慢性甲基汞中毒
慢性甲基汞中毒（chronic methyl-mercury poisoning）是人群长期暴露于被汞（甲基汞）污染的环境，主要是水体汞（甲基汞）污染和由此导致的鱼贝类等食物甲基汞污染，造成摄入者体内甲基汞蓄积并超过一定阈值所引起的以中枢神经系统损伤为主要中毒表现的环境污染性疾病。日本水俣病就是典型的慢性甲基汞中毒。
一、慢性甲基汞中毒的发病原因与机制
(一)甲基汞污染来源
自然界中大部分汞以硫化汞的形式广泛分布于地壳表层，在风化作用下，汞以固态微粒等形态进入环境。大气中的汞可沉降到地表或水体中；土壤中的汞可挥发进入大气，也可随降水进入地表水和地下水中。地表水中的汞一部分挥发进入大气，大部分则沉降进入底泥。无机汞不论呈何种形态，都会直接或间接地在微生物的作用下转化为有机汞，主要包括甲基汞、二甲基汞、苯基汞、甲氧基乙基汞等。 公卫百科
汞在环境中以金属汞、无机汞和有机汞三种形态存在。大气、水、土壤等环境介质中都可能含有汞。土壤中汞的含量为0.03～0.3 mg/kg。未受污染的天然水体中汞含量较低，但因水域不同其汞含量有一定差别。河水、湖水以及内陆地下水的汞含量一般不超过0.1 µg/L，雨水中汞的平均含量为0.2 ng/m3，泉水中可达80 µg/L。我国生活饮用水水质卫生标准（GB5749-2006）规定生活饮用水中汞含量不得超过0.001 mg/L。
采矿、冶炼、氯碱、化工、仪表、电子、颜料等工业企业排出的废水及含汞农药的使用是水体汞污染的主要来源。
（二）发病原因
水体汞污染是引起慢性甲基汞中毒的重要原因。甲基汞易于被水生生物吸收，并通过食物链在水生生物体内富集浓缩，这种生物放大作用可使鱼、贝等水生生物体内甲基汞富集百万倍以上。水中胶体颗粒、悬浮物、泥土细粒、浮游生物等能吸附汞，并通过重力沉降进入底泥，底泥中的汞在微生物的作用下可转变为甲基汞或二甲基汞，甲基汞能溶于水，又可从底泥返回水中。因此，无论汞或甲基汞污染的水体均可造成危害。
近几十年来，世界各地曾有多起环境污染导致人群发生慢性甲基汞中毒的报道，其中最具代表性的是发生在日本熊本县水俣湾的水俣病。该地区1925年建立了氮肥公司，该企业长期将没有经过任何处理的含甲基汞废水排放到水俣湾中，使水体受到严重污染，导致该地区的鱼贝等水生生物体内甲基汞的高度富集，人长期食用含甲基汞的海鲜引起慢性甲基汞中毒，导致了水俣病的发生。类似情况也发生在日本新泻县阿贺野河地区。我国第二松花江和松花江由于上游化工企业向水体中长期大量排放含汞废水，也曾受到较严重的汞和甲基汞污染，沿江渔民中陆续出现了慢性甲基汞中毒的病例。 公卫人
（三）发病机制
甲基汞主要经消化道摄入，具有脂溶性、原形蓄积和高神经毒等特性。甲基汞进入胃内与胃酸作用，生成氯化甲基汞，95%～100%可经肠道吸收进入血液，在红细胞内与血红蛋白中的巯基结合，随血液分布到脑、肝、肾脏和其他组织。在脑中的浓度约为血液浓度的6倍，其次为肝、肠壁、心、肺、呼吸道粘膜和皮肤。睾丸、甲状腺、头发及指甲等也有一定含量。甲基汞能通过血脑屏障，进入脑细胞；还能透过胎盘，进入胎儿脑中。脑细胞富含类脂质，而脂溶性的甲基汞对类脂质具有很高的亲和力，所以很容易蓄积在脑细胞内。对成人，甲基汞主要侵害大脑皮层的运动区、感觉区和视觉听觉区，有时也会侵害小脑。对胎儿脑的侵害，几乎遍及全脑，出生后成为先天性水俣病患儿，先天性水俣病的病情比成人水俣病更为严重复杂。 公卫家园
甲基汞分子结构中的C-Hg键结合得很牢固，不易破坏，在细胞中呈原形蓄积，以整个分子损害脑细胞，而且随着时间的延长，损害日益加重。先天性水俣病患儿病理检查可见典型甲基汞中毒病变，如小脑颗粒细胞萎缩、弥漫性髓质发育不良、胼胝体和锥体束发育不良，表明损伤发生在胎儿初期。甲基汞中毒动物模型研究发现局灶性小脑发育不良，包括颗粒细胞和浦肯野细胞异位；脑干、边缘系统包括海马和杏仁核神经元出现退行性病变，海马和杏仁核神经元数量明显减少，而齿状回的神经元数目增多；神经节内可见散在大型神经元被吞噬细胞浸润，神经元胞质内线粒体变性；神经远端轴索变性及髓鞘崩解，大量吞噬细胞浸润，病变逐渐加重，有向心性发展的特点。在水俣病的病程中，各种损害的表现均呈现进行性和不可恢复性。 公卫家园
近年来对甲基汞健康危害的分子机制研究结果显示：①甲基汞可以抑制β-微管蛋白，进而干扰神经元内部的结构以及生化反应的动态平衡；明显破坏线粒体的结构和功能；干扰神经递质的释放。②脂质过氧化作用也是甲基汞中毒时诱发脑神经细胞损伤的原因之一。甲基汞在体内代谢转化过程中产生自由基，可造成DNA链断裂、碱基与核糖氧化、碱基缺失以及蛋白质交联等多种类型的损伤，在蛋白质、核酸等生物大分子的局部引起自由基反应，造成结构的破坏。甲基汞可使脑中脂质过氧化物（lipoperoxide, LPO）的含量增加。甲基汞一方面与谷胱甘肽（glutathione, GSH）等抗氧化物结合，降低机体消除自由基的能力；另一方面又可产生自由基，导致体内LPO含量增高，最终导致细胞死亡。③体内金属硫蛋白（metallothionein, MT）是一种低分子量、富含巯基且能与重金属结合的蛋白质，与二价汞有极大的亲和力。在培养的神经元中加入汞，神经元的MT-III mRNA表达下降了30%～60%。MT-III mRNA表达降低会导致汞易于进入脑组织，进而产生神经毒作用。④甲基汞能特异性抑制星形胶质细胞对谷氨酸盐的摄取，干扰星形胶质细胞胶质原纤维酸性蛋白的合成，从而改变细胞的结构。⑤体外细胞培养及动物实验均证明甲基汞可诱导神经细胞中细胞凋亡相关基因的异常过量表达，从而可导致细胞凋亡。过度脑细胞凋亡可能与甲基汞诱发脑部畸形有关。⑥甲基汞可使脑神经细胞内游离钙离子水平显著升高，引起神经细胞钙稳态失调，导致神经细胞损伤，甚至死亡。
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一、慢性甲基汞中毒的发病原因与机制
(一)甲基汞污染来源
自然界中大部分汞以硫化汞的形式广泛分布于地壳表层，在风化作用下，汞以固态微粒等形态进入环境。大气中的汞可沉降到地表或水体中；土壤中的汞可挥发进入大气，也可随降水进入地表水和地下水中。地表水中的汞一部分挥发进入大气，大部分则沉降进入底泥。无机汞不论呈何种形态，都会直接或间接地在微生物的作用下转化为有机汞，主要包括甲基汞、二甲基汞、苯基汞、甲氧基乙基汞等。 公卫百科
汞在环境中以金属汞、无机汞和有机汞三种形态存在。大气、水、土壤等环境介质中都可能含有汞。土壤中汞的含量为0.03～0.3 mg/kg。未受污染的天然水体中汞含量较低，但因水域不同其汞含量有一定差别。河水、湖水以及内陆地下水的汞含量一般不超过0.1 µg/L，雨水中汞的平均含量为0.2 ng/m3，泉水中可达80 µg/L。我国生活饮用水水质卫生标准（GB5749-2006）规定生活饮用水中汞含量不得超过0.001 mg/L。
公卫人
采矿、冶炼、氯碱、化工、仪表、电子、颜料等工业企业排出的废水及含汞农药的使用是水体汞污染的主要来源。
（二）发病原因
水体汞污染是引起慢性甲基汞中毒的重要原因。甲基汞易于被水生生物吸收，并通过食物链在水生生物体内富集浓缩，这种生物放大作用可使鱼、贝等水生生物体内甲基汞富集百万倍以上。水中胶体颗粒、悬浮物、泥土细粒、浮游生物等能吸附汞，并通过重力沉降进入底泥，底泥中的汞在微生物的作用下可转变为甲基汞或二甲基汞，甲基汞能溶于水，又可从底泥返回水中。因此，无论汞或甲基汞污染的水体均可造成危害。
公卫家园
近几十年来，世界各地曾有多起环境污染导致人群发生慢性甲基汞中毒的报道，其中最具代表性的是发生在日本熊本县水俣湾的水俣病。该地区1925年建立了氮肥公司，该企业长期将没有经过任何处理的含甲基汞废水排放到水俣湾中，使水体受到严重污染，导致该地区的鱼贝等水生生物体内甲基汞的高度富集，人长期食用含甲基汞的海鲜引起慢性甲基汞中毒，导致了水俣病的发生。类似情况也发生在日本新泻县阿贺野河地区。我国第二松花江和松花江由于上游化工企业向水体中长期大量排放含汞废水，也曾受到较严重的汞和甲基汞污染，沿江渔民中陆续出现了慢性甲基汞中毒的病例。 公卫人
（三）发病机制
甲基汞主要经消化道摄入，具有脂溶性、原形蓄积和高神经毒等特性。甲基汞进入胃内与胃酸作用，生成氯化甲基汞，95%～100%可经肠道吸收进入血液，在红细胞内与血红蛋白中的巯基结合，随血液分布到脑、肝、肾脏和其他组织。在脑中的浓度约为血液浓度的6倍，其次为肝、肠壁、心、肺、呼吸道粘膜和皮肤。睾丸、甲状腺、头发及指甲等也有一定含量。甲基汞能通过血脑屏障，进入脑细胞；还能透过胎盘，进入胎儿脑中。脑细胞富含类脂质，而脂溶性的甲基汞对类脂质具有很高的亲和力，所以很容易蓄积在脑细胞内。对成人，甲基汞主要侵害大脑皮层的运动区、感觉区和视觉听觉区，有时也会侵害小脑。对胎儿脑的侵害，几乎遍及全脑，出生后成为先天性水俣病患儿，先天性水俣病的病情比成人水俣病更为严重复杂。 公卫家园
甲基汞分子结构中的C-Hg键结合得很牢固，不易破坏，在细胞中呈原形蓄积，以整个分子损害脑细胞，而且随着时间的延长，损害日益加重。先天性水俣病患儿病理检查可见典型甲基汞中毒病变，如小脑颗粒细胞萎缩、弥漫性髓质发育不良、胼胝体和锥体束发育不良，表明损伤发生在胎儿初期。甲基汞中毒动物模型研究发现局灶性小脑发育不良，包括颗粒细胞和浦肯野细胞异位；脑干、边缘系统包括海马和杏仁核神经元出现退行性病变，海马和杏仁核神经元数量明显减少，而齿状回的神经元数目增多；神经节内可见散在大型神经元被吞噬细胞浸润，神经元胞质内线粒体变性；神经远端轴索变性及髓鞘崩解，大量吞噬细胞浸润，病变逐渐加重，有向心性发展的特点。在水俣病的病程中，各种损害的表现均呈现进行性和不可恢复性。 公卫家园
近年来对甲基汞健康危害的分子机制研究结果显示：①甲基汞可以抑制β-微管蛋白，进而干扰神经元内部的结构以及生化反应的动态平衡；明显破坏线粒体的结构和功能；干扰神经递质的释放。②脂质过氧化作用也是甲基汞中毒时诱发脑神经细胞损伤的原因之一。甲基汞在体内代谢转化过程中产生自由基，可造成DNA链断裂、碱基与核糖氧化、碱基缺失以及蛋白质交联等多种类型的损伤，在蛋白质、核酸等生物大分子的局部引起自由基反应，造成结构的破坏。甲基汞可使脑中脂质过氧化物（lipoperoxide, LPO）的含量增加。甲基汞一方面与谷胱甘肽（glutathione, GSH）等抗氧化物结合，降低机体消除自由基的能力；另一方面又可产生自由基，导致体内LPO含量增高，最终导致细胞死亡。③体内金属硫蛋白（metallothionein, MT）是一种低分子量、富含巯基且能与重金属结合的蛋白质，与二价汞有极大的亲和力。在培养的神经元中加入汞，神经元的MT-III mRNA表达下降了30%～60%。MT-III mRNA表达降低会导致汞易于进入脑组织，进而产生神经毒作用。④甲基汞能特异性抑制星形胶质细胞对谷氨酸盐的摄取，干扰星形胶质细胞胶质原纤维酸性蛋白的合成，从而改变细胞的结构。⑤体外细胞培养及动物实验均证明甲基汞可诱导神经细胞中细胞凋亡相关基因的异常过量表达，从而可导致细胞凋亡。过度脑细胞凋亡可能与甲基汞诱发脑部畸形有关。⑥甲基汞可使脑神经细胞内游离钙离子水平显著升高，引起神经细胞钙稳态失调，导致神经细胞损伤，甚至死亡。
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