重视环境污染对肾脏的损害

王金泉

环境污染是影响公众健康和死亡的重要原因之一，肾脏的血液供应占心输出量的20%，血液经过肾小球滤过后，在肾小管上皮细胞重吸收，环境毒素可以浓集，因而肾脏容易受到环境污染的损害。环境污染是造成慢性肾脏病(CKD)疾病谱变迁和不同地区疾病谱不同的重要的因素之一。近年，针对环境污染对肾脏损害的因素进行了大量的临床与基础研究，由于环境污染因素众多，对肾脏损害的机制和临床表现多种多样，环境污染对肾脏的损害没有得到应有重视和深刻的认识。

环境污染因素和来源众多

环境污染多种多样，是全方位的，包括(1)空气污染：气体及悬浮在空气中的固体和液体颗粒组成的复杂混合物，主要成分为PM10(颗粒物空气动力学直径<10 μm)、PM2.5(颗粒物空气动力学直径< 2.5 μm)、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和硫氧化物等。在不同的城市之间，它们的化学成分可能有很大的差异。空气污染包括室内和室外，来源有自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种，以后者为主，尤其是工业生产和交通运输造成的空气污染。(2)重金属：工农业生产、吸烟、化妆品可以导致重金属污染，主要包括镉、铅、汞和砷等。可以通过污染的食物和水、吸入甚至接触方式进入体内。由于重金属的环境持久性和生物可及性，在环境污染中，是人类健康的最大威胁。(3)有机溶剂：主要成分为碳氢化合物————脂环族和卤代碳氢化合物(如六氯乙烷、三氯乙烷、氯仿), 乙烯醇(次乙基甘醇、二甘醇) , 芳香族化合物(甲苯、二甲苯)等。碳氢化合物可能通过肺部吸入、皮肤直接接触或误服进入体内, 大多数溶剂在室温下挥发性强, 很容易被吸收, 因而以肺部吸入为最主要途径。不同职业与工种暴露于溶剂的风险不同。(4)生物毒素：多种生物毒素可以介导肾脏损害，其中本世纪初前后认识最多的是马兜铃酸。马兜铃酸存在于马兜铃科植物，该家族包括马兜铃属和细辛属，既往多种中草药或中成药————如木通、冠心苏合丸、龙胆泻肝丸等含有马兜铃酸。赭曲霉素是最常见的霉菌毒毒，可以污染多种食物————包括小麦、坚果、肉、奶、水果、香料、酒和可可等。(5)其他：如炎热的工作环境、微生物感染如钩端螺旋体病和汉坦病毒感染、杀虫剂的使用等。很多情况下，多种污染因素共同存在，介导肾脏和肾外脏器损害。

致病机制多种多样

同一种环境污染因素可以通过不同的机制介导肾脏损害，不同的环境污染因素也可以通过相同或相似的机制介导肾脏损害，常是多种环境污染因素，通过多重机制介导肾脏和肾外脏器损害。(1)诱导自身抗体的产生：磷脂酶A2受体(PLA2R)主要在肺泡巨噬细胞和肾小球足细胞表达，肺泡暴露于特定的物质(如PM2.5)后，肺泡巨噬细胞PLA2R 结构发生改变，从而诱导机体产生抗PLA2R 抗体。动物实验已经证实汞导致自身免疫失衡的特征为T细胞依赖的多克隆B细胞活化，抗核抗体(ANA)产生，形成免疫复合物，沉积于肾脏，导致肾脏病变。(2)炎症反应：PM2.5可导致循环中多种细胞因子————白细胞介素6(IL-6)、IL-8、IL-1β和TNF产生增加。长期暴露于汞的金矿工人体内IL-1β、TNF和IFN水平也增加。(3)氧化应激：汽车尾气颗粒物(DEPs)是PM2.5的主要来源，可导致肾组织氧化应激增加，这一作用可以部分被抗氧化剂百里香醌拮抗。镉、铅、砷和铜等也可通过增加氧化应激介导肾脏损害。(4)直接肾小管毒性：急性汞中毒可以导致近端肾小管上皮细胞线粒体损伤和DNA损害。有机溶剂可以在肾内, 也可在肾外经异体生物酶代谢产生有活性的代谢产物，还可在肾外代谢为中间产物, 进一步在肾脏代谢产生有毒性的产物。马兜铃酸可能通过肾缺血，也可以通过直接肾毒性造成肾小管上皮细胞坏死或凋亡。多种重金属如镉、铅和铜等也可以引起近端肾小管上皮细胞损害。(5)其他：肾脏缺血、DNA修复和甲基化异常、DNA氧化和碎片、组蛋白乙酰化、晶体肾损害及高渗肾损害等。

临床表现多样

多种因素和多重机制介导的环境因素肾损害临床表现为五花八门，主要有(1)膜性肾病：膜性肾病近年发病率增加与环境污染，尤其是PM2.5和汞中毒等密切相关。流行病学调查显示当PM2.5>70 μg/m3时，空气中PM2.5每增加10 μg/m3，膜性肾病的风险增加14%。有机溶剂和汞也可以导致膜性肾病，与PM2.5介导的膜性肾病患者抗PLA2R抗体阳性不同，后二者导致的膜性肾病患者抗PLA2R抗体往往阴性。(2)肾小管功能损害：表现为急性肾损伤、小分子蛋白尿、糖尿和氨基酸尿等。马兜铃酸介导的肾小管间质损害，肾小管上皮细胞损伤严重，可以呈裸膜。(3)病因不明的肾脏病:肾脏病变表现为小分子蛋白尿、血清肌酐升高，伴低钾、低钠和低镁，肾外表现为发热、乏力、肌肉和关节痛等，可以有肌酶和肝酶的升高。好发于中青年，体力劳动者，男性多见，低海拔和热带地区多见。也按发病地区称之为中美洲肾病、斯里兰卡肾病和乌达努姆肾病等。(4)其他：汞中毒可以介导微小病变肾病、局灶节段性肾小球硬化、IgA肾病；PM2.5和PM10可导致肾小球滤过率下降速度加快；马兜铃酸和赭曲霉素可以导致肾脏肿瘤等。

小结：环境污染因素众多、机制多重、介导的肾脏损害临床表现也五花八门。本世纪初前后，马兜铃酸肾损害临床比较常见，避免服用含有马兜铃酸的中药制剂后，近年马兜铃酸肾损害已明显减少。减少环境污染、绿色交通、清洁能源、清洁食物和饮水、避免或减少使用毒性高的杀虫剂、工农业职业防护等综合性的措施一定会大大减少环境污染造成的肾脏损害。