汞的肾毒性及治疗研究进展

陈子安，聂志勇，李万华，胡鹏遥，隋　昕，邱泽武，王永安（.军事医学科学院附属医院，北京0007；.军事医学科学院抗毒药物与毒理学国家重点实验室，北京00850）

汞的肾毒性及治疗研究进展

陈子安1，聂志勇2，李万华2，胡鹏遥1，隋昕2，邱泽武1，王永安2
（1.军事医学科学院附属医院，北京100071；2.军事医学科学院抗毒药物与毒理学国家重点实验室，北京100850）

汞是常见的重金属毒物，多种原因导致的急慢性汞中毒可对人体多个脏器产生严重损害。临床上因汞中毒导致的肾病逐年增多，其损伤机制尚不明确，治疗手段有限。本文就汞的肾毒性作用机制研究进展进行综述，包括汞对肾的直接毒性作用，生物膜系统受损，汞-金属硫蛋白复合物形成，胞内Ca2+平衡失调，氧化损伤，诱导细胞凋亡，免疫性损伤等。归纳总结了临床上常见治疗方法的机理及局限，并对几种当前研究的热点问题和发展方向进行了介绍，在此基础之上探究汞对肾造成损害的疾病模型，旨在为临床上慢性汞中毒导致的肾病的治疗方法提供相关支持。

汞中毒；肾毒性；肾病

汞在生产和生活中都被广泛应用，人们对汞的接触也日趋增多，汞可经消化道、呼吸道、表面皮肤接触等被机体吸收，导致蓄积中毒。汞作为重要的工业制造原材料，其引发的职业中毒屡见不鲜，如汞矿工人利用汞从矿石中提取金矿所引起的慢性汞中毒等［1-2］。汞同时还作为日常物品，如水银温度计、血压计等为普通人群所接触［3］。在医药和生物方面，某些疫苗和中药制剂的制备过程中汞被作为防腐剂使用［4］。此外，静脉注射汞进行投毒或自杀等病例亦时有发生［5］。

汞可引起多系统和多器官的损害，以神经、泌尿、呼吸和消化等系统的累及最为严重，肝和肾为其主要蓄积器官［6］。汞对肾组织有很强的亲和力，可对肾功能产生一定的破坏作用［7］，肾毒性主要表现为肾病综合征和肾小管损伤［8］。依据汞的存在形式不同，其与肾相互作用的部位亦存在差异，例如无机汞是在S3段近端小管被处理，而有机汞则可能在S2和S3段均有累及［9］。陈可风等［10］通过对与汞接触且尿蛋白阳性的患者进行生化、病理和放射性核素肾图扫描，显示汞对肾具有明显的损伤。

目前部分医院开展了重金属毒物检测项目，通过对体液中所含重金属的成分和含量进行分析，进而判断或排除不易解释的临床征象。对汞中毒的诊断，正常血液或者尿液中汞的安全限值没有统一标准，临床上一般认为血、尿汞＜2.5 μg·L-1属正常范围［11］。需要注意的是，汞中毒的某些临床征象和中毒程度不一定和血、尿汞含量正相关。非职业性汞中毒肾损伤的发病率比职业性汞中毒的高，归结于其接触的途径多种多样，而且短期内难以表现出明显的临床症状。如临床常见的汞中毒肾病患者大都有长期使用美白类化妆品的经历，其肾损害主要是由于长期涂抹含汞的护肤品［12］。追问病史，患者有时也不明原因，造成漏诊、误诊情况的出现［13］。因此，国内外对汞中毒的研究大都从关注急性、亚急性转到慢性、隐匿性汞中毒的机制和治疗。尤其是难治性肾病综合征，综合考虑激素与多种新型免疫抑制剂的安全性、有效性，减少并发症与药物的毒副作用，从而降低肾病综合征的复发率，提升其临床治疗的效果。

1　汞中毒肾损伤机制

1.1直接毒性作用

当血液流经肾时，由于肾小管具有重吸收作用，过高浓度的汞会对肾小管细胞产生直接损害，使小管上皮细胞发生空泡、变性、坏死进而造成肾的损伤或二次损伤［14］。这同时也是肾易于成为各种重金属损伤靶器官的重要原因。

1.2生物膜系统受损

低浓度汞易与细胞膜的巯基结合，导致细胞膜的结构和功能发生改变，一些代谢酶类，如乳酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶等从膜内漏出，从而导致多系统发生毒性效应［15］；高浓度汞除了部分与巯基结合，也能和其他有机基团如氨基等进行结合，更加不利于机体的生长代谢。

1.3形成汞-金属硫蛋白（Hg-Mt）复合物

Hwang等［16］研究显示，氯化汞可以促进金属硫蛋白生成增多，两者结合在一定程度上是可以起到解毒功效。大鼠给予氯化汞后的15 d，肾皮质金属硫蛋白含量增加到原来的6倍。汞浓度过高时，不会增加金属硫蛋白的产生。因此，适当补充金属硫蛋白可以抵消一部分汞对肾的毒性作用［17］。这种汞-金属硫蛋白复合物可被溶酶体吞噬、隔离形成不含细胞器的颗粒状均一基质。当进入肾的汞超过了金属硫蛋白的解毒能力时，造成肾损伤［18］。

1.4细胞内Ca2+平衡失调

Hg2+可以促使大量的Ca2+的从胞外进入胞内，破坏其固有的平衡，使得氧自由基清除系统遭到破坏，引起细胞膜损伤甚至细胞凋亡。Kuo等［19］研究发现，甲基汞浓度在10～15 μmol·L-1时细胞就可以发生损害，其机制与Ca2+过量有关。Yeh等［20］采用犬肾细胞为实验材料发现，汞可以自发激活K+通道，引起Ca2+浓度升高。利用Ca2+胞内荧光指示剂Fura-2进行观察，表明Hg2+的毒性作用基于Ca2+浓度的提高［20］。

1.5氧化应激

脂质过氧化是细胞发生氧化损伤的一个主要表现。氯化汞所诱导的肝肾毒性都是通过氧化应激损伤表现的［21］，细胞色素P450可在代谢过程中导致自由基的形成［22］，当体内自由基清除系统活性下降时，大量活性自由基进入细胞内增加脂质过氧化物的含量从而引起细胞膜损伤及降低Na+-K+ATP酶的活性，使Ca2+进入细胞。过多的Ca2+又会进一步导致自由基的增加，抑制Na+-K+ATP酶活性使氧化应激损伤更为严重［22-23］。有研究者利用机体重要的抗氧化物质——还原型谷胱甘肽预处理染毒大鼠，然后对肾的氧化损伤进行观察，发现它可以对抗氧自由基，对汞引起的肾损伤有一定的拮抗作用［24-25］。

（c）一旦出现感染征象，应首先根据经验选择抗感染药物，并及时根据病原学检测及药敏试验结果调整用药[42]（Ⅱ-3）。

1.6诱导细胞凋亡

导致肾上皮细胞凋亡是汞引起肾毒性的一个潜在机制。Hg2+可以抑制促细胞存活因子。少量Hg2+可与肾小管上皮细胞的DNA结合，并诱导细胞凋亡。连续14 d sc给予小鼠氯化甲基汞10 mg·kg-1，发现对脑神经细胞和胸腺细胞造成了损伤［26］。甲基汞浓诱导凋亡可能是通过细胞内pH值和酶活性发生变化；当甲基汞浓度高时，还可增加Ca2+浓度，也会诱导细胞凋亡［27］。

1.7免疫性损伤

在参与机体免疫反应的过程中，汞对免疫组织和免疫细胞都有一定的影响［27］。低浓度汞会抑制淋巴细胞、中性粒细胞的生成，高浓度汞会直接导致免疫功能的失调。

2　汞中毒的治疗

目前临床治疗慢性汞中毒的基本原则是将有毒的含汞化合物转变成接近无毒的物质，并排出体外；同时联合多种支持及辅助治疗，帮助肝、肾及神经系统等靶器官恢复正常功能。

2.1金属螯合剂治疗

Baum等［28］以家兔为实验动物，将其体内注射氯化汞，分别观察体内、外实验中二巯基丙磺酸（dimercapto propanesulfonic acid，DMPS）、依地酸二钠钙、青霉胺、谷胱甘肽等的驱汞效果。结果显示，DMPS驱汞作用最为显著。此类化合物能与Hg2+竞争，率先与汞结合形成稳定化合物，其毒性远低于未结合前的状态，解毒途径主要是通过尿液和胆汁排出的。但有病例报告，汞中毒患者在使用DMPS治疗后出现了血中汞含量逐渐增高的状况，并最终导致死亡。其原因可能是由于二巯基类药物与汞虽然较易形成络合物，但结合后仍有一定程度的分离现象。当络合物排泄缓慢时，游离的巯基化合物可能被氧化发生二次中毒，检查显示，转氨酶增高、中性粒细胞较少，出现全身疼痛、恶心、无力甚至死亡等表现。因此建议应以较低剂量及频率使用螯合剂，并参考药物剂量的半衰期进行调节来提高安全性［29］。有人曾经探讨DMPS在治疗汞中毒过程中产生的过敏反应，其中皮疹等过敏反应均出现在第4周之后，在积极应用脱敏疗法如抗组胺药物及适量激素后，待患者皮疹消退仍可继续使用DMPS进行驱汞治疗［30］。所以在临床上治疗慢性汞中毒一般采用im给予DMPS 125～250 mg，每天1次，连用4 d，休息3 d，7 d为1个疗程，但应考虑患者肾的承受能力，以免驱汞过急，加重肾负担和肾损害。

肾是汞中毒的重要靶器官，在中后期常发生严重的病变，如肾小球膜性和系膜增生性病变等，出现少尿或无尿等症状，此时使用DMPS很难达到治疗目的。因此，在考虑使用金属螯合剂进行治疗的同时，可以加用血液灌流技术联合治疗［31］：无机汞在体内的半衰期为1～3个月，当与螯合剂联合使用时，血液中汞总量的清除时间会缩短1个月，此时如果配合血液透析，大约半个月就可清除［32-33］。血液透析的同时串联血液灌流，可将血液中蓄积的无机汞吸附，还可清除过高的肌酐，对肾功能起到一定的保护作用。

2.3激素免疫治疗

汞中毒可引起继发性重度肾病综合征，可以加入类固醇激素的治疗，必要时给予患者免疫抑制剂进行治疗，既可使肾病综合征尽快缓解，又有利于防止肾病综合征的并发症的出现［34-35］。糖皮质激素的用量不同，或者免疫抑制剂的种类不同，副作用危害及预后效果等方面都会对治疗产生不同的影响。如环磷酰胺和来氟米特联合小剂量的地塞米松时，前者的不良反应就偏多，临床疗效也稍差［36］。

2.4对症支持治疗

口服多种维生素片和钙剂、早期应用氧自由基清除剂、保护脏器功能、减少肾毒性损伤药物等都可以对汞中毒起到一定的缓解作用。近年来，小鼠神经生长因子在临床上应用广泛，其对于神经系统的恢复起到了很好的促进作用。

3　展望

目前对于汞中毒所致肾损伤的机制研究已较为深入，已有多种学说对其进行阐释，但其诊疗方案的选择多取决于个别经验的总结，缺乏规范系统的流行病学研究或动物体内实验验证的支持。例如，目前对使用糖皮质激素治疗汞中毒致肾病综合征的患者，特别是儿童所带来的风险尚无定论。有研究认为，患者仅接受驱汞治疗，尿蛋白的转阴率就可取得较可观的疗效，而使用激素治疗会对生长发育带来不良影响。也有报道称可以观察到的显著性影响儿童的生长高度的使用量上限是每天0.2 mg·kg-1［37］。据此，激素治疗的疗效评估与副作用阈值均尚不明确。同时，肾病缓解后糖皮质激素是否可以快速减量甚至停用，如何减少对激素的依赖性及其复发频率等问题均有待进一步研究［36］。有报道称，类固醇激素对部分儿童的难治性肾病综合征治疗效果不佳，若在治疗前对胞内糖皮质激素受体颗粒在T淋巴细胞的表达及病理类型改变进行评价，可有助于对肾病综合征患者接受类固醇激素治疗后的反应效果及是否复发进行判断［38］。

有证据证明，血清中含有的可溶性尿激酶纤溶酶原激活物受体（soluble urokinase plasminogen activator receptor，suPAR）是局灶性节段性肾小球硬化的一个潜在诱发因素。在患有微小病变型肾病综合征的儿童群体中，应用某些免疫抑制剂后其血清中suPAR的水平会显著发生调节性改变，例如在应用环孢素治疗时其水平是升高的，而应用麦考酚酸酯时便会降低，但是目前应用免疫抑制剂对肾病综合征的治疗可在多大程度上影响suPAR的水平以及不同的免疫抑制剂对其水平的调节作用机制需要进一步探索［39］。目前研究多集中在肾病综合征的联合治疗方法上，如在激素治疗基础上联合新型免疫抑制剂雷公藤、他克莫司或者细胞毒中药制剂血必净达到减少复发及毒副作用的功效，也可在对抗高脂血症及防止肾微血栓时联用低分子肝素、他汀类、血管紧张素转换酶抑制剂等。有关研究尚需在进一步明确损伤和致病机制的基础上，对不同治疗方案进行验证、观察和探讨。因此，建立能够生动模拟疾病发生发展的动物模型并进而开展相关治疗实验可能是行之有效的途径，但国内目前尚缺乏相关的研究及报道。为此，应加强在这方面的研究投入，探索汞中毒对肾病治疗的新方法和新策略，并进而为临床应用指明方向。

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Progress in treatment and study of renal toxicity by mercury poisoning

CHEN Zi-an1，NIE Zhi-yong2，LI Wan-hua2，HU Peng-yao1，SUI Xin2，QIU Ze-wu1，WANG Yong-an2
（1.Affiliated Hospital of the Academy of Military Medical Sciences，Beijing 100071，China；2.State Key Laboratory of Toxicology and Medical Countermeasures，Academy of Military Medical Sciences，Beijing 100850，China）

Mercury is one of the common heavy-metal toxins，which can cause damage throughout the body in a variety of ways.Cases of renal toxicity of mercury poisoning are increasing clinically. However，little is known about nephrotoxicity mechanisms，and treatment remains unsatisfactory.The mechanism of mercury toxic nephropathy is reviewed in this paper，including the direct toxic effect on the kidney，the injury to the biomembrane system，generation of Hg-metallothionein，imbalance of intra⁃cellular calciumion，oxidative damage，induced apoptosis，and immune injury.Besides，the mechanism and limitation of common therapies，potential developments of the field are discussed.This review will facilitate further investigations therapies about both the mechanism and treatment of mercury toxic nephropathy.

mercury poisoning；nephrotoxicity；nephropathy

The project supported by Military Medical Science and Technology“Twelfth Five Year”Major Projects （AWS11C004）；The Military Medical Science and Technology“Twelfth Five Year”Key Projects（BWS12J042）；Major Special National Drug Initiative（2011ZXJ09102-05C）；and Major Special National Drug Initiative（2011ZXJ-09305）

R995

A

1000-3002-（2016）03-0286-05

10.3867/j.issn.1000-3002.2016.03.016

Corresponding authors：QIU Ze-wu， Tel:13601171980，E-mail：qiuzw828@163.com； WANG Yong-an， Tel: 13366275950，E-mail：yonganw@sina.com

2015-05-15接受日期：2015-08-27）（本文编辑：贺云霞）

全军医学科技“十二五”重大（AWS11C004）；全军医学科技“十二五”重大重点（BWS12J042）项目；国家新药创制重大专项（2011ZXJ09102-05C）；国家新药创制重大专项（2011ZXJ-09305）

陈子安，女，硕士研究生，主要从事中毒与危重症救治研究

邱泽武，E-mail：qiuzw828@163.com，Tel：13601171980；王永安，E-mail：yonganw@sina.com，Tel：13366275950