铅暴露工人铅中毒治疗中金属及其浓度变化之间的关联

《Food and Chemical Toxicology》：The association among metals and changes in their concentrations in the treatment of lead poisoning in lead-exposed workers

　　

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  尿液中的Pb与22种金属相关，包括Fe、Zn和Ca。
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  螯合治疗期间，尿液中的Zn和Fe与Pb呈平行趋势，而Rb则呈相反趋势。
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  Cd的排泄滞后Pb一天，表明螯合动力学存在差异。
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  两个疗程的螯合治疗导致额外的金属损失，包括Pb 11.71、Fe 5.11和Zn 62.23 μg/L·kg。
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  治疗后血浆Pb和Fe分别下降61.74%和13.30%，需进行监测。

引言

Pb是一种有毒金属，在生物体中没有生理功能，是全球最具破坏性的重金属污染物之一。已知高Pb暴露对人体和动物健康具有毒性作用，影响神经系统、行为、免疫系统、肾脏、肝脏和消化系统，并导致男性生殖功能障碍（Dutta等，2022；Generalova等，2025）。许多工业生产过程需要Pb，不可避免地通过职业和环境暴露威胁人类健康。

Pb的吸收和排泄可能受营养和体内及环境中其他金属的影响，尤其是Cd、Fe、Zn和Ca（Roli?等，2025）。小鼠Pb暴露的治疗会改变微量元素，包括Ca、Fe、Zn和Mg（Yu等，2022），这可能是因为Pb与二价离子共享蛋白转运体（Kwong，2024；Martinez-Finley等，2012）。然而，很少有流行病学研究探讨Pb与Cd、Zn、Fe或Ca之间的关系。因此，我们招募了1091名铅暴露工人，评估Pb暴露与其他微量元素的关联。本研究使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定了33种金属的浓度，包括Pb、Be、Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Rb、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、W、Tl、Th和U。

除了阐明铅暴露与伴随金属紊乱之间的关系外，我们还想确定螯合治疗在治疗过程中如何影响其他微量元素。据估计，有4.13亿儿童的血铅水平>10 μg/dL，是美国疾病控制与预防中心参考值5 μg/dL的两倍（Ericson等，2021）。一些铅中毒和职业性铅中毒儿童需要进行Pb排出治疗。静脉注射依地酸钙钠（CaNa?EDTA）是铅中毒治疗的主要手段，并列入"世界卫生组织基本药物标准目录"（Bradberry和Vale，2009）。此前一项在巴黎针对34名工人的研究证实，与DMSA相比，其效果更优（P<0.001）（Sakthithasan等，2018）。然而，已知螯合剂的使用会导致微量元素损失，包括Zn、Fe和Ca（Bjorklund等，2017；Bradberry和Vale，2009）。然而，现有证据受到小样本量、单一基质测量（血液或尿液）和不频繁采样（仅两或三个采集点）的限制。最关键的是，没有已发表的研究量化铅清除疗法引起的全面金属变化或完整治疗方案期间的实际微量金属损失。

考虑到上述因素，我们进行了一项职业流行病学调查，以进一步阐明铅暴露与其他金属/类金属之间的关系，并估算铅螯合疗法导致的微量金属损失。从一家铅酸电池工厂招募了1,091名工人进行横断面调查，并招募了75名铅中毒工人进行流行病学实验研究，以探讨Pb排出治疗过程中Pb和其他金属的变化趋势及微量金属的损失。据我们所知，这是第一项通过职业队列中两个完整疗程的日常尿液监测来量化铅螯合疗法期间微量金属损失的研究。先前的研究受限于采样频率低（通常两到三个时间点）、单一基质测量以及缺乏体重标准化（Bradberry和Vale，2009；Sakthithasan等，2018）。我们对配对尿液和血浆中的33种金属进行了分析，捕捉了整个治疗过程中的动态排泄情况。这种方法可以估算微量元素损失，为潜在的微量元素补充策略提供初步数据。

章节摘要

研究人群

2015年在河南省的一家铅酸电池厂建立了职业队列，以调查中国Pb暴露的影响。2022年进行的横断面研究涉及1,091名工人，平均年龄为37.43岁。纳入标准为看似健康的工人。患有流感、感染或肿瘤的工人被排除在外。

另外招募了75名进行了两周铅排出治疗的铅中毒工人进行流行病学研究

参与者特征和金属暴露水平

表1展示了参与者的基本人口学特征，包括横断面调查中的1091名工人和接受铅排出治疗的75名工人。横断面调查中参与者的平均年龄和接受铅螯合治疗工人的平均年龄分别为37.43岁和37.84岁；因此，两组在年龄方面无显著差异。队列中男性比例高于女性，尤其是参与者中

讨论

我们在中国河南省进行的职业流行病学调查显示，高Pb组工人尿液中22种金属（Mg、Ca、Ti、V、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba、W、Tl和U）的水平高于低Pb组工人。此外，在Spearman相关分析中，这些金属的观测水平与尿液Pb相关。在接受CaNa?EDTA治疗的铅中毒排出治疗中，观察到了显著的Zn和Fe排泄，持续15天

结论

本研究对一个由1,091名铅暴露工人和75名接受两个连续15天疗程CaNa₂EDTA螯合治疗的铅中毒患者组成的大型职业队列进行了全面的33种尿液和血浆金属高通量金属组学分析。横断面分析发现，铅暴露员工中Pb与22种共存金属元素之间存在广泛的尿液正相关，这可能源于共同职业暴露或潜在的

CRediT作者贡献声明

曹金虎：软件、方法学。吴莹：撰写—初稿，调查。崔守明：监督、资源。张庭瑞：软件、调查。杨雨馨：调查、数据整理。杨亚燕：验证、调查。夏兆林：撰写—审阅与编辑，概念构思。任京超：撰写—审阅与编辑，方法学，形式分析。张光辉：资金获取，数据整理。明新新：撰写—初稿，方法学，调查

未引用参考文献

Fuller等，2022；Gidlow，2015；Mitra等，2017。

伦理声明

已从所有参与者或其法定代表处获得书面知情同意，同意参与本研究并发表文章。已遵守参与者的隐私权。

本研究按照研究所在地的相关法律、法规框架和指导方针进行。本研究经复旦大学公共卫生学院医学研究伦理委员会批准（批准号：IRB#2018-TYSQ-03-29）。

利益冲突

无利益冲突。

竞争利益声明

我们声明没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。

伦理批准和参与同意

本研究按照《赫尔辛基宣言》（世界医学协会）进行，并遵循国际医学期刊编辑委员会（ICMJE）关于医学期刊学术工作的进行、报告、编辑和发表的推荐意见。研究程序符合相关法律和机构指南，并力求在性别、年龄和种族方面代表人群。方案经医学

数据可用性

支持本研究结果的数据可在合理请求下从通讯作者处获取。

资助

本工作得到国家自然科学基金的资助（批准号：82273663）。资助方未参与研究设计；数据收集、分析和解释；论文撰写；或决定投稿发表的决策。

竞争利益声明

? 作者声明没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。

致谢

本工作得到国家自然科学基金的资助（82273663）。

明新新|吴莹|曹金虎|张庭瑞|崔守明|杨亚燕|杨雨馨|夏兆林|张光辉|任京超