趙 源,宋 歡,譚成慧,劉電芝
1. 山東政法學(xué)院警官學(xué)院(中國濟(jì)南 250014);2. 內(nèi)江師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院(中國內(nèi)江 641100);3. 中國人民大學(xué)心理學(xué)系(中國北京 100872);4. 蘇州大學(xué)教育學(xué)院(中國蘇州 215123)
孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorder,ASD)又稱孤獨(dú)癥,是一種嚴(yán)重的發(fā)育障礙類疾病,主要癥狀包括社交退縮、溝通障礙和刻板行為等[1-2]。由于孤獨(dú)癥的病程綿延、難以逆轉(zhuǎn),且患病率呈逐年升高的趨勢,對家庭和社會(huì)造成了巨大負(fù)擔(dān)[3-4]。孤獨(dú)癥起因復(fù)雜,目前學(xué)界并未達(dá)成統(tǒng)一共識[5-6],越來越多的學(xué)者認(rèn)可孤獨(dú)癥可能是環(huán)境因素和生物因素共同導(dǎo)致的,而汞(mercury,Hg)正是通過這兩種因素成為兒童孤獨(dú)癥的誘因[1,7]。就環(huán)境因素而言,兒童可能通過疫苗、廢水、海產(chǎn)品甚至空氣接觸到汞,自然環(huán)境中汞的高暴露性可能是孤獨(dú)癥的主要誘因之一[8];從生物因素上看,汞在機(jī)體內(nèi)代謝緩慢,極易引發(fā)和加劇兒童孤獨(dú)癥的癥狀[7]。以往研究[9-11]發(fā)現(xiàn),血液、頭發(fā)等人體多處組織及尿液中都能檢測到孤獨(dú)癥兒童與健康兒童的汞含量差異,可見汞可能與兒童孤獨(dú)癥的產(chǎn)生及癥狀表現(xiàn)密切相關(guān)。
本研究梳理以往有關(guān)汞含量與兒童孤獨(dú)癥關(guān)系的研究,分析兒童如何在環(huán)境中接觸到汞,并探究孤獨(dú)癥兒童血液、頭發(fā)等組織及尿液中的汞含量與健康兒童的差異,進(jìn)而分析汞含量與兒童孤獨(dú)癥的關(guān)系,以期為孤獨(dú)癥兒童癥狀的改善提出合理建議。
汞在環(huán)境中有金屬汞、無機(jī)汞、有機(jī)汞3種形態(tài),可能存在于化工產(chǎn)品、化肥、工業(yè)涂料、建筑材料、海產(chǎn)品、疫苗、防腐劑等各類產(chǎn)品和各種環(huán)境中,是誘發(fā)孤獨(dú)癥的高風(fēng)險(xiǎn)因素[12]。汞可經(jīng)母體、廢水、飲食、呼吸等途徑進(jìn)入兒童體內(nèi),而自然環(huán)境中汞的高暴露性可能是孤獨(dú)癥發(fā)生的誘因之一[13]。
早在胎兒期,汞就可以通過母體在胎兒體內(nèi)進(jìn)行積累,原因在于有機(jī)汞容易穿過血腦屏障對胎兒產(chǎn)生影響[13]。出生后,嬰兒與環(huán)境的聯(lián)系更加緊密,也更容易受到環(huán)境的影響[13]。
首先,嬰兒出生不久就需接種疫苗,而硫柳汞是許多生物制品和常規(guī)接種疫苗的防腐劑[13]。絕大多數(shù)研究證實(shí)疫苗接種與兒童罹患孤獨(dú)癥并無直接聯(lián)系[14]。
其次,廢水是孤獨(dú)癥兒童體內(nèi)汞的主要來源之一。國家統(tǒng)計(jì)局2020年年鑒中提到,我國每年排放的廢水中含汞量超過2 000 kg,而水中的汞元素是人體暴露的重要途徑,經(jīng)過胃消化后成人可吸收11%,而兒童的吸收率則高達(dá)30%~75%[15]。除了直接飲水會(huì)接觸到汞,兒童在飲食過程中也會(huì)間接接觸汞,特別是食用水生生物時(shí)[8,16];同時(shí),在谷物、肉類以及食用油中也能檢測出較高含量的汞[15]。BLAUROCK-BUSCH等[12]通過對25名孤獨(dú)癥兒童和25名性別和年齡與之匹配的健康兒童的研究發(fā)現(xiàn),與健康兒童的母親相比,孤獨(dú)癥兒童的母親在懷孕期間食用了更多的海產(chǎn)品;與健康兒童相比,孤獨(dú)癥兒童在嬰兒期食用的海產(chǎn)品也更多。汞也可以通過呼吸進(jìn)入兒童體內(nèi)[10]。PALMER等[17]調(diào)查發(fā)現(xiàn),空氣中每多排放453.59 kg汞,孤獨(dú)癥患兒的比例就會(huì)增加61%。KERN等[10]對7項(xiàng)有關(guān)空氣中汞含量與兒童孤獨(dú)癥關(guān)系研究的元分析結(jié)果表明,隨著空氣中汞含量的增加,兒童患孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn)也增高。
最后,無機(jī)汞在空氣中傳播的同時(shí)還能沉積在土壤和水中,也會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)或細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì)(甲基汞),它們還會(huì)被微生物吸收進(jìn)入生物鏈通過更多的途徑進(jìn)入兒童體內(nèi)[17]。值得注意的是:全球范圍內(nèi)平均燃煤汞含量是0.13 mg/kg,而我國汞礦保有儲(chǔ)量居世界第三,同時(shí)煤炭是我國的主要燃料,空氣中煤汞含量為0.22 mg/kg,遠(yuǎn)高于全球平均水平,即我國兒童更容易從空氣中接觸汞[15],這也可能增加我國兒童患孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
可見,只要兒童和母體處于自然環(huán)境中就很難避免接觸到汞。兒童在成長過程中接觸到更多的汞可能會(huì)增加他們罹患孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn),而這種影響早在母體孕育胎兒時(shí)就已經(jīng)開始了,也就是說自然環(huán)境中汞的高暴露性可能是兒童孤獨(dú)癥產(chǎn)生的重要誘因之一。
兒童孤獨(dú)癥的出現(xiàn)不僅是暴露在高危環(huán)境中導(dǎo)致,人體對有毒金屬的代謝較差可能也是重要原因[12,18]。一方面,汞進(jìn)入兒童體內(nèi)后會(huì)抑制其生長和發(fā)育,導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育遲緩、學(xué)習(xí)障礙、行為異常等[18]。另一方面,汞進(jìn)入人體后還能與其他金屬發(fā)生反應(yīng),抑制機(jī)體對毒素的排泄,導(dǎo)致個(gè)體即使接觸很低水平的汞也可能會(huì)造成機(jī)體嚴(yán)重的損害[12]。
當(dāng)汞被人體吸收進(jìn)入血液后,可以通過生物膜進(jìn)入紅細(xì)胞與血紅蛋白的巰基(-SH)結(jié)合,進(jìn)而對腦細(xì)胞、胎兒、精子、卵子產(chǎn)生危害,甚至還會(huì)損傷肝、腎等器官[19]。孤獨(dú)癥兒童血汞含量與健康兒童有差異,并且血汞含量的高低與其癥狀的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。GEIER等[20]通過冷蒸氣分析紅細(xì)胞法對83名孤獨(dú)癥兒童和89名健康兒童血汞水平的研究發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童平均血汞水平比健康兒童高1.9倍。ADAMS等[18]對比了55名孤獨(dú)癥兒童與44名健康兒童全血和紅細(xì)胞中的汞含量,并且通過廣泛性發(fā)育障礙行為量表(pervasive developmental disorder behavior inventory,PDD-BI)、孤獨(dú)癥治療評估量表(autism treatment evaluation checklist, ATEC)和孤獨(dú)癥嚴(yán)重程度量表(severity of autism scale, SAS)對患兒的癥狀進(jìn)行了綜合評估??傮w來看,孤獨(dú)癥兒童體內(nèi)有毒金屬(包括汞、鉛、錫等)的平均含量較高,孤獨(dú)癥兒童全血和紅細(xì)胞中的汞含量顯著高于健康兒童,血汞含量與孤獨(dú)癥兒童癥狀的嚴(yán)重程度呈顯著正相關(guān)[20]。無獨(dú)有偶,KHALED等[21]通過冷蒸氣原子吸收光譜法(cold vapor atomic absorption spectrometry)分析了孤獨(dú)癥兒童及其健康同胞、健康兒童血液中汞含量的差異,并通過兒童孤獨(dú)癥評估量表(childhood autism rating scale,CARS)評估患兒癥狀的嚴(yán)重程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童血漿中的汞含量顯著高于他們的同胞和健康兒童,血汞含量與CARS得分呈顯著正相關(guān),這一結(jié)果再次證實(shí)了孤獨(dú)癥兒童血汞含量越高其癥狀越嚴(yán)重。
血汞含量不僅與兒童孤獨(dú)癥癥狀的嚴(yán)重程度顯著相關(guān),還對兒童孤獨(dú)癥具有預(yù)測作用,當(dāng)體內(nèi)的汞水平高于15 mg/L時(shí),則可能存在患孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn)[20]。雖然血汞會(huì)影響孤獨(dú)癥產(chǎn)生,但可以通過一定的方法降低孤獨(dú)癥兒童的血汞含量。YASSA[22]通過原子吸收法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass spectrometry)對45名孤獨(dú)癥兒童和同齡健康兒童的血汞含量進(jìn)行的對比研究發(fā)現(xiàn),使用螯合劑可以顯著降低血汞水平,同時(shí)孤獨(dú)癥癥狀的嚴(yán)重程度也有所減輕,這對減輕孤獨(dú)癥癥狀有一定的啟發(fā)作用。
孤獨(dú)癥兒童代謝能力會(huì)下降,因此大多數(shù)有關(guān)孤獨(dú)癥兒童尿汞含量的研究都得出孤獨(dú)癥兒童尿液中的汞含量顯著高于健康兒童的結(jié)果[21,23]。KHALED等[21]通過高效液相色譜法(high-performance liquid chromatography, HPLC)對不同被試尿液的測定結(jié)果顯示,孤獨(dú)癥兒童尿液中的汞含量顯著高于他們的健康同胞和健康兒童。不同嚴(yán)重程度孤獨(dú)癥兒童的尿汞含量也存在差異。GEIER等[7]依據(jù)被試的CARS得分將28名孤獨(dú)癥兒童分為輕度組和重度組,對兩組患兒尿液中尿卟啉和反硫化代謝物(transsulfuration metabolites)的分析發(fā)現(xiàn),與輕度組兒童相比,重度組兒童尿液中與汞重度相關(guān)的尿卟啉顯著增加,并且尿液中與汞中毒相關(guān)的尿卟啉含量與CARS得分呈顯著正相關(guān),且與氧化應(yīng)激的增加和解毒能力的下降有關(guān)[7,23]?;谝陨辖Y(jié)論,加之臨床尿液的檢測相對便宜且無創(chuàng)傷,因此現(xiàn)階段許多專家建議有必要將尿液檢測作為孤獨(dú)癥兒童的常規(guī)檢測,以評估或輔助評估其癥狀的嚴(yán)重程度[24]。
也有研究的結(jié)論與上述研究略有不同。WRIGHT等[11]對孤獨(dú)癥兒童及其兄弟姐妹、普通學(xué)校學(xué)生和特殊學(xué)校非孤獨(dú)癥兒童尿液中汞含量的研究發(fā)現(xiàn),無論是否對年齡、性別和汞的有機(jī)化合物進(jìn)行控制,各組被試尿汞含量均無顯著差異。類似地,JAFARI等[9]通過對8項(xiàng)涉及491名孤獨(dú)癥兒童和417名健康兒童尿液中汞含量的元分析也發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童與健康兒童的尿汞水平并無顯著差異。可見,目前仍需要進(jìn)行更多的臨床研究進(jìn)一步分析尿液中汞含量與兒童孤獨(dú)癥的關(guān)系,為兒童孤獨(dú)癥的評估提供更有效的臨床指標(biāo)。
目前,孤獨(dú)癥兒童與健康兒童頭發(fā)中汞含量的差異是學(xué)者們爭論最多的話題之一[9,25]。部分學(xué)者認(rèn)為孤獨(dú)癥兒童頭發(fā)中汞含量顯著高于健康兒童。MOHAMED等[1]對100名孤獨(dú)癥兒童和100名健康兒童的研究發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童頭發(fā)中汞的含量顯著高于健康兒童,并且頭發(fā)中的汞含量與母親妊娠期大量食用海產(chǎn)品、吸煙、接觸含汞的有機(jī)化合物等有關(guān)。YASSA[22]采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定45名孤獨(dú)癥兒童和45名健康兒童頭發(fā)中的汞含量,結(jié)果顯示孤獨(dú)癥兒童頭發(fā)中的汞含量顯著高于健康兒童。
也有研究結(jié)果與上述研究有所不同。SKALNY等[4]采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法對74名孤獨(dú)癥兒童和74名健康兒童頭發(fā)中不同元素含量的分析結(jié)果顯示:孤獨(dú)癥兒童頭發(fā)中的鉻(Cr)、碘(I)和釩(V)含量比健康兒童分別低29%、41%和24%,同時(shí)硒(Se)含量比健康兒童高31%,但頭發(fā)中汞的含量沒有明顯差異。JAFARI等[9]通過對23項(xiàng)涉及1 038名孤獨(dú)癥兒童和933名健康兒童的關(guān)于頭發(fā)中汞含量對比研究的meta分析發(fā)現(xiàn):孤獨(dú)癥兒童與健康兒童頭發(fā)中的汞含量并無顯著差異;但是根據(jù)Egger’s檢驗(yàn)和Begg’s漏斗圖排除其中3項(xiàng)異質(zhì)后發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童頭發(fā)中的汞含量顯著低于健康兒童;推測這一現(xiàn)象可能是汞滯留在細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)致的(一部分汞存留在了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞中)??傮w來看,目前對孤獨(dú)癥兒童與健康兒童頭發(fā)中汞含量的差異并未得到統(tǒng)一結(jié)論,仍需在未來研究中深入探討。
2.4.1 牙齒 ADAMS等[26]對15名孤獨(dú)癥兒童與11名健康兒童乳牙中金屬含量的分析結(jié)果顯示,相對于健康兒童,孤獨(dú)癥兒童乳牙中汞含量顯著增高,推測汞容易在胎兒和嬰兒發(fā)育期間在孤獨(dú)癥兒童體內(nèi)得到積累。孤獨(dú)癥兒童體內(nèi)汞含量的升高可能與母親妊娠期和哺乳期接觸到了更多汞有關(guān)。KHALED等[21]發(fā)現(xiàn),與健康兒童的母親相比,孤獨(dú)癥兒童的母親其牙齒中汞的有機(jī)化合物含量更高,有70%的孤獨(dú)癥兒童的母親在懷孕前有牙科汞合金修復(fù)史,這些母親的孩子均患有中度到重度的孤獨(dú)癥。
2.4.2 大腦 JAFARI等[9]通過對3項(xiàng)涉及16名孤獨(dú)癥患者和20名健康對照腦組織中汞濃度的對比研究發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥患者腦組織中的汞含量顯著高于健康人群。由于孤獨(dú)癥兒童的代謝能力下降,導(dǎo)致汞在體內(nèi)滯留,加之兒童血腦屏障的脆弱性,容易引發(fā)大腦神經(jīng)炎癥和氧化應(yīng)激過程,增加腦組織自身抗體水平,這可能是引起孤獨(dú)癥兒童神經(jīng)發(fā)育障礙的病理生理因素[10]。
2.4.3 指甲 LAKSHMI PRIYA等[27]在研究中根據(jù)CARS得分將孤獨(dú)癥兒童分為低功能組、中功能組和高功能組,通過與健康兒童的對照發(fā)現(xiàn):孤獨(dú)癥兒童指甲中的汞含量較高,且孤獨(dú)癥的嚴(yán)重程度與汞含量有關(guān),表現(xiàn)為低功能組孤獨(dú)癥兒童指甲中汞的積累顯著高于高功能組孤獨(dú)癥兒童。但JAFARI MOHAMMADABADI等[25]指出,孤獨(dú)癥兒童與健康兒童指甲中的汞并沒有顯著差異。由于整體上相關(guān)研究較少,尚無法做出絕對的推論,需要在今后通過更多臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
汞含量與兒童孤獨(dú)癥產(chǎn)生和發(fā)展的關(guān)系密切,是影響孤獨(dú)癥兒童癥狀的重要因素之一[28-29]。從環(huán)境因素來說,由于孕婦和孤獨(dú)癥兒童容易在環(huán)境中接觸到汞,給了汞進(jìn)入兒童體內(nèi)的機(jī)會(huì)[12]。從生物因素來看,由于口服抗生素的頻率增加[18,30]和孤獨(dú)癥兒童體內(nèi)谷胱甘肽(glutathione)的含量低等原因[31],導(dǎo)致了孤獨(dú)癥兒童排泄汞的能力下降。
從環(huán)境學(xué)上看:一方面,除了汞以外,環(huán)境中的其他污染物(例如鉛、錫、銅等)也可能是兒童孤獨(dú)癥的誘因[15,18,32-33],因此有必要進(jìn)一步分析環(huán)境中的其他污染物對兒童孤獨(dú)癥產(chǎn)生和發(fā)展的影響;另一方面,環(huán)境污染暴露與兒童孤獨(dú)癥的關(guān)系已經(jīng)引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注,今后有必要探究如何減少環(huán)境中的污染物,從而降低兒童罹患孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn),通過有效保護(hù)環(huán)境為兒童搭建健康的成長環(huán)境[33]。特別需要注意研究如何降低污染物的排放,這樣才能減少甚至避免母體和兒童接觸到污染物,獲得更加健康安全的飲食來源[34]。
從醫(yī)學(xué)上看:一方面,可以增進(jìn)對孤獨(dú)癥兒童疫苗接種、口腔保健、免疫力等的研究[35];另一方面有必要在臨床上通過大樣本來探究兒童體內(nèi)汞含量與孤獨(dú)癥的關(guān)系及機(jī)制。事實(shí)上,許多學(xué)科的專家都開始關(guān)注孤獨(dú)癥兒童的治療,例如運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練[36]、音樂治療[37]、聽覺感統(tǒng)訓(xùn)練治療[38]等,可見通過多學(xué)科融合有望為孤獨(dú)癥兒童的康復(fù)提供切實(shí)可行的幫助。
總之,今后應(yīng)從跨學(xué)科的角度對汞含量與兒童孤獨(dú)癥的關(guān)系進(jìn)行研究,通過擴(kuò)大研究樣本得到更加有價(jià)值的結(jié)果。相關(guān)部門有必要制訂相關(guān)政策,降低污染,改善兒童的居住環(huán)境,為孤獨(dú)癥兒童撐起保護(hù)傘。