汞(Hg),作為自然界中唯一常溫下呈液態的金屬,其銀白色的流動光澤曾令古人著迷,然而,這美麗背后卻隱藏著致命的威脅。從秦始皇陵中的水銀江河到現代電子工業,汞始終與人類文明相伴,但人類對其毒性的認知卻經歷了漫長的血淚教訓。本文將從汞的毒性本質、暴露途徑及代謝特征,以及解毒策略三個維度,深入揭示這種“流動毒藥”的真相。
一、汞的毒性:分子層面的多器官靶向攻擊
自然界中的汞以多種形態存在,包括元素汞(Hg?)、無機汞(Hg2?)和有機汞(CH?Hg?)。這些不同形態的汞對人體健康的影響各有差異,但就毒性機制而言,汞的毒性效應實際上是一場分子層面的“無聲戰爭”。
l元素汞(Hg?):具有強脂溶性,約80%的汞蒸氣可通過呼吸作用被肺部吸收,并借助被動擴散直接跨越細胞膜磷脂雙分子層進入細胞、血胎屏障和胎盤。
l無機汞(Hg2?):沒有脂溶性,不易穿過血腦與胎盤屏障,需借助競爭性離子通道或轉運蛋白進入細胞。
l有機汞(CH?Hg?):具有強脂溶性與強胃腸道吸收性,高效的吸收機制與脂溶性使其借助被動擴散進入血胎屏障和胎盤,也能與半胱氨酸形成復合物借助主動運輸進入細胞。
汞的毒性源于其強脂溶性、強親硫性與反應活性。汞的強脂溶性使其進入人體后優先攻擊富含脂質的細胞,如神經細胞與胎盤組織細胞,進而使血腦屏障與胎盤屏障對重金屬的防御機制失效,引發神經退行性疾病。汞的親硫性指汞對巰基(-SH)具有極高親和力,優先結合含巰基的酶、受體和轉運蛋白,導致維持人體正常功能的酶活性喪失、蛋白質變性。汞的反應活性指汞直接消耗體內的抗氧化物質(如谷胱甘肽),并通過芬頓反應產生大量活性氧攻擊脂質、蛋白質和DNA,造成細胞膜損傷、細胞壞死或凋亡。
從汞的跨膜機制、毒性來源來看,汞中毒具有多器官靶向性,汞的毒性隨血液分布至全身,其中有機汞對神經系統的損害最為嚴重,而無機汞主要損害腎臟、肝臟。
二、汞的暴露與代謝:看不見的“入侵者”
汞在日常的食物、土壤、水和空氣中都可能存在,其暴露方式主要分為以下三種:經呼吸攝入、經皮膚接觸和經消化道攝入,其中經消化道暴露的比例高達90%以上。
經呼吸攝入:主要來源于含汞工業廢氣及汽車尾氣排放,吸收率高、毒性強,但日常生活中接觸高濃度氣態汞的概率較低。
經皮膚接觸:主要來自于含汞的速效美白化妝品,由于皮膚對汞的吸收率很低,毒性相對較弱。
經消化道攝入:經消化道攝入的汞大多為甲基汞,甲基汞主要來源于日常食用的魚類、貝類,尤其是肉食性魚類,以及與含汞廢水、農藥等接觸的農產品,如稻米等。
因此,從攝入的角度來看,飲食攝入是我們普通人最主要的攝入方式。從毒性的角度,甲基汞易吸收、代謝周期長,并隨著食物鏈不斷富集,對人體的毒害性最重。
汞的吸收率存在差異且汞中毒具有多器官靶向性,人體汞的代謝與蓄積情況較為復雜。汞及其化合物一般經過尿液與糞便排出體外,汞于人體的半衰期平均為60至70日,也就是說如果從現在開始不在攝入汞了,那么原來身體里的汞差不多得2個月后才能排出一半。
另外,由于元素汞與有機汞可穿過血腦屏障和胎盤屏障影響胎兒以及分泌的母乳,對神經系統的損害永久且不可逆,所以其半衰期甚至可達數年。
三、如何拮抗汞的毒性
汞的毒性是分子層面的無聲戰爭,而硒是分子層面的解讀密碼。由于硒是許多重要酶的活性中心,如谷胱甘肽過氧化物酶等。這些酶在機體內起著維持體內氧化還原平衡的重要作用。當機體暴露于汞時, 汞與酶中硫的結合使得機體內這些重要酶失去活力, 無法維持機體的氧化還原平衡,從而造成機體損傷。補硒后, 這些酶的活力得以恢復,從而使機體健康水平得以恢復。同時,由于硒與汞的結合能力比硫與汞的結合能力更強(硒與汞的絡合能力更強,絡合常數為1045,比硫與汞絡合能力高 6 個數量級),硒可與機體內的汞競爭性結合從而使體內與巰基結合的汞排出體外,而巰基是生物體內許多重要酶的活性中心,通過對體內含巰基酶活力的恢復達到解毒作用。
參考文獻:
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