Why lead is still bad for your brain
为什么说铅仍然对你的大脑有害：来自 Neurofrontiers 的解读
为什么铅 (Lead) 仍然对你的大脑有害
等等，罗马人不是已经解决了这个问题了吗？ 无论如何，我的奶奶吃了含铅涂料，但她完全没事。
neuronerd 2025 年 4 月 11 日 9 分钟
图片来源:Ionut Stefan
谈论铅是很无聊的。 我深有体会，在写这篇文章的时候，我花了不少时间研究关于铅的论文，但我能想到的最好的开场白就是铅有多么令人麻木地无聊。 可悲的是，无聊并不是重要的指标。 尽管我们热衷于将铅投入到任何东西中的日子（从水管到汽油，再到化妆品，再到房屋和儿童玩具的涂料）已经结束，但我们排放到环境中的铅并没有那么容易消失。 如果这还不够，我们仍然找到了一些用例来让它继续存在（没错，我说的就是电池）。
好吧，但它到底有多糟糕？ 铅的含量肯定没有那么高了，所以真的没有那么危险，对吧？ 嗯......简短的回答是：这有点复杂。 详细的答案就在文章的其余部分。
什么是铅 (Lead)？
铅是一种重金属。 （小提示：在写这篇文章之前，我几乎认为“重金属”这个词是理所当然的，因为每个人都知道什么是重金属，对吧？对吧？嗯……显然，关于这个词存在相当多的歧义，但铅是为数不多的符合所有定义的金属之一。重通常指的是密度大和/或化学反应性较低，即对与他人良好相处不感兴趣。）所以铅是一种重金属，它天然存在于地下。 使它非常棒的是，它既具有延展性，又具有耐用性和多功能性。
不太好的是，它具有延展性、多功能性、耐用性和毒性。 正如我在一开始提到的，铅已被用于许多产品中。 自罗马时代以来就一直在使用。 问题在于铅非常耐用，它基本上不会降解。 你看，与其他有趣的毒性金属（例如汞（可以被细菌转化为毒性较小的形式）不同，铅具有抗化学分解能力，因此一旦环境中存在铅颗粒，它们就会永远存在，除非你主动以某种方式将其去除。 换句话说，即使我们完全停止开采和使用铅（我们并没有这样做，因为铅酸电池市场预计在未来几年将会增长），我们仍然需要以安全的方式处理已经排放到环境中的铅。
当然，自从我们停止在汽油（以及油漆、化妆品等）中添加铅以来，情况有所改善。 例如，在美国，自 1976 年以来，血液样本中的铅水平已显着下降。 但下降并不意味着它们已达到零。 虽然许多具有负面影响的事物在小剂量下并不会真正伤害你，但铅并非如此。 没有安全的铅暴露水平。 更重要的是，美国人口的平均减少并不意味着世界各地，甚至美国人口的各个亚群也同样程度地减少。
铅 (Lead) 的影响及其背后的机制
我们已经确定，任何剂量的铅都是不安全的，但是，铅暴露对神经系统的影响并非以全有或全无的方式发生。 它们在很大程度上取决于一个人暴露于铅的水平（越多越糟），以及发生暴露的发育阶段（儿童比成人受到的影响更大）。
铅通常通过以下两种途径之一进入人体：肠道或肺部。 儿童比成人吸收更多的铅，因为与成人相比，他们的肠道和肺部内壁尚未成熟，从而使更多的铅通过。 他们还需要更多的铁、钙和锌，这些金属与铅直接竞争（显然铅获胜）。 此外，幼儿可能会更多地接触到铅，因为他们倾向于将未洗的手以及可能受污染的物体放入口中。
虽然铅在血液中的半衰期（意味着浓度降至一半所需的时间）相对较短，只有 28 天，但这与在体内的半衰期不同。 血液中的一些铅不会被消除，但实际上会进入软组织，即肾脏、肝脏、大脑，在那里半衰期为几个月，更令人烦恼的是，会进入骨骼，在那里半衰期为 10 到 30 年。 更重要的是，从这里，铅可以回渗到血液中，从而再次进入软组织并造成更多损害。 这在怀孕期间尤其会发生，从而影响未出生的婴儿，但在正常衰老期间也会发生，在骨质疏松症等情况下更是如此。
现在，急性铅暴露的影响非常明显。 如果有人吃下一块铅，会导致癫痫发作、昏迷，甚至可能死亡。 但显然这是一个不切实际的场景，也不是大多数人会接触到的。 另一方面，慢性铅暴露会导致铅在体内积累，并且与记忆问题（包括晚年患上阿尔茨海默病）、认知和行为问题有关，包括注意力缺陷、攻击性增加、学习问题和智商下降。 但关键是：过去，人们认为这些问题只有在超过一定浓度时才会出现：高于 10 μg/dL、高于 5 μg/dL、高于 3.5 μg/dL...... 是的，浓度越高，影响越严重。 然而，随着研究的进展，越来越清楚的是，不存在安全的铅暴露。 即使是非常小的浓度也会引起神经系统影响。
但其背后的分子机制是什么？ （旁注：将一种特定的分子破坏与一种特定的行为结果直接联系起来实际上是行不通的，但我们可以将我们在行为层面观察到的影响与 in vitro 分子数据相关联，从而更清楚地了解铅如何破坏神经系统。）到目前为止，已经确定了三个主要的分子机制。 铅会改变细胞膜的流动性，干扰基于钙的过程，并产生活性氧。
关于细胞膜，重要的是要理解它既不是静态的，也不是均匀的。 一方面，细胞膜中嵌入了许多蛋白质，它们基本上可以移动到需要的地方。 另一方面，细胞膜有大量的运输活动，即囊泡，它们要么与细胞膜融合，要么从细胞膜上脱落。 特别是对于神经元，可以考虑突触传递：来自细胞膜内部的囊泡与细胞膜融合以释放神经递质，然后在包装更多神经递质的地方形成新的囊泡，所有这些都在膜蛋白的严格控制下进行。 为了确保此过程的最佳运行，膜的流动性需要恰到好处：过多或过少都会搞砸事情。
钙是一种离子，在调节突触传递从而促进神经元之间的交流中起着非常重要的作用。 对它来说可悲的是，钙与铅非常相似，因此蛋白质很容易将它们混淆，并且铅与这些蛋白质形成更强的结合。 但是，虽然铅可以轻松地窃取钙的位置，但由于化学行为和形状的微小差异，它无法执行相同的功能。 相反，它有点卡在那里并阻塞了系统。
最后，活性氧或自由基（你可能知道它们）的出现部分是由于铅干扰钙信号传导，而且还因为铅抑制抗氧化酶并破坏线粒体功能。 反过来，活性氧会损害 DNA、脂质和蛋白质，从而进一步加剧神经系统中的负面影响。
我们能做些什么？
为了恐慌而恐慌是无用的（甚至可以说是有害的）。 那么我们能做些什么呢？ 首先，我们说过这种影响在儿童身上更糟，所以如果他们接触过铅，那就是这样了吗？ 他们注定要遭受后果吗？ 不一定。 一些研究表明，丰富的环境和早期行为干预可以逆转与早期铅暴露相关的一些（如果不是全部）影响。
尽管如此，预防胜于干预，但你可能想知道，铅暴露仍然有多大程度的问题？ 毕竟，我们很久以前就发现铅对我们不利（即使罗马人也知道这一点），并且我们已经做了很多工作来摆脱它，不是吗？ 嗯，是也不是。 特别是在从汽油、油漆和管道中去除铅方面，已经取得了真正的进步。 但是，与许多其他问题一样，它往往取决于你居住的地方。 你可以想象，各国之间存在相对明显的差异，但即使在同一个国家，你的邮政编码仍然很重要。 较旧的房屋、工业场所、老化的基础设施和资金不足的社区都在你空气、水、土壤和身体中残留多少铅方面发挥着作用。
为了保护自己免受铅暴露，请记住以下几个步骤。 如果你认为你的房屋油漆或管道中可能有铅，请尝试以安全的方式将其清除。 如果你知道你的社区中某处存在铅，请尝试参与并推动旨在促进清除铅的计划。 即使这个问题没有直接影响到你，你仍然可以自愿帮助那些可能因此而受苦的人。
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参考文献
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