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As砷与地方性砷中毒砷与地方性砷中毒Endemic Arseniasis砷元素与砷化合物uu砷是一种自然存在的元素砷是一种自然存在的元素砷是一种自然存在的元素砷是一种自然存在的元素,在常见微量元素中排在第在常见微量元素中排在第在常见微量元素中排在第在常见微量元素中排在第20 20 位位位位,存在于地壳存在于地壳存在于地壳存在于地壳,广泛分布于环境中广泛分布于环境中广泛分布于环境中广泛分布于环境中uu砷主要有砷主要有砷主要有砷主要有3 3 种原子价种原子价种原子价种原子价(-3,+3,+5)(-3,+3,+5)。uu三价砷三价砷三价砷三价砷(As(As3+3+)和五价砷和五价砷和五价砷和五价砷(As(As5+5+)广泛存在于自然水体中广泛存在于自然水体中广泛存在于自然水体中广泛存在于自然水体中,都是都是都是都是可溶的可溶的可溶的可溶的。uu在氧化环境条件下五价砷类更稳定和占优势在氧化环境条件下五价砷类更稳定和占优势在氧化环境条件下五价砷类更稳定和占优势在氧化环境条件下五价砷类更稳定和占优势,而在还原环而在还原环而在还原环而在还原环境下以三价砷为主。境下以三价砷为主。境下以三价砷为主。境下以三价砷为主。uu砷可以被微生物、人类和动物甲基化为单甲基砷酸和二甲砷可以被微生物、人类和动物甲基化为单甲基砷酸和二甲砷可以被微生物、人类和动物甲基化为单甲基砷酸和二甲砷可以被微生物、人类和动物甲基化为单甲基砷酸和二甲胂酸、三甲基砷氧化物。胂酸、三甲基砷氧化物。胂酸、三甲基砷氧化物。胂酸、三甲基砷氧化物。uu三价化合物一般比五价化合物毒性大三价化合物一般比五价化合物毒性大三价化合物一般比五价化合物毒性大三价化合物一般比五价化合物毒性大,其中毒性最大的是其中毒性最大的是其中毒性最大的是其中毒性最大的是胂气体。胂气体。胂气体。胂气体。uu存在的有机砷化物一般无毒性。存在的有机砷化物一般无毒性。存在的有机砷化物一般无毒性。存在的有机砷化物一般无毒性。砷的用途uu砷可以用于硬化合金和生产半导体、颜料、玻璃制品、杀虫剂、灭鼠剂和杀霉菌剂uu还可以作为治疗某些疾病(例如昏睡病、慢性髓细胞样白血病)的药品成分砷的吸收与排泄uu可溶性砷化物可在胃肠道被吸收可溶性砷化物可在胃肠道被吸收(吸收率吸收率9597%),9597%),并经由肾脏并经由肾脏(例如例如AsAs5+5+,有机砷有机砷)排出。排出。uu砷的生物半减期约砷的生物半减期约30h30h以上，排泄缓慢。以上，排泄缓慢。uu三价砷三价砷(As(As3+3+)从体内经甲基化和非甲基化砷从体内经甲基化和非甲基化砷(As(As5+5+和和AsAs3+3+)经尿液排泄。经尿液排泄。uu甲基化砷类是由于无机甲基化砷类是由于无机AsAs3+3+和和AsAs5+5+在活体内连续在活体内连续还原形成的还原形成的,在肝脏它们转化为在肝脏它们转化为MMAA(MMAA(单甲基亚单甲基亚砷酸、单甲基砷酸砷酸、单甲基砷酸)、DMAA(DMAA(二甲基亚砷酸、二二甲基亚砷酸、二甲基砷酸甲基砷酸),),并解毒并解毒uu“解毒后解毒后”的的MMAA MMAA 和和DMAA DMAA 对人类和动物有对人类和动物有毒毒uu砷酸盐还原酶、单甲基砷酸盐还原酶砷酸盐还原酶、单甲基砷酸盐还原酶砷的运输与分布uu血液：约95%与血红蛋白中的珠蛋白结合uuAs3+：富含巯基的组织，肝、肾、脑uuAs5+：骨骼，以砷酸盐取代磷酸盐uu细胞内：内质网胞液溶酶体线粒体细胞核uu易蓄积于：皮肤、指（趾）甲、毛发，因角蛋白含量高砷的毒性uu砷通过与蛋白和酶的巯基相互作用(使蛋白质和酶在细胞内变性)以及增加细胞内的活性氧簇引起细胞损伤而产生毒性。uu砷可以阻碍必要酶的作用及其在细胞内的转录过程,最终导致人体多系统非癌病变相继发生。uu例如,三价甲基化砷诱导的氧化应激抑制了谷胱甘肽(GSH)还原酶及细胞保护机制抗氧化的硫氧还蛋白还原酶。砷导致细胞凋亡uu影响细胞凋亡基因的表达：p53、c-myc、bcl-2、bcl-x、bax、bad等uu改变端粒酶的活性：导致细胞端粒水平变化，细胞易凋亡uu细胞内信号转导异常：As进入细胞与游离巯基结合，激活胱天蛋白酶（caspase）家族成员，改变细胞内信号转导系统，诱发细胞凋亡。砷的致癌机制砷的致癌机制uuDNADNA损伤损伤损伤损伤：砷中毒患者皮肤中：砷中毒患者皮肤中：砷中毒患者皮肤中：砷中毒患者皮肤中OO6 6-甲基鸟嘌呤甲基鸟嘌呤甲基鸟嘌呤甲基鸟嘌呤-DNADNA甲基转移酶基因甲基转移酶基因甲基转移酶基因甲基转移酶基因(MGMTMGMT)、辐射损伤修复基、辐射损伤修复基、辐射损伤修复基、辐射损伤修复基因因因因(XRCC1XRCC1)、错配修复基因、错配修复基因、错配修复基因、错配修复基因(hMSH2hMSH2)、PTCHPTCH基因基因基因基因uu基因表达异常基因表达异常基因表达异常基因表达异常：人胚胎皮肤细胞：人胚胎皮肤细胞：人胚胎皮肤细胞：人胚胎皮肤细胞(HES)(HES)暴露于亚暴露于亚暴露于亚暴露于亚砷酸钠砷酸钠砷酸钠砷酸钠(NaAsO(NaAsO2 2)，6565个基因表达上调，个基因表达上调，个基因表达上调，个基因表达上调，6060个基个基个基个基因表达下调，涉及原癌基因、抑癌基因、细胞凋亡因表达下调，涉及原癌基因、抑癌基因、细胞凋亡因表达下调，涉及原癌基因、抑癌基因、细胞凋亡因表达下调，涉及原癌基因、抑癌基因、细胞凋亡基因、基因、基因、基因、DNADNA合成修复基因合成修复基因合成修复基因合成修复基因uuDNADNA甲基化反应甲基化反应甲基化反应甲基化反应：砷中毒患者外周血中具抑癌作：砷中毒患者外周血中具抑癌作：砷中毒患者外周血中具抑癌作：砷中毒患者外周血中具抑癌作用的用的用的用的p16p16基因高度甲基化，导致砷性肿瘤基因高度甲基化，导致砷性肿瘤基因高度甲基化，导致砷性肿瘤基因高度甲基化，导致砷性肿瘤p16p16基因基因基因基因失活失活失活失活uu氧化应激与活性氧氧化应激与活性氧氧化应激与活性氧氧化应激与活性氧(ROS)(ROS)的产生的产生的产生的产生：二甲基什奇替：二甲基什奇替：二甲基什奇替：二甲基什奇替和二甲基亚砷酸可与和二甲基亚砷酸可与和二甲基亚砷酸可与和二甲基亚砷酸可与OO2 2分子反应，生成分子反应，生成分子反应，生成分子反应，生成ROSROS，引，引，引，引起氧化应激并导致起氧化应激并导致起氧化应激并导致起氧化应激并导致DNADNA损伤，启动砷的致癌作用损伤，启动砷的致癌作用损伤，启动砷的致癌作用损伤，启动砷的致癌作用砷的慢性中毒症状uu皮肤损害皮肤损害皮肤损害皮肤损害(例如着色过度、角化过度、脱皮和毛发例如着色过度、角化过度、脱皮和毛发脱落脱落)uu周围神经病变周围神经病变周围神经病变周围神经病变uu周围血管疾病周围血管疾病周围血管疾病周围血管疾病uu致癌：皮肤癌、致癌：皮肤癌、致癌：皮肤癌、致癌：皮肤癌、乳腺癌、肾癌、膀胱癌、淋巴肉乳腺癌、肾癌、膀胱癌、淋巴肉瘤、血管肉瘤、口腔癌、骨癌、腹膜及生殖系统瘤、血管肉瘤、口腔癌、骨癌、腹膜及生殖系统肿瘤肿瘤uu多脏器损害多脏器损害多脏器损害多脏器损害：肝脏、神经系统、肾脏、血液系统、：肝脏、神经系统、肾脏、血液系统、生殖系统、心血管系统生殖系统、心血管系统uu致畸致畸致畸致畸：可殃及子二代：可殃及子二代砷的皮肤损伤uu皮肤损伤是最主要的皮肤损伤是最主要的皮肤损伤是最主要的皮肤损伤是最主要的,也是慢性砷中毒的也是慢性砷中毒的也是慢性砷中毒的也是慢性砷中毒的特异性体特异性体特异性体特异性体征征征征，饮用高砷水，饮用高砷水，饮用高砷水，饮用高砷水5 5年内即可出现相关症状。年内即可出现相关症状。年内即可出现相关症状。年内即可出现相关症状。uu皮肤包含了多种结合了皮肤包含了多种结合了皮肤包含了多种结合了皮肤包含了多种结合了AsAs3+3+的巯基而高度角质的巯基而高度角质的巯基而高度角质的巯基而高度角质化化化化,局部储存砷局部储存砷局部储存砷局部储存砷,这也可能是皮肤对砷的毒性作用这也可能是皮肤对砷的毒性作用这也可能是皮肤对砷的毒性作用这也可能是皮肤对砷的毒性作用敏感的原因敏感的原因敏感的原因敏感的原因uu色素沉着色素沉着色素沉着色素沉着与与与与色素缺失色素缺失色素缺失色素缺失：同时出现在躯干部位，以：同时出现在躯干部位，以：同时出现在躯干部位，以：同时出现在躯干部位，以腹部（花肚皮）、背部为主腹部（花肚皮）、背部为主腹部（花肚皮）、背部为主腹部（花肚皮）、背部为主uu皮肤皮肤皮肤皮肤过度角化、皲裂过度角化、皲裂过度角化、皲裂过度角化、皲裂：以手掌、脚跖部为主：以手掌、脚跖部为主：以手掌、脚跖部为主：以手掌、脚跖部为主砷引起的砷引起的周围神经病变周围神经病变uu早期表现uu末梢神经炎末梢神经炎：四肢对称性、向心性感觉障碍，痛觉温觉减退，麻木，蚁走感；四肢肌肉疼痛，收缩无力，甚至抬举、行走困难。砷引起的砷引起的周围血管疾病周围血管疾病uu砷化物是一种砷化物是一种毛细血管毒物毛细血管毒物毛细血管毒物毛细血管毒物，作用于血管壁，使，作用于血管壁，使之麻痹、通透性增加；损伤小动脉内膜，使之变之麻痹、通透性增加；损伤小动脉内膜，使之变性、坏死、管腔狭窄、血栓形成。性、坏死、管腔狭窄、血栓形成。uu多发生于多发生于下肢远端脚趾部位下肢远端脚趾部位下肢远端脚趾部位下肢远端脚趾部位。uu表现表现表现表现：脚背、脚趾发冷，颜色苍白，血管搏动减：脚背、脚趾发冷，颜色苍白，血管搏动减弱，脚趾疼痛明显。早期间歇性跛行，晚期脚趾弱，脚趾疼痛明显。早期间歇性跛行，晚期脚趾皮肤发黑、坏死（皮肤发黑、坏死（黑脚病黑脚病黑脚病黑脚病）。）。uu中医将脚趾皮肤发黑、坏死、脱落称之为中医将脚趾皮肤发黑、坏死、脱落称之为“脱骨脱骨疽疽”。砷与皮肤癌uu砷与皮肤损害、黑脚病(BFD)及皮肤癌具有剂量-效应关系uu皮肤癌包括原位细胞癌、侵入性细胞癌和混合性基底细胞癌,砷的慢性作用还包括uu造血抑制、浓血症(由血液到组织和胃肠道的液体丧失)uu黄疸型肝细胞损害uu门脉性肝硬化和肝腹水uu感觉障碍、末梢神经炎、厌食症以及体重减轻uu对免疫系统也有危害,它可诱发病毒/细菌感染地方性砷中毒的病区类型uu高度分散的灶状分布高度分散的灶状分布高度分散的灶状分布高度分散的灶状分布uu饮水型饮水型饮水型饮水型：水砷：水砷0.05mg/L0.05mg/L的人群约的人群约50005000万。加万。加拿大、美国、匈牙利、俄罗斯、孟加拉、印度、拿大、美国、匈牙利、俄罗斯、孟加拉、印度、尼泊尔、越南、柬埔寨。新疆、内蒙古、青海、尼泊尔、越南、柬埔寨。新疆、内蒙古、青海、宁夏、四川、北京、山西、山东、安徽、河南、宁夏、四川、北京、山西、山东、安徽、河南、吉林、黑龙江、台湾（乌脚病）吉林、黑龙江、台湾（乌脚病）西部地区为西部地区为防治重点。防治重点。uu燃煤污染型燃煤污染型燃煤污染型燃煤污染型：高砷煤：高砷煤室内空气室内空气+食物，每日摄砷食物，每日摄砷量是饮水型的几倍到几十倍。云南、贵州、四川、量是饮水型的几倍到几十倍。云南、贵州、四川、重庆、湖南、湖北、陕西。重庆、湖南、湖北、陕西。地方性砷中毒的人群分布特征uu家庭聚集性家庭聚集性uu年龄：从幼儿到老年均可患病，4050岁岁是患病的高峰uu性别：差异不明显，成年男性患者略多于女性，男性重体力劳动者患病较多地方性砷中毒的病区划分饮水砷含量饮水砷含量(mg/L)(mg/L)患病率患病率中、重度病中、重度病例检出率例检出率轻病区轻病区0.050.20.050.210%10%无无中等病区中等病区0.210.50.210.51030%1030%5%0.50.530%30%5%5%地方性砷中毒的治疗原则uu营养支持：营养支持：膳食中增加优质蛋白、多种维生素uu治疗末梢神经炎治疗末梢神经炎：VB1、VB12、肌苷、三磷腺苷、辅酶A、辅酶Q10uu处理皮肤损害处理皮肤损害：5%二巯丙醇油膏涂沫uu砷的解毒剂：砷的解毒剂：砷的解毒剂 各类螯合剂，包括uuD青霉胺、uu二巯基丙醇或英式二巯基丙醇(BAL)、uu二巯基丁二酸(DMSA)、uu二巯基丙磺酸(DMPS)。地方性砷中毒的预防措施uu更换水源：更换水源：选择砷含量0.05mg/L的水源uu饮水除砷：饮水除砷：混凝沉淀有一定效果。活性炭吸附。uu限制高砷煤限制高砷煤的开发使用：uu改良炉灶改良炉灶：改革敞开式燃烧炉灶，修建烟囱。避免煤烟污染粮食、蔬菜。