铅中毒及相关酶
铅进入人体后被吸收到血液循环中主要以二盐基磷酸铅的甘油磷酸盐蛋白复合物和铅离子等形态而循环。最初分布于全身,随后约有95%以三盐基磷酸铅的形式贮积在骨组织中,少量存留于肝肾脾肺心脑肌肉骨髓及血液。血液中的铅约有95%分布在红细胞内。血液和软组织中的铅浓度过高时可产生毒性。作用铅储存于骨骼时不发生中毒症状;由于感染、创伤、劳累、饮用含酒类的饮料或服酸性药物等而破坏体内酸碱平衡时,骨内不溶解的三盐基磷酸铅转化为可溶的二盐基磷酸铅移至血液;血液中铅浓度大量增加可发生铅中毒症状。铅毒主要抑制细胞内含巯基的酶,而使人体的生化和生理功能发生障碍,引起小动脉痉挛,损伤毛细血管内皮细胞,影响能量代谢,导致卟啉代谢紊乱阻碍,高铁血红蛋白的合成,改变红细胞及其膜的正常性能,阻抑肌肉内磷酸肌酸的再合成等,从而出现一系列病理变化,其中以神经系统肾脏造血系统和血管等方面的改变更为显著。
铅对血红蛋白合成障碍:血红蛋白的合成过程受到一系列酶的作用,当机体受到铅毒作用后,这一合成过程中的一些含巯基酶受到抑制而发生以下变化:
第一,由于铅抑制δ-氨基γ-酮戊酸脱水酶(ALAD),使δ-氨基γ-酮戊酸(ALA)合成卟胆元(BPG)受阻,致使红细胞中ALAD 活性降低,血、尿中ALA含量增多。
第二,由于铅抑制血红素合成酶(亚铁螯合酶),阻碍了原卟啉与二价铁结合成血红素,使血清铁增加和原卟啉在红细胞中积聚,致使血液内红细胞中原卟啉(EPP)量增加或游离红细胞卟啉(FEP)增加,后者与锌离子结合成的锌卟啉(ZPP)亦增加。
第三,由于铅还可能抑制粪卟啉原脱羧酶,致使尿粪卟啉Ⅲ(CP)含量增多。
第四,由于骨髓内铁的利用受障碍,红细胞铁结合量减少,幼红细胞及红细胞内游离铁增加,因此,可见到铁粒幼红细胞和铁粒红细胞,即含铁蛋白胶粒。
第五,铅还影响红细胞中的核糖核蛋白体和可溶性的核糖核酸(mRNA),而干扰珠蛋白的合成,致使合成珠蛋白的核糖核酸相对过多,并聚集成点彩颗粒。由于上述抑制过程,最后导致贫血。
铅还可直接作用于红细胞,抑制红细胞膜Na+-K+-ATP 酶活性,影响水钠调节,同时还可能抑制红细胞嘧啶-5′-核甘酸酶,致使大量嘧啶核苷酸在细胞质内蓄积,以及铅与红细胞膜结合造成机械脆性增加,影响红细胞膜的稳定性,最后导致溶血。
铅对肾脏的作用:铅因损害线粒体,影响ATP 酶而干扰主动运转功制,损害近曲小管内皮细胞及其机能,造成肾小管重吸收功能降低,同时还使肾小球滤过率降低,导致尿肌酐排出减少,血肌酐、血尿素氮含量增加,尿糖排泄增加,尿γ-GT(γ-谷氨酚转肽酶)活性降低,尿NAG(氮-乙酰-β-D 氨基葡萄糖苷酶)活性增高。