梁家瑞，蔣紅櫻，白彝華，張樂(lè)航

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院腎臟內(nèi)科，云南 昆明 650101)

·綜 述·

對(duì)苯二胺染發(fā)劑與腎損害的相關(guān)性研究進(jìn)展

梁家瑞，蔣紅櫻，白彝華，張樂(lè)航

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院腎臟內(nèi)科，云南 昆明 650101)

對(duì)苯二胺(PPD)是氧化型染發(fā)劑中一種重要的成分，隨著PPD染發(fā)劑的大規(guī)模生產(chǎn)及使用，PPD的引起的腎損害不斷引起關(guān)注。PPD可以通過(guò)消化道或皮膚接觸進(jìn)入人體內(nèi)。蘇丹、印度等國(guó)報(bào)道了大量口服PPD染發(fā)劑引起急性腎損傷的病例，且大部分需要腎臟替代治療。然而通過(guò)皮膚進(jìn)入人體的PPD量較少并經(jīng)過(guò)皮膚及角質(zhì)細(xì)胞乙酰化解毒，因此導(dǎo)致腎損害的報(bào)道較罕見(jiàn)，很多研究仍在努力尋找長(zhǎng)期皮膚接觸PPD與慢性腎損害之間的關(guān)聯(lián)。本文對(duì)PPD染發(fā)劑和腎損害的相關(guān)性研究給予綜述。

染發(fā)劑；對(duì)苯二胺；1,4-二氨基苯；腎損傷；腎疾病

隨著全球染發(fā)的流行，染發(fā)劑的使用規(guī)模越來(lái)越大。目前市面出售的合成染發(fā)劑大部分是氧化型染發(fā)劑，其染發(fā)原理為氧化劑作用使染料發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，生成有色的終產(chǎn)物，其中對(duì)苯二胺/1，4-二氨基苯(p-Phenylenediamine/1,4-diaminobenzene，PPD)是氧化型染發(fā)劑中的主要功效成分。

隨著氧化型染發(fā)劑的大規(guī)模生產(chǎn)及使用，PPD毒副作用不斷引起學(xué)者關(guān)注。近30年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)PPD染發(fā)劑導(dǎo)致的疾病多種多樣，從過(guò)敏性皮炎、支氣管哮喘到非霍奇金淋巴瘤、膀胱癌等等，腎臟損害也不例外。

1 對(duì)苯二胺的特點(diǎn)

對(duì)苯二胺/1,4-二氨基苯(p-Phenylenediamine/ 1，4-diaminobenzene，PPD)是一種苯胺衍生物，分子式為C6H4(NH2)2，溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯，部分溶于水。純品為白色，經(jīng)過(guò)氧化顏色會(huì)變?yōu)樯钌玔1]。PPD作為一種重要的化學(xué)染色劑廣泛應(yīng)用于化工染料及化妝品染料生產(chǎn)。工業(yè)中PPD用于皮革染色劑、印刷墨水、黑色橡膠生產(chǎn)等，化妝品行業(yè)常用于制造染發(fā)劑及紋身膏等。PPD中毒多與接觸氧化型染發(fā)劑相關(guān)，所以化妝品中PPD含量被嚴(yán)格限制，我國(guó)規(guī)定化妝品中PPD最高含量不得超過(guò)6%[2]。氧化型染發(fā)劑染發(fā)三種核心成分為：①起主要功效的1,4-二氨基苯(1,4-diaminobenzene)或2,5-二氨基甲苯(2,5-Diaminotoluene)；②起氧化作用的過(guò)氧化氫(H2O2)；③決定最終染發(fā)的顏色的耦合劑：多種間位苯胺衍生物，例如：產(chǎn)生紅色的耦合劑-間氨基苯酚/3-氨基苯酚(3-aminophenol)，產(chǎn)生藍(lán)色的耦合劑——間苯二胺/1,3-二氨基苯(1,3-diaminobenzene)。

PPD染發(fā)的三個(gè)基本化學(xué)步驟：第一步，PPD在氧化劑作用下形成苯醌二亞胺；第二步，苯醌二亞胺與成色劑發(fā)生芳烴親電取代反應(yīng)；第三步，最終苯醌二亞胺與成色劑形成的產(chǎn)物氧化形成各種顏色的染發(fā)劑。易感人群皮膚局部接觸PPD可能導(dǎo)致接觸性皮炎、蕁麻疹、濕疹、哮喘、關(guān)節(jié)炎、流淚、突眼等，不慎進(jìn)入眼中甚至可能造成永久性失明[3]。

急性中毒多與口服PPD有關(guān)，常見(jiàn)的癥狀有：①水腫：發(fā)病早期出現(xiàn)嚴(yán)重的面、舌、頸、喉部水腫，吞咽困難、呼吸困難，此時(shí)氣管切開(kāi)不可避免。②橫紋肌溶解：四肢腫痛，解醬油色小便，伴血肌酸激酶(CPK)增高，尿肌紅蛋白陽(yáng)性。③心臟毒性：可發(fā)生心肌炎、惡性心律失常、心臟驟停等導(dǎo)致心源性猝死。④消化道系統(tǒng)損害：可出現(xiàn)多種肝酶增高。⑤血管內(nèi)溶血：外周血涂片可見(jiàn)不均勻異性紅細(xì)胞及紅細(xì)胞碎片，尿血紅蛋白陽(yáng)性，解醬油色小便。⑥神經(jīng)損害：可發(fā)生遲緩性癱瘓。⑦腎損害：少尿、無(wú)尿，血肌酐升高[3-12]。PPD導(dǎo)致的腎損傷是我們關(guān)注的重點(diǎn)。

慢性中毒常為長(zhǎng)期皮膚接觸PPD，一般表現(xiàn)為腫瘤發(fā)生率增高，與其相關(guān)的腫瘤有：非霍奇金淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤、急性白血病和膀胱癌等[13]。

2 臨床報(bào)道

2.1 急性腎損傷 關(guān)于氧化型染發(fā)劑導(dǎo)致急性腎損傷(AKI)的報(bào)道主要來(lái)自亞洲、非洲的發(fā)展中國(guó)家及經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，這些國(guó)家和地區(qū)的染發(fā)劑中PPD濃度較高，蘇丹喀土穆市面的染發(fā)劑PPD濃度高達(dá)10%[14]，并且高純度PPD可在市場(chǎng)上輕松購(gòu)得，價(jià)格也較便宜[9]。絕大部分病例為口服中毒而導(dǎo)致腎損害，口服的原因大部分為自殺，口服PPD已成為這些國(guó)家常見(jiàn)的自殺手段[3]。此外，一些國(guó)家的女性不僅用PPD染發(fā)劑染發(fā)，還將其與散沫花(Henna)染料混合涂抹手腳以作為人體彩繪裝飾，但這無(wú)疑增加了吸收PPD中毒的概率。

PPD中毒的病人大多數(shù)在服毒后1～2 d內(nèi)出現(xiàn)少尿等腎損害癥狀，腎臟病理改變多為腎小管壞死，大部分患者腎功能進(jìn)行性惡化，需要腎臟替代治療。發(fā)生AKI的機(jī)制可能是PPD直接損傷腎臟、血紅蛋白尿、肌紅蛋白尿及腎灌注減少等綜合作用的結(jié)果。PPD中毒目前尚無(wú)特效的解毒藥，治療方面只能靠對(duì)癥支持，經(jīng)1周以上血液透析等治療后大部分患者腎功能恢復(fù)正常[15]。

Abdelraheem等[3]回顧分析了蘇丹Soba大學(xué)醫(yī)院小兒腎病科2006年6月到2008年6月之間所有染發(fā)劑中毒的病例，一共有17例患兒，12例發(fā)展為AKI，其中9例患兒需要腎臟替代治療，4例因病情無(wú)明顯改善而行腎活檢，50%為典型的腎小管壞死。Reddy等[8]統(tǒng)計(jì)了印度Sri Venkateswara大學(xué)醫(yī)學(xué)部從2007年1月到2011年8月間診治的所有急性PPD中毒的病例，4年半里共有247例病例，81位患者確診AKI，其中66例患者需要腎臟替代治療。Shigidi等[15]的隊(duì)列研究納入了喀土穆教學(xué)醫(yī)院中2012年4月到2013年3月間染發(fā)劑中毒的患者，30例中26例腎功能損傷需要腎臟替代治療。

2.2 慢性腎損傷 蘇丹及印度等地的病例報(bào)道提示口服PPD中毒是導(dǎo)致急性腎損害的重要原因，而有學(xué)者懷疑慢性接觸PPD染發(fā)劑可能與慢性腎損害有關(guān)，此類患者有氧化型染發(fā)劑或者高純度PPD(染發(fā)、紋身彩繪)的長(zhǎng)期接觸史，腎損害表現(xiàn)為水腫、蛋白尿、血尿等。Hamdouk等[14]在喀土穆的美發(fā)沙龍中研究美發(fā)師的腎損害與PPD染發(fā)劑職業(yè)暴露的關(guān)系。一共調(diào)查了72例美發(fā)師，PPD職業(yè)暴露中位時(shí)間為6年，40%研究對(duì)象的職業(yè)暴露史都超過(guò)了10年。調(diào)查結(jié)果示：10例血肌酐值＞2 mg/dL(176.8 umol/L)，19例有蛋白尿，發(fā)病與PPD濃度及暴露時(shí)間長(zhǎng)短呈正相關(guān)；10例反復(fù)尿檢血尿陽(yáng)性，發(fā)病與PPD暴露時(shí)間長(zhǎng)短呈正相關(guān)。對(duì)8例持續(xù)存在腎損傷的調(diào)查對(duì)象行腎活檢，其主要病理變化為系膜細(xì)胞增生，少數(shù)可見(jiàn)小管萎縮，提示長(zhǎng)期PPD接觸可能會(huì)導(dǎo)致慢性腎損傷。Brown等[16]報(bào)道了2例可能與PPD染發(fā)劑有關(guān)的慢性腎功能衰竭病例。2例都是老年女性，有長(zhǎng)期使用PPD染發(fā)劑的病史，兩者均有關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)病變，結(jié)節(jié)活檢提示血管炎，腎活檢提示新月體腎炎。另有Aburaya等[17]報(bào)道了一例因使用PPD染發(fā)劑致使病情反復(fù)的膜性腎病?；颊咴?年內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)蛋白尿加重5次，其中2次發(fā)病前30 d內(nèi)肯定使用過(guò)1%PPD染發(fā)劑，其余3次不能確認(rèn)。未予藥物治療，觀察病情，患者在接下來(lái)停止染發(fā)的14個(gè)月里再未出現(xiàn)蛋白尿加重。關(guān)于PPD導(dǎo)致的慢性腎損傷，報(bào)道和研究較少，缺乏兩者因果關(guān)系的直接證據(jù)，目前只能懷疑PPD可能加重已有的腎小球疾病。

3 人體及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

Sandeep等[8]采用不同濃度PPD通過(guò)喂食及腹腔注射兩種方式處理小鼠，最后進(jìn)行腎組織活檢。可見(jiàn)腎小球、腎小管充血、腎小管壞死等病理改變，病理改變嚴(yán)重程度與PPD用量呈正相關(guān)，而且相近PPD濃度下腹腔注射較口服造成的損害更嚴(yán)重。

Hueber Becker等[18]用放射性同位素碳14(14C)標(biāo)記的PPD配制2%PPD染發(fā)劑，然后用這種染發(fā)劑對(duì)8名男性志愿者進(jìn)行試驗(yàn)。每位志愿者頭發(fā)剪短至相同長(zhǎng)度，然后進(jìn)行染發(fā)、清洗、吹干、剃光頭發(fā)，回收?；厥諆?nèi)容包括頭發(fā)、染發(fā)相關(guān)用品(毛巾等)、第1次沖的洗廢水、24 h后再次洗頭的廢水測(cè)定未吸收的[14C]-PPD放射活性。收集患者120 h內(nèi)的血液、尿液及糞便標(biāo)本測(cè)定吸收的[14C]-PPD放射活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)[14C]-PPD總放射回收率為95.7+/-1.5%，未吸收的占總量的95.16+/-1.46%，尿液排出量0.50+/-0.24%，糞便排出量 0.04+/-0.04%，相當(dāng)于人體吸收7.0+/-3.4 mg[14C]-PPD，血漿中最高[14C]-PPD濃度峰值為0.087 μg/mL，24 h內(nèi)絕大部分[14C]-PPD被排出體外。作者認(rèn)為小劑量的PPD不會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。Nohynek等[19]做了相似的實(shí)驗(yàn)，[14C]-PPD染發(fā)劑配成1%及2%濃度兩組，[14C]-PPD總放射回收率分別為94.3%和96.21%，人體吸收率分別為0.72%及0.88%，血漿最高[14C]-PPD濃度峰值分別為132.6 ng/mL和97.4μg/mL。兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基本一致，PPD的皮膚吸收率小于0.9%。Stenb?ck等[20]使用10%及5%的PPD對(duì)小鼠及兔子進(jìn)行終身實(shí)驗(yàn)，每周涂染2次，在兩種動(dòng)物身上均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有體重減輕、體液生化指標(biāo)異常以及致癌性。Burnett等[21]在小鼠身上實(shí)驗(yàn)了9種氧化型染發(fā)劑含PPD染發(fā)劑以及3種非氧化型染發(fā)劑，每周涂染一次，持續(xù)20個(gè)月，最后進(jìn)行組織病理學(xué)評(píng)估，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。胡怡秀等[22]通過(guò)零售染發(fā)劑及三種不同濃度的PPD溶液涂染小鼠皮膚，持續(xù)3個(gè)月，各實(shí)驗(yàn)組小鼠均未出現(xiàn)血肌酐增高。腎病理活檢提示各組有不同程度輕微腎病理改變(腎小管擴(kuò)張、腎組織水腫、管型)，但與PPD濃度關(guān)聯(lián)不明顯。目前沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明皮膚局部應(yīng)用PPD染發(fā)劑會(huì)直接引起腎損害。

4 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

Bai等[23]使用不同濃度的PPD、對(duì)氨基苯酚(PAP)、PPD與過(guò)氧化氫(H2O2)混合液、PPD與H2O2混合液作用于體外培養(yǎng)的人腎小管上皮細(xì)胞，觀察細(xì)胞損傷及凋亡的情況。提示PPD、PAP均可抑制人腎小管上皮細(xì)胞增殖并造成細(xì)胞損傷，并呈濃度依賴性，與H2O2混合后更加明顯，這可能是氧化性染發(fā)劑造成急性腎損傷的機(jī)制之一。雖然此實(shí)驗(yàn)具備了染發(fā)過(guò)程必備的三種成分：PPD、氧化劑、成色劑，但PPD濃度最低為0.4 μg/mL，仍高于國(guó)外測(cè)得染發(fā)后人體內(nèi)PPD峰值水平的4倍，而且進(jìn)入人體的PPD會(huì)經(jīng)皮膚及角質(zhì)細(xì)胞乙?；舛綶24-25]，H2O2還會(huì)被人體組織的過(guò)氧化氫酶分解。

哺乳動(dòng)物的皮膚以及角質(zhì)細(xì)胞含有豐富的N-乙酰轉(zhuǎn)移酶1(NAT1)，在使用PPD染發(fā)劑過(guò)程中，不到1%PPD穿透皮膚，80%的PPD在NAT1的作用下會(huì)形成無(wú)毒的單乙?；瘜?duì)苯二胺(Monoacetyl-PPD/MAPPD)和N,N'-二乙?；瘜?duì)苯二胺(N,N'-diacetyl-PPD/ DAPPD)，剩下的未能乙?；腜PD可能在體內(nèi)參加毒理效應(yīng)[24-25]。在Nohynek等[19]進(jìn)行的[14C]-PPD染發(fā)試驗(yàn)中，所有受試者的血液和尿液標(biāo)本里面只檢測(cè)出了無(wú)毒性的DAPPD，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PPD以及MAPPD。作者提出，沒(méi)有理由相信日常低頻率的染發(fā)會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生任何影響。

5 總 結(jié)

根據(jù)臨床及實(shí)驗(yàn)研究，在一定條件下接觸PPD染發(fā)劑可能會(huì)導(dǎo)致腎臟損害。短時(shí)間內(nèi)口服一定量的PPD會(huì)引起AKI，腎損害的嚴(yán)重程度與PPD濃度相關(guān)。大部分出現(xiàn)AKI的患者需要腎臟替代治療。雖然個(gè)別臨床研究懷疑長(zhǎng)期應(yīng)用PPD染發(fā)劑染發(fā)或者皮膚局部接觸PPD會(huì)導(dǎo)致慢性腎損害，但是大量基礎(chǔ)研究并不支持這一說(shuō)法，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明通過(guò)皮膚接觸進(jìn)入體內(nèi)的PPD含量極少，并且經(jīng)過(guò)乙?；纬蒁APPD后可以排出體外，而且染發(fā)間隔長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，使這一懷疑更站不住腳，要徹底解決這一問(wèn)題還需要更多的臨床證據(jù)及流行病學(xué)研究。

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Correlation of p-Phenylenediamine-containing hair dye with kidney injury.

LIANG Jia-rui,JIANG Hong-ying,BAI Yi-hua,ZHANG Yue-hang.Department of Nephrology,the Second Affiliated Hospital of Kumming Medical University, Kumming 650101,Yunnan,CHINA

p-Phenylenediamine(PPD)is one of the most important ingredients in oxidative hair dyes.Kidney diseases induced by PPD have caused increasing concern because of the mass manufacture and application of PPD-containing hair dye.PPD can be absorbed into human body through digestive tract or skin.Sudan and India reported a lot of cases of acute kidney injury(AKI)induced by oral intake of PPD,most of which require renal replacement treatment. However,only a small quantity of PPD is absorbed through skin,and the absorbed PPD is detoxicated by N-Acetylation in skin and keratinocytes.Consequently,the related reports of kidney injury through skin are very rare.Still,lots of researches have been conducted to find the correlation between long-term exposure to PPD-containing hair dye and chronic kidney injury.In this paper,the studies of PPD-induced kidney injuries are summarized.

Hair dye;p-Phenylenediamine;1,4-diaminobenzene;Kidney injury;Kidney disease

R692

A

1003—6350（2016）14—2325—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.14.030

2015-12-03)

云南省科技廳-昆明醫(yī)科大學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)研究聯(lián)合專項(xiàng)資金項(xiàng)目（編號(hào)：2012FB047）；云南省教育廳科學(xué)研究基金重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：2012Z083)

蔣紅櫻。E-mail：1627248965@qq.com