao等，2020；Zhu等)
作者贡献声明
阿米尔·侯赛因·科沙克拉格（Amir Hossein Khoshakhlagh）：撰写初稿、可视化处理、验证、监督、项目管理、资金获取、概念构思。萨菲耶·戈巴赫卢（Safiye Ghobakhloo）：撰写与编辑、撰写初稿、可视化处理、软件应用、方法学设计、数据分析、数据管理、概念构思。乌拉·比吉特·沃格尔（Ulla Birgitte Vogel）：撰写与编辑。阿格涅什卡·格鲁谢茨卡-科索夫斯卡（Agnieszka Gruszecka-Kosowska）：撰写与编辑、验证。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
特别感谢伊朗卡尚医科大学的临床研究发展部门。同时，作者也感谢卡尚Shahid Beheshti医院的临床研究发展部门。
利益冲突
作者声明没有可能影响本研究工作的可识别财务利益或个人关联。
临床试验编号
不适用
