金属过敏研究进展

宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri. and Fores. Sci.&Tech. 2011，52（04）：63- 64，89 金属过敏是以单核细胞侵入性组织损伤为主的炎症反应 和以细胞变性坏死为主要特征的Ⅳ型超敏反应。最常见的致敏 金属是镍，另外铬和汞等金属也会造成过敏反应，主要临床症 状：接触性皮炎、荨麻疹、关节松动、湿疹样皮炎、脉管炎、大疱 样皮炎、多形性红斑、骨坏死、假关节排斥反应等，严重者甚至 可致癌；高龄、类风湿性关节炎病人及长期用抗炎药的人的金 属反应性减弱[1- 7]。日常生活中，金属过敏时常给一些人的健康 带来困扰，笔者针对性地综述了相关研究材料，以为大众和相 关研究者提供科学资料。 1 临床病症报道 （1）镍铬合金过敏常见口干、口腔烧灼感、金属味及电流刺 激症状，其烧灼感可达 72％。口内多轻度牙龈炎，舌炎、龈缘变 黑、黏膜苔藓样变化[5]。对镍敏感的人可因使用手机而出现红 色、发痒的皮疹，即手机皮炎。患者经针刺治疗后出现红、肿、 痒，有些针刺部位有分泌物[8- 9]。 （2）金属避孕环置入后，可导致持续渐进性的下腹疼痛、阴 道水样白带增多、阴道黏膜潮红、轻度瘙痒、子宫增大、面部浮 肿、双眼睑及口唇肿胀明显等[10- 11]。 （3）一名术后 30年的髋关节成形术患者，在钴铬螺钉附近 发生恶性间叶组织肿瘤。另外，还有金属髋关节置入患者发生 肾癌、前列腺癌、淋巴瘤及白血病的报告[12]。 2 过敏机理 某些金属盐和体内蛋白结合为完全抗原，再接触同一金属 时激活免疫产生炎症甚至癌变。过敏反应产生及其强度取决于 金属离子特性和个体免疫系统遗传性[6，13- 15]。 2.1 对免疫系统的影响 银汞合金对人体淋巴系统的 T4细胞有抑制作用。而适量 的 T4细胞对免疫系统有稳定作用。T4细胞／T8细胞的正常比 例依赖于 T4，T4/T8失调，免疫功能就易丧失[16]。 2.2 炎症反应机理 ①腐蚀反应可导致肌体局部低氧、低 pH；二十烷类、细胞 因子和金属蛋白增高、多种酶变性、胞内 ATP浓度下降等，提供 了适宜炎症反应发生的微环境。②金属离子激活巨噬细胞产生 炎性因子。③局部巨噬细胞被激活后，溶酶体酶释放到细胞外基 质，酸性水解酶能使细胞、组织自溶，加重炎症反应[3，12- 13，17- 18]。 2.3 致癌机理 金属过敏严重者可导致癌症发生。铬致癌的可能作用机 制：铬在细胞内被还原，产生的活性氧可致细胞 DNA损伤，核 转录因子激活，影响细胞凋亡，抑制细胞生长。癌基因表达并激 活细胞有丝分裂原激活蛋白激酶家族，导致肿瘤。金属离子破 坏氧化还原敏感信号分子，阻止细胞正常信号传导和基因表达 而致癌[3，12，19]。 镍能直接嵌合到 DNA分子上，该分子若不能正确修复，将 使 DNA断裂或突变，间接致癌。镍能减弱 DNA、RNA多聚酶的 活性，减少 DNA复制。镍可降低 DNA合成，改变 DNA结构，抑 制 DNA的转录和复制，引起 DNA- 蛋白质交联和 DNA单链断 裂，导致 DNA损伤和细胞毒作用，其还催化 ROOH、H2O、O2等 产生自由基，Ni2+可削弱机体防御系统功能，增强细胞对癌的 易感性[20- 22]。 2.4 常见金属过敏机制 2.4.1 镍 镍有低血细胞亲和力，通过毛孔和皮脂腺渗入，与表皮 细胞角质蛋白结合成完全抗原，使T细胞致敏，严重可致癌[2，5，12，23- 26]。 2.4.2 铬 六价铬对红细胞、白细胞有强烈的结合倾向，可增加 炎症因子 IL-6和 IL-8的释放。铬在细胞内还原可致癌[5，12，22，27- 28]。 2.4.3 钴 钴使巨噬细胞释放单电子活性氧，其高度化学反 应性能促使炎性白细胞集中，加重组织损伤。其刺激巨噬细胞 释放肿瘤坏死因子，活化和吸引破骨细胞，诱发骨溶解。Co2+使 金属过敏研究进展 李 娜 1，巩 江 2，高 昂 1，陈巧利 1，贾 旭 1，王 明 1，路 锋 1，倪士银 3，倪士峰 1* 1.西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室，西北大学生命科学学院，陕西 西安 710069 2.西藏民族学院医学院，陕西 咸阳 712082；3.喜星电子(南京)有限公司，江苏 南京 210038 摘 要：在广泛的文献检索基础上，对常见金属的致敏机理、检测与治疗技术进行了综述，为临床医学研究和全民保健提供参考。 关键词：金属过敏；机理；检测；预防；治疗 中图分类号：R754 文献标识码：A 文章编号：1002- 204X（2011）04- 0063- 02 Recent Developments of Research on Metal Allergy LI Na et al (Key Laboratory of Resource Biology and Biotechnology in Western China of Ministry of Education/College of Life Science, Northwest University, Xi’an，Shaanxi 710069) Abstract The authors outlined a simple mechanism of metal allergy, describes examples of metal allergy and metal allergy testing and treatment, to provide reference for clinical research and universal health care. Key words Metal allergy；Mechanism；Test；Prevent；Remedy 项目基金：西部资源生物与现代生物技术实验室教育部重点实验室基 金(KH09030)；西藏自治区科技厅重大科技专项基金(20091012)；陕西 省教育厅科学研究项目计划（2010JK862）资助。 作者简介：李娜（1990- ），女，陕西周至人，本科生，专业：生命科学与 技术。*通讯作者，博士后，副研究员，从事中药化学、中药资源学、中药 现代化与中医学研究。 收稿日期：2011- 01- 28 63 52卷 04期 特殊巨噬细胞释放基质金属蛋白酶和金属蛋白酶抑制因子，使 组织抑制因子比例失衡，引起胞外基质溶解[2，5，12]。 2.4.4 钛 钛有高活化性，可与其他元素结合。促细胞释放 PG-2、IL-1和肿瘤坏死因子诱发炎症。局部巨噬细胞被激活后， 溶酶体酶释放到细胞外基质，酸性水解酶使细胞、组织自溶，加 重炎症[12]。 2.4.5 银 脂多糖存在下，银使 IL-6分泌增多，诱发炎症。 2.4.6 铟 铟使细胞分泌 PG-2、IL-6增多，前者舒张血管，增 强血管通透性，后者诱导炎症反应[2，29]。 2.4.7 钼 钼是人体必需的微量元素。铜是钼的对抗剂[2]。钼 在体内过多，不仅干扰铜的吸收和利用，还可以使体内产生多 种疾病及生化紊乱，甚至引起钼中毒，其过敏机制比较复杂[30]。 2.4.8 铜 铜的含量与细胞毒性有关，对细胞黏膜有刺激作 用，使淋巴细胞产生 IL-2，进一步增强淋巴细胞活性，使 PG-2 和 IL-6增加而诱发炎症。在脂多糖存在条件下，铜离子可使细 胞分泌 IL-1增多而导致炎症。铜离子通过干扰细胞代谢而诱 发过敏[2，29，31]。 2.4.9 钯 钯使细胞分泌 IL-6增多而诱发炎症。其致敏性因 缺乏合适的检测物还具有争议；一些研究者认为存在镍和钯交 叉过敏现象[2，29，32]。 2.4.10 锌 锌可诱导细胞分泌细胞介素-6，脂多糖存在时，诱 导产生 IL-1，二者都是诱发炎症的主要细胞因子[2，29]。 2.4.11 汞 汞能与巯基结合，使细胞色素氧化酶、丙酮酸激 酶、琥珀酸脱氢酶等失活；与羧基、磷酰基结合影响功能基团活 性，阻碍细胞正常代谢，导致细胞变性和坏死[31]。 3 诊断与检验方法 通常采用斑贴试验法，按照国际接触性皮炎研究组（IC- DRG）标准判定，符合纳入及排除标准者为金属过敏。纳入标 准：①有明确持续金属接触史；②临床诊断为接触性皮炎、反复 发生的亚急性或慢性湿疹、湿疹样皮炎；③对 1～4种金属抗原 蛋白阳性[4]。排除标准：①2周内用皮质类固醇或 72 h内用抗组 胺药物者；②单纯非金属抗原斑贴试验阳性[1，4，6]。 4 预防与治疗方法 一旦发生金属过敏性皮炎，最根本、有效的办法是隔绝过 敏原。但实际上，目前采用躲避过敏原等被动防御措施很不容 易得到实施。调控患者本身过敏体质在疾病发生、发展、转归等 方面起着决定性的作用。修复材料引发的过敏，拆除修复体后 症状就会缓解或消退[2，33- 37]。应用非贵金属前，应询问患者过敏 史，是否属于过敏体质，必要时可做皮肤黏膜斑贴试验，若患者 对非贵金属有不良反应，应使用钛合金等贵金属[5]。 5 结语 金属在日常生活中应用广泛，给人类生活带来了许多方 便；但是部分金属离子易致人体过敏反应，其发生机制、致癌性 机制、致癌动物模型等研究均有待完善。随着资料积累、实验研 究的深入及相关科技的发展，金属过敏的预防及治疗将会有长 足进步，发展前景广阔。 参考文献： [1]吴青菁. 二氧化锆全瓷冠修复的临床观察[J]. 全科医学临床与教育， 2009，7（3）：304- 306. 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American Journal of Contact （下转第89页） 李 娜，等 金属过敏研究进展64 成约 30°斜切面。 3.2.1.2 削接穗 选择同样枝条部位，然后一手抓紧接穗枝的 下部，另一手握紧嫁接刀在适当部位斜削向接穗的顶端 7～8 cm，最深处达木质部 3/5处。 3.2.1.3 插砧木 把削成平切面的一侧贴靠接穗枝，并小心插 入削好的接穗枝内，使砧木和接穗削面两边的形成层对齐、靠 紧。若砧木和接穗削平面不一致，必须保证砧木和接穗有一侧 的形成层对齐，然后扎绑固定，对于较容易嫁接成活的植物可 选用切接、芽接等简单接法。该法可增加砧木、接穗的髓射线和 形成层的接触面积，保证砧木和接穗插接后牢固，使嫁接处迅 速愈合，恢复原型，有效防止因台风或人畜等危害而影响成活。 3.2.2 靠接法 把砧木和接穗植株靠拢或移近能够靠接即 可，远缘嫁接均以幼嫩枝条为主。削切时刀要平稳，靠插时形成 层要对准，扎绑紧凑到位，砧木植株和接穗植株应保持固定，以 利于成活。芽眼处的绑扎薄膜只能单层拉紧，以便于新梢顺利 透膜而出。嫁接刀口应保持干净，以防杂质污染而影响成活率。 该法可减少砧木对接穗的排斥，延长砧木与接穗相互渗透磨合 期，同时利用砧木植株和接穗植株各自的生长优势。该法是远 缘嫁接中成活率最高的方法，也是远缘嫁接方法的最佳选择。 4 包扎方法 根据不同植物体内生理特征和种属间差异，选择包扎方法 对嫁接成活也至关重要。 4.1 开放性捆扎 嫁接后只捆扎接穗与砧木接触处，适用于砧木和接穗体内 富含无黏性的胶质、嫁接后切口会继续流出胶液的植物。如羊 蹄角作砧木嫁接紫荆等植物。 4.2 半密封式捆扎 嫁接后捆扎接穗与砧木嫁接处及其上下 1～2 cm处，适用 于砧木和接穗体内含有黏性的胶质、嫁接后切口会流出少量胶 液的植物。如菠萝蜜作砧木嫁接面包果；无花果作砧木嫁接薜 荔；杧果作砧木嫁接腰果等植物。 4.3 密封式捆扎 嫁接后捆扎接穗与砧木嫁接处及其上下 2～4 cm处，适用 于砧木和接穗体内具有芳香性物质、水分含量适中的植物。如 莲雾作砧木嫁接水葡萄；玉兰作砧木嫁接含笑；黄皮果作砧木 嫁接佛手、柠檬、蜜柚、膯类等植物。 4.4 全密封式捆扎 嫁接后捆扎接穗与砧木嫁接处及其上下 5～10 cm处，适 用于砧木和接穗体内水分含量低、易干燥、易氧化的植物。如龙 眼作砧木嫁接荔枝；番石榴作砧木嫁接红果紫；桃、李作砧木嫁 接梨、枇杷；木棉作砧木嫁接油梨等植物。 5 嫁接后管理 远缘植物嫁接亲和力差，其砧木和接穗的薄壁纤维筛管组 织细胞成分差异大，容易相互排斥，嫁接后两者融合期较长，比 同种植物成活期延长 2～3个月，有的甚至达半年以上。嫁接期 间管理应加强氮肥的供应，创造有利于愈合的环境；如嫁接部 位遮阴保湿，尽量满足嫁接成活的条件。 6 结语 尽管嫁接杂交技术在栽培及基础理论方面已取得突飞猛 进的发展，但嫁接应用于遗传育种实践方面仍十分薄弱，目前 仅少数国家的学者从事该方面研究，我国在该方面的研究几乎 处于停滞状态。钱学森曾建议开设《嫁接技术改造学》这一课 程，并指出其作用不逊色于《基因工程学》，这意味着采用远缘 嫁接的方法不仅能培育出丰富多彩的嫁接嵌合体，而且能培育 出类似转基因植物的蒙导杂种，且方法简单实用，可作为常规 育种和现代基因工程育种的辅助手段，是不容忽视的育种途径 之一。 参考文献： [1] 刘用生，李保印，李桂荣，等. 嫁接杂交与果树遗传的特殊性[J]. 遗 传，2004，26（5）：705- 710. 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