医学与社会
2017年07月号
卷首语
医学进展
有争议的话题

智商低?或许是小时候铅中毒

作者:宫健

2016年美国密歇根州的弗林特市由于铅污染发生饮用水危机,喝了这种被铅污染的水将对人体造成威胁。这一事故源于政客们的一系列的错误决策,使得铅从管道和设备滤过到居民家中的饮用水。而事实上,弗林特市绝不是是唯一出现铅污染的城市。据报道,2016年,在美国3000个社区中,血铅浓度大于5μg/dL(当前美国疾病控制预防中心提供的血铅浓度参考值)的儿童的比例超过了此次弗林特市受影响儿童中的比例。
铅是一种具有神经毒性的重金属元素,在人体内无生理功用,理想血铅浓度为零。但环境中铅是普遍存在的,绝大多数人体内均含有一定量的铅。血铅过高可能发生铅中毒。铅中毒会引起机体的神经系统、血液系统、消化系统等的一系列异常表现,影响人体的正常机能。
儿童由于代谢和发育方面的特点,对铅毒性特别敏感。研究证实,血铅水平在10μg /dL 左右时,虽尚不能产生特异性的临床表现,但已对儿童的智能发育、体格生长、学习能力和听力产生不利影响。
目前,大多数对铅毒性的研究主要集中在生命早期铅暴露对儿童期结局(如神经心理学损害)的影响,或累积的铅暴露对成人认知、肾功能以及心血管的影响。研究表明,儿童期铅暴露会持续到青春期,但目前关于铅中毒对成年后的影响的研究还很少。
美国杜克大学的Reuben及其同事们称,对新西兰565位铅中毒的受试者展开的长期研究发现,11岁时的血铅浓度与38岁时的智商(IQ值)呈负相关。11岁时血铅浓度每增加5μg/dL与IQ值降低1.6分有关。血铅浓度大于10μg/dL(2012年前美国疾病控制预防中心的“行动阈值”)与成人IQ值降低2.7分有关,与11岁IQ值降低1.7分有关。后一发现令人感到吃惊,血铅浓度在11岁时就与IQ值呈负相关。因为儿童期的IQ值在分析38岁时的IQ值中被处理为协变量,所以真实的纵向关联的强度可能被低估了。因为随访时间几乎为20年,超过任何其他基于人群的儿童铅暴露队列,所以该研究结果扩展了我们关于生命早期暴露所致不良影响的持续时间的认知。此外,研究结果也支持自1970年以来减少铅摄入的干预措施,这使得美国成年人IQ值平均增加4.5分。
随着铅中毒的儿童长大成人,这项研究还扩展了对于成年期发病范围的理解。11岁时血铅浓度高与38岁时社会经济地位低相关;在超过25年的随访期中,认知能力下降介导了这一关联。对于11岁时血铅浓度大于10μg /dL的受试者,其成年期社会经济地位显著低于他们的父母。该研究提供了儿童期铅暴露为何导致长大成人后社会经济地位低的线索。除了减低IQ值,铅暴露与执行能力缺陷、类似于注意缺陷多动障碍(如冲动、混乱、注意力分散)的行为、药物滥用以及其他形式的社会病有关。这些缺陷可能导致受教育程度低,工作机会少,收入低,因此他们的社会经济地位也比原本可以达到的更低。早期铅暴露也可能影响人体应对未来身体健康挑战(如卒中或衰老相关的退化过程)的能力。在大鼠和猴的实验中,生命早期铅暴露产生的表观遗传学改变(成年前沉默),导致淀粉样β蛋白前体和淀粉样β蛋白的过度表达及τ蛋白的高度磷酸化。目前,发育期铅暴露对终生健康的影响还未充分理解。
Reuben等人也说明了早期铅暴露与结局的分析中选择协变量(如认知能力)所涉及的挑战。常规的做法是将社会经济地位处理为潜在的混杂因素,将其选择为协变量。Reuben的研究则表明,成年后的社会经济地位低可能是生命早期铅暴露的结果,其不仅仅是一个混杂因素,将其选择为分析中的协变量可能是不合适的。铅暴露儿童的父母的社会经济地位甚至可能反映父母既往的铅暴露,或作为儿童铅暴露的代理指标,这让人对铅暴露仅仅是混杂因素产生怀疑。对于通常被视为混杂因素的多种家庭因素也是如此,例如养育子女的做法和态度,这可能受到铅暴露儿童的异常行为的影响。
在该研究中,按当时的标准,这些儿童11岁时的血铅浓度较高。在这些儿童中,平均血铅水平为11μg/dL,并且94%的儿童超过了当前的参考值5μg/dL。然而,这些儿童并非因为已知这些儿童是过度铅暴露而进行招募,而仅仅是因为他们于1972年至1973年间在玛丽女王产科中心出生。他们的血铅水平类似于当时美国的儿童(平均15μg/dL),当时88%的美国儿童浓度大于10μg/dL。如果这项研究在美国进行的话,没有理由会认为研究结果会有所不同(在美国开展的此类研究中,研究结果可能大致相同)。在正确地看待铅暴露这一问题上,在弗林特市,是血铅浓度大于5μg/dL的儿童的比例增加了一倍,从2.4%增加至4.9%,这才引起了公共健康问题。自1970年以来,汽油、油漆和焊料中的铅已经除去,这已大大减少了铅的暴露量,然而,正如弗林特市所出现的问题,铅的影响虽然已被减少,但并未消除。对于幼儿的IQ值下降,归因于铅暴露仍然超过许多儿科疾病,如脑肿瘤、先天性心脏病和创伤性脑损伤。一定量的铅暴露事实上是普遍的。因为铅不存在安全水平,所以任何剂量的暴露都是有害的。
对于消除铅暴露、控制铅暴露的不良后果,我们需要多管齐下,所有铅的不必要的用途都必须逐步淘汰,以防止其继续扩散到环境中。既往因使用汽油、油漆和焊料在环境中形成的铅污染地点须在地图上进行标记。目前,血铅筛查被用来识别铅超标的儿童。这是非常必要的,但还不够。考虑到二级预防的有效选择非常有限,减少铅暴露相关的健康负担需要积极的一级预防。除儿童外,还必须对环境进行筛查,以便铅污染地点发生儿童铅暴露之前对其进行治理。识别有效的改善认知结局的干预措施是一个重要的研究课题,目前尚无多少可用的数据。
除非采取了上述步骤,否则像弗林特市铅暴露这样的问题几乎肯定还会发生。儿童将继续成为铅暴露的最大受害者,并且弱势儿童可能会承担更高的疾病负担。Reuben的研究结果显示,这些可避免的伤害是长期存在的,可能影响了儿童的潜能发挥。
(作者:宫健)
参考文献:Journal of the American Medical Association 2017;317:1219-1220

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