关注慢性砷暴露对健康危害的研究进展

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・述评・

关注慢性砷暴露对健康危害的研究进展

孙贵范

【关键词】

砷中毒；

慢性；

防控

砷是一种环境污染物，广泛分布于自然界。美国毒物和疾病登记署将其歹ｉ】在“致病毒物名单”的首位：国际癌症研究组织将其列为Ｉ类致癌物。人类主要通过饮用受砷污染的水而受其危害。尽管慢性砷暴露所致的健康损害中最为明显和常见的为皮肤损伤，但是研究表明，慢性砷暴露还与神经系统、癌症、呼吸系统、心脑血管系统疾病等许多慢性病的发生存在关联，随着研究的深入，可能会发现更多的疾病与之相关。目前．有学者提出，慢性砷暴露可能不放过对人体任一器官的损害。这对我们的启示是：尽管全世界的科学家已经就砷的健康效应进行了大量的研究，取得了一系列进展，但是砷与健康损害的关系可能更为紧密。范围可能更广，而我们对两者关系的认识还尚待深入。

对于个体而言。砷暴露可以造成机体多器官损害。对于群体而言，慢性砷暴露仍然是世界范围内重大的公共卫生问题。据２００８年世界卫生组织（ＷＨＯ）报告的数据显示：全球范围内长期暴露于饮水砷＞１０恤∥Ｌ（ＷＨ０推荐的标准）的人口超过两亿。我国现状亦不容乐观。研究发现，可能近２

０００

万人正面临慢性砷暴露的威胁。因此，关注中国慢性砷暴露对健康的危害及防控研究任重道远。１慢性砷暴露对健康危害的研究应在广度和深度上继续扩展

１．１

皮肤损害：以皮肤色素沉着、脱失和掌趾角化

为特点的皮肤损伤是慢性砷暴露最为人所共知的临床表现。暴露于砷数年甚至数月，即可表现出上

述的皮肤症状。当角化范围突然增大，有裂痕和出

血病灶等表现时，可能向皮肤癌恶性转化。流行病学研究表明，大多数出现皮肤损伤的人群，饮水含砷＞１００¨∥Ｌ。但也有研究显示，暴露于＜５０斗∥Ｌ

ＤＯＩ：１０．３７６０／ｅｍａｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—４２５５．２０１４．０１．ｏｏｌ

基金项目：国家自然科学基金（８１０７２２４３）

作者单位：ｌ１０００ｌ沈阳。中国医科大学公共卫生学院环境与慢性病研究中心

万方数据

水砷时，也发生皮肤损害。这可能涉及砷累积暴露剂量的问题．因为决定人体砷暴露量的多少不但与剂量有关，也与时间有关。砷对皮肤的损害并不存在阈值效应，最近的一项前瞻性研究结果显示，罹患皮肤损害的危险并不随着砷暴露剂量的降低而终止。这说明砷暴露终止后，皮肤损害可能继续发生．其现实意义在于曾经砷暴露的人群改水后，在砷暴露降低的情况下．仍然需要进一步关注其发生皮肤损害的风险。

１．２癌症：砷暴露和癌症的关系一直是科学家关注的焦点。鉴于慢性砷暴露与皮肤改变密切关系，皮肤癌一直以来被认为和慢性砷暴露存在关联。台湾高砷暴露地区。皮肤癌的发病率为１０．６％。，与水砷、尿砷水平显著相关。美国低砷暴露地区的研究也证明了两者之间存在关联，且与遗传易感性有关。肺是砷致癌症的另一重要靶器官。在砷暴露＞１００斗ｇ／Ｌ的人群中开展的前瞻性研究已经确证砷暴露可以增加肺癌的发病风险，但是这种因果关系在砷暴露＜１００斗ｇ／Ｌ的人群中是否也存在尚未知。另一需要关注的方面。经呼吸道和消化道的砷暴露都可导致肺癌的发生。但是，国内许多癌症与环境污染物的研究并没有将砷暴露纳入肺癌的可能危险因素中去研究，例如我国淮河流域污染和癌症的一系列研究．这可能是由于人们普遍认为肺癌是由于吸入污染物所致．而经消化道暴露的污染物与肺癌的发生关系可能不大。此外，慢性砷暴露还可导致膀胱癌的发生，尤其是高砷（＞６００斗ｇ／Ｌ）、长时期（＞４０年）的暴露。肾癌、肝癌同样和高砷暴露存在关联，但是这些关联大多在砷暴露＞１００斗ｇ／Ｌ的人群中发现。在低砷暴露的人群．尤其是砷暴露为１０—５０¨∥Ｌ的人群中，两者之间的关联情况同样未知。因此，低砷暴露人群癌症发生风险是未来研

究应该关注的方向。

１．３心脑血管疾病和高血压：心脑血管疾病（冠心病、脑卒中和外围血管疾病）与砷暴露关系的流行

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２

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病学研究已广泛开展，包括一些前瞻性队列研究。一项包含了３１个研究的荟萃分析结果显示：目前的证据已足以确证高砷暴露（＞５０斗ｇ／Ｌ）是罹患冠心病和脑卒中的风险因素，但低砷暴露（＜５０¨ｇ／Ｌ）与心脑血管疾病之间还不能确定存在关联。然而需要注意的是，这些在低砷暴露人群中开展的研究数量

有限，大多数研究存在设计上的不足。目前，大多数

人饮水中砷＜５０斗ｇ／Ｌ，甚至在１０斗∥Ｌ以下，因此，确定低砷暴露与心脑血管疾病的关系非常重要，尤其在心脑血管疾病全球高发的背景之下。砷暴露与高血压之间存在关联，尤其在亚洲人群中。与上述心脑血管疾病不同的是。无论是高砷暴露还是低砷暴露，均与高血压存在关联，且存在剂量效应关系。但限于目前探索两者之间关系的研究多为横断面研究。因果关系尚不能确定。因而未来前瞻性的队列研究是非常必要的。

１．４不良妊娠结局和发育障碍：有越来越多的流行病学证据表明，母体砷暴露与不良妊娠结局及子代

发育障碍有关。如砷暴露显著增加婴儿死亡率、自

发性流产率、死胎率以及低出生体重率。此外，砷暴露还与婴儿罹患传染性疾病风险增高有关，造成这一现象的原因可能是砷暴露影响了免疫功能。已有

研究表明，孕期女性尿砷含量与炎症、低Ｔ细胞数

量、细胞因子改变以及胸腺功能下降有关。孕期和儿童期砷暴露增加成年期肺部疾病、心血管疾病以及癌症的患病风险。有研究显示，与对照组相比，砷暴露组儿童肝癌死亡比（ＭＲＲ）增加９～１４倍；子宫内胎儿砷暴露与儿童期砷暴露比较。支气管扩张的标化死亡比（ＳＭＲ）峰值是前者的５０．１倍。胚胎期及生命早期砷暴露所致健康危害的机制可能包括：表观遗传毒性、干细胞毒性、累及信号转导通路、蛋白毒性应激反应、炎症反应等。就我国目前状况而言．出生缺陷发病率呈上升趋势，成年期慢性病发生更呈爆发模式．因此，砷早期暴露和妊娠结局以及成年期疾病的研究有着非常重要和迫切的意义。１．５其他器官和系统：除上述各器官和系统损害外．砷暴露还和儿童智力以及成年人认知功能下降、情感障碍以及外围神经病变有关。砷暴露对肺部的损害除了肺癌外，队列研究表明，可增加肺结核患病率以及支气管扩张所致的死亡率，其他呼吸道症状如慢性咳嗽、血痰等也与砷暴露有关。

总之，砷暴露几乎对机体各器官及系统造成危

害．有些关联已经通过前瞻性队列研究进行了论证．但是大多数关联仍需在因果上进一步探讨。可以确定．高砷暴露与上述各种疾病存在密切关联，

万方数据

但低砷暴露与疾病关系的研究还比较少．尚待进一步验证。我国已进行了长达２０多年的砷中毒研究，大量现场调查确定了我国存在高砷暴露区和砷中

毒病区，也在此基础上开展了一些疾病流行病学调

查，如与儿童智商、糖尿病、高血压、心脑血管疾病等。但是，前瞻性队列研究尚缺乏，而我国前期研究

积累的基础数据对开展队列研究有着得天独厚的

优势。此外，虽然我国对已发现的高砷水污染地区进行了改水，但有高砷暴露史的人群仍然存在许多疾病的发病风险。因此，对这些人群的持续关注并开展研究是非常必要的。

１．６机制研究：砷致健康损害的机制众多，包括砷

的基因毒性、影响细胞信号转导、细胞增殖、ＤＮＡ结构、表观遗传调控、细胞凋亡等。我国学者在机制方

面的探索也取得了一系列进展，如对上皮细胞间质

转化（ＥＭＴ）和肿瘤干细胞（鸭ＣＳ）在砷致癌中的作用，表观遗传学与砷中毒发生机制的关系，活化转

录因子（ＡＴＦ一２）和转录因子ＮＦ—Ｅ２相关因子２

（Ｎ尥）在砷中毒发病中的作用等。

研究的重中之重

“十一五”期间．在国家和各级政府巨大财政投入下．我国砷中毒病区以及高砷污染区的改水改灶取得了初步成功，已发现的饮用高砷水的自然村基本进行了改水，高砷污染状况基本得到了控制。但这些措施的实际应用的效果评价、工程质量的可持续性、水文地质动态变化的检测及管理措施的科学有效性等方面应继续进行深入研究。我国和瑞士联邦水科学研究所科研人员利用地质、土壤、水文、气候等参数，结合地理信息系统技术，对我国地下水砷污染进行的精密预测，发现地下水砷＞１０斗ｇ／Ｌ的区域可达５８×１０４ｋｍ２，暴露于该区域的人口近

Ｏｏｏ万。该模型在对高砷污染区的预测准确度达

到了７７％．低砷区域的准确度更高，达８３％～９８％。除了非常精准地拟合了我国已经确定存在高砷污染区域外．还发现新疆塔里木盆地、内蒙古额济纳盆地、甘肃黑河盆地、青海柴达木盆地、东北平原以及中国北方平原，特别是淮河流域地区可能是新的高砷污染区。因此。对这些新发现的高砷污染区进行验证，降低或消除居住于此区域人群可能的砷暴露，特别是减少孕妇和儿童的暴露风险，是目前迫切需要进行的工作以及开展防控研究的重点。

（收稿日期：２０１３—１２—２１）

（本文编辑：王丹娜）

２对新发现高砷污染区的验证是我国砷中毒防控２

关注慢性砷暴露对健康危害的研究进展

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

孙贵范

中国医科大学公共卫生学院环境与慢性病研究中心,沈阳,110001中华地方病学杂志

Chinese Journal of Endemiology2014,33(1)

1. 马彩凤. 云奋. 安全. 李云云. 苗艳玲. 田凤洁. 吕懿. 秦秀军. 刘力 低浓度饮水型砷暴露对人群外周血血细胞参数的影响[期刊论文]-中华地方病学杂志 2015(1)

2. 聂慧芳. 李冰 查看详情[期刊论文]-环境与健康杂志 2015(2)

3. 安源 Rho家族的三磷酸鸟苷激酶与砷致肿瘤关系的研究进展[期刊论文]-中华地方病学杂志 2015(1)

引用本文格式：孙贵范 关注慢性砷暴露对健康危害的研究进展[期刊论文]-中华地方病学杂志 2014(1)