目前对我国孕妇铅中毒流行率还没有明确的统计数字，但据国外报道，有很多孕龄期妇女存在潜在铅中毒。 铅是一种对人体无任何生理功能的有毒重金属元素，它普遍存在于自然界中，并广泛应用于工业生产中。随着全球工业化和城市化进程的加快及现代交通的迅猛发展，环境铅污染逐渐成为突出的问题，其对人类特别是对母婴健康的危害已具有广泛性和严重性。妊娠低水平铅暴露除了母体产生危害外，更重要的是对快速生长发育的胎儿造成一定危害。据上海报道胎儿期铅暴露的水平大约在40.8%。产前的铅暴露可降低婴儿的出生体重，发育迟缓和神经行为缺陷要到几年以后才能被看到。杨宵霖等(1998)在铅污染区(P镇)和无铅污染区(E镇)选择991名孕妇作用回顾性调查(年龄、职业、饮食和燃料类型、吸烟史、妊娠周数、妊娠结局和新生儿体重等)，并对部分孕妇作了血铅、红细胞锌原卟啉和红细胞精氨酸酶含量的测定。结果P镇孕妇的血铅、红细胞锌原卟啉和红细胞精氨酸酶含量测定值明显高于E镇孕妇，P镇的胎儿成活率、成活婴儿出生体重及其姊妹周数等明显低于E镇，而P镇的异常妊娠率，尤其是自然流产率，则大大高于E镇。提示环境铅污染对妇女的生育功能和妊娠结局有明显的危害作用。
一、铅的胎盘转运
转运功能正常的胎盘，可对妊娠期间许多外源性化学物质进入胎儿有一定的屏障作用十分有限。早在上个世纪，人们就认识到铅能对胚胎及胎儿的生存产生不良影响，可致流产、死胎、早产、畸形和低出生体重等危害，说明母胎间存在铅转运。80年代有人用210Pb(NO3)2进行的实验研究表明，给孕鼠静脉注射少量铅，15分钟内铅即可通过胎盘进入胎儿体内。
近年来，一系列临床研究结果都显示，脐带血铅水平相当于母分娩时血铅浓度的85%-90%，证实了母——胎铅转运的存在。对于脐带血铅低于母亲血铅浓度，大部分学者认为这是因为母儿组织对铅的亲和力及铅在母体和胎儿体内的存在形式不尽相同。但Nashashibi推测脐血铅低于母血铅是因为胎盘对铅有一定的滤过作用。
二、宫内低水平铅暴露的来源
母体铅暴露包括两方面，其一是外源性的，主要指母体在孕期的环境铅暴露。环境铅污染、母亲抽烟、喝酒等均可使其加重。但近年来，很多研究表明，在环境铅污染日益得到治理后，更主要的是内源性铅暴露，即孕妇骨中储存的铅大量释放入血。无论是外源性还是内源性铅暴露，这些铅均可以经胎盘进入胎体。
铅和钙在母体内的代谢途径极其相似，母体在增加肠道内钙的吸收和动员同时，也增加铅的吸收和动员。妇女在妊娠期和绝经期，伴随骨钙的释放会出现骨铅的大量释放。在妊娠中为了满足胎儿发育和骨骼钙化的需要，孕妇钙吸收和骨钙动员入血增加，铅由母体向胎儿的转运也就随之增加。在钙补充不足时及妊娠中晚期，这种释放会明显加速，加重宫内铅暴露的危险性，Gulson等研究证明妊娠最初2个月就有铅从骨向血的转移，至妊娠中后期这种转移明显加速，孕妇血铅直线上升，若给予钙剂则可使孕妇血铅下降。他还证明了产后哺乳期骨铅的释放量较产前更大，可通过乳汁继续进入婴儿体内，造成婴儿铅暴露。
铅从母体向胎儿体内的转运，在胎盘形成之初就已发生，甚至可能在胎盘循环建立以前就已经开始。胎盘绒毛老化坏死时，铅伴随钙一起发生沉积，可使胎盘铅较血铅高。Gonzalez提出，孕妇骨铅为妇女多年环境铅暴露的沉积，又是胎儿内源性铅暴露的主要来源，将孕妇骨铅作为监测宫内低水平铅暴露的生物学指标，比血铅更有意义。
三、宫内低水平铅暴露对胎儿发育的影响
1、对胚胎植入的影响
高水平铅对胚胎植入过程有抑制作用，胚泡的附着力和发育能力随介质中铅的浓度增加而降低。铅可使胚细胞分裂受抑，使滋养层细胞不能吸附在子宫内膜上，这与血浆中与妊娠有关的激素水平明显低于正常，及铅抑制子宫类固醇激素受体对卵巢类固醇激素的反应有关。
2、对体格发育的影响
近年来，大量流行病学及临床研究已证实，铅不但可致流产、死胎、早产、先天畸形等，还可致胎儿宫内发育迟缓，表现为低出生体重，头围小等。Rothenberg等研究发现，孕36周母血铅和新生儿脐血铅与婴儿6个月及18个月的头围值呈负相关。Rechnor在均衡了其他干扰因素后发现孕期母血铅水平和胎儿出生体重呈负相关。Gonzalezr的研究也证明了孕妇胫骨铅含量的增加可使胎儿体重下降。脐血铅水平每上升10μg/dl，婴儿的出生体重将下降300g，婴儿的身长将下降2.5cm。以上研究均证明了宫内低水平铅暴露对胎儿体格发育的负面影响。
3、 与胎膜早破的关系。
胎膜早破的发生，与母亲血铅水平及婴儿脐带血铅水平之间存在显著的正相关。
4、 早产的关系
孕期低水平铅暴露可以增加早产的风险。
5、 与孕周的关系
较多的研究倾向于铅暴露可缩短孕周。母亲产前血铅水平每增加1个对数单位，孕周将减少0.46周，脐血铅水平每上升10μg/dl，孕龄要缩短将近1周。
胎儿期是生长发育最为迅速的时期，对铅的毒性作用也最敏感，即使是低水平铅暴露也可以对胎儿造成不良影响。故有学者提出，铅对儿童健康的损害无安全的临界水平，理想的血铅浓度应该为零。
四、妊娠期低水平铅暴露的远期危害
妊娠期低水平铅暴露可使婴儿出生后生长减慢，新生儿紧张行为可能与胎儿铅暴露有关。3-15个月婴儿身长的增长速度与孕期的血铅水平呈负相关。宫内低水平铅暴露更严重的是对儿童早期神经系统的发育有损害作用，包括使儿童智商降低、记忆力下降、运动行为失调、听力受损及认知能力和空间综合能力下降等。婴儿精神发育指数(MDI)与脐血铅水平呈负相关，儿童8岁时出现的行为异常以及学习困难问题与出生时脐血铅水平过高有关。产前铅暴露对婴幼儿出生以后BAYLEY婴儿发育量表的MDI得分有直接和间接的影响，产前铅暴露水平每增加一个对数单位(相当于10μg/dl)，婴儿MDI则会降低约8分。男婴和SES较差家庭的孩子对铅的神经毒性损害更为敏感。
产前铅暴露水平相对较高(脐血铅水平在10μg/dl-25μg/dl)的儿童，在2岁时智测成绩要比产前铅暴露水平低(脐血铅水平小于3μg/dl)的儿童显著落后，但到5岁时他们的神经发育可从早期的损伤中恢复或得到部分恢复。Emory等对103例新生儿测试发现，妊娠后期母亲低水平铅暴露的新生儿注意力和运动控制力均减低。
Tong的研究结果表明，胎儿期铅暴露可致认知功能受损，随着儿童生长，血铅浓度下降，这种损伤不能完全恢复。但有些学者认为胎儿期接触铅的婴幼儿在出生后的神经发育有追赶现象，认知能力的下降在儿童5岁时可恢复。然而动物实验已证明母体内及出生早期铅暴露对子代行为的损害作用可持续至成年和老年期，即使体内血铅水平显著降低，其神经行为损害也不能恢复。故目前多数学者认为宫内及出生早期铅暴露所致的神经系统损害是不可逆的，所以我们不能忽视宫内铅暴露对子代神经及行为发育的潜在影响及远期危害。
五、铅的神经发育毒性
发育中的神经系统对铅损伤及其敏感，其原因：第一，胎儿及婴幼儿血脑屏障发育不完善。Bellinger等(1992)发现，铅对脑发育毒性作用主要在2岁以内，10岁时IQ值与2岁时血铅有关。Brodburg MUB等(1993)也观察到16日龄大鼠在相同条件下，血脑屏障铅量分别是成年鼠的242%和205%。第二，铅的胎盘转运发生早。正常胎盘循环始于孕5周，Bordlle(1986)发现孕龄小于8周流产标本中可检出铅。第三，胎儿铅暴露的水平高，不仅由于外界环境中铅可通过孕母进入胎儿，而且胎儿存在内源性铅暴露。近年来实验研究发现，铅对中枢神经系统发育的毒性作用主要是对血脑屏障、神经元、神经胶质细胞发育、突触形成及信息传递等几方面。
1 对血脑屏障的影响
血脑屏障作为铅进入脑组织的第一道屏障，在胎儿期发育不健全，对铅具有较高通透性。故即使母血铅＜100μg/L，也可对胎儿脑发育造成不良影响。因为铅可直接作用于未成熟的内皮细胞及星形胶质细胞而引起微血管的破坏，还可通过模拟或动员钙离子和激活蛋白激酶C(PKC)等方式影响内皮细胞的功能，破坏血脑屏障的自身稳定性，导致血脑屏障的开放。故血脑屏障的不健全造成了其对铅的通透性增高，而铅对血脑屏障的损害加重了血脑屏障的开放，从而促使更多的铅进入脑。
胎儿越小，细胞对铅毒性的敏感性就越大。铅暴露剂量相同时，胎儿期大鼠脑铅含量较成年大鼠增加6倍。Goyer RA研究发现发育中脑毛细血管未成熟的内皮细胞对铅毒性的抵抗力较小，液体及铅离子可到达新形成的脑组织中，尤其是星形胶质细胞和神经元。只能在胚胎后期，星形胶质细胞才能形成铅蛋白复合物以阻止铅与重要的亚细胞器相互作用，如细胞主要能量来源线粒体。有研究报道，用硝酸镧示踪物可观察到，低浓度铅会引起3月幼鼠血脑屏障超微结构和通透性改变。Liner等用原子吸收光32P示踪技术发现，铅易浓积于大脑毛细血管和微血管部分，使正常情况下不能通过的白蛋白进入脑内，离子和水也随之进入，最终易致脑水肿，颅压升高，脑灌注下降。
2 铅对神经细胞发育的影响
在脑发育早期，神经元前体细胞大量分化增殖为神经元。神经元是神经系统的功能单位，是脑具有复杂功能及智慧的结构基础。铅对胚胎大鼠神经细胞存活及分化均有明显的抑制作用。铅是神经细胞分化的特异抑制剂，并可能具有致畸性，由于神经元一旦分化便不再分裂，不具备自我更新能力，因而其正常分化过程受损即可导致神经系统功能下降。
大脑皮层和海马回是铅毒性作用的敏感部位，铅可选择性积聚该处，抑制位于海马齿状回和苔状纤维神经细胞粘附分子(NCAM)由胎儿型向成人型的转变，致使脑组织各成分分化不同步、神经系统结构异常。Bourjeily等报道，低水平铅暴露可使海马细胞存活率下降。Oberto等报道铅可以引起神经细胞凋亡，Ca2+的拮抗剂BayK8644可以减轻其作用。低剂量铅可导致脑发育早期神经元细胞对3H胸腺嘧啶核苷(3H-Tdr)的摄入量减少，增殖速度减慢。动物实验证实，低水平铅暴露可以作用于发育中的大脑皮层及海马神经元，使其分裂速度减慢。Schmitt的研究显示，铅通过抑制脑细胞生长相关蛋白43(GAP-43)mRNA表达而抑制发育中的皮层及海马神经元的增殖，使其数量减少，从而影响神经元的发育。研究发现围产期低水平铅暴露可导致海马胆碱能神经分布密度减低，投射神经元缺如一直持续至成年，这可能是孕期铅暴露引起长期认知缺陷的原因之一。
3 铅对神经胶质细胞的影响
神经胶质细胞是神经系统的支持、营养细胞，可分为两类，一类是少突胶质细胞，另一类是星形胶质细胞。星形胶质细胞对神经元的发育、迁移和突触的形成，递质的传递以及维持中枢神经内环境起着十分重要的作用。胚胎发育期，如果胶质细胞受到铅毒害。另外，胚胎发育期，神经细胞需经过一定距离的迁移才能抵达它们发挥功能的部位，神经细胞是沿着胶质细胞纤维迁移的，若迁移不能正常进行则导致神经发育异常。
星形胶质细胞与神经细胞积聚铅的能力天生不同，星形胶质细胞对铅较敏感，铅易通过发育中的血脑屏障，毒害星形胶质细胞，使其细胞数下降及出现细胞泡并坏死。有学者通过细胞培养方法发现，相同铅暴露条件下，星形胶质细胞内铅浓度比神经细胞高24倍。
铅可影响胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的分化成熟过程，从而影响神经胶质细胞的发育。胶质原纤维酸性蛋白作为星形胶质细胞的特异性标志物，对星形胶质细胞发育及由它介导的神经元发育具十分重要的意义。Harry GJ研究发现产前、产后、围产期大鼠铅暴露后，其GFAP mRNA表达规律发生改变。这表明在星形胶质细胞分化和成熟的关键时期铅能引起其改变，而导致脑功能异常。
4 对神经递质的影响
神经递质是机体神经细胞间的化学信使。蛋白激酶C(PKC)是Ca2+、磷脂依赖的一种酶蛋白，有3个亚型，结构之共同点是均有一个Ca2+高亲合力的位点。它在神经系统中主要参与神经递质的合成与释放，对铅毒作用最敏感。铅可通过Ca2+-PKC系统干扰神经递质的合成、释放而导致神经系统功能紊乱，因此该系统可能是铅致神经毒性的主要中介物。铅引起Ca2+及PKC活性增加可能是LTP异常的主要原因。
铅可以与钙调蛋白或其他钙结合蛋白结合，竞争钙结合位点，影响细胞钙代谢，从而影响包括神经递质产生、储藏和释放的许多神经功能。生长发育期铅暴露可改变PKC的分布，降低海马胞膜与胞浆PKC活力的比值。Reinholz MM等研究了大鼠宫内慢性无机铅暴露对发育鼠海马中磷脂依赖的PKC活性影响，结果显示发育关键时期慢性铅暴露可降低PKC活性，潜在性损害正常的海马功能。铅影响中枢神经系统递质的研究目前涉及乙酰胆碱(Ach)、谷氨酸(Glu)、5-羟色胺(5-HT)等。Bellinger认为铅能破坏几乎所有的脑神经递质功能。
4.1 对乙酰胆碱的影响
Bourjeily等研究显示，低水平铅暴露后，海马中胆碱乙酰化酶活性下降30-50%，这提示海马中的胆碱能神经对低水平的铅极具敏感性，并且表明铅破坏胆碱能受体和阻断胆碱传递是铅暴露后感知和学习功能障碍的一个重要原因。离体和在体实验均证实，铅能导致Ach释放减少和胆碱能功能降低。
4.2 对5-羟色胺的影响
5-羟色胺(5-HT)过多或过少均可引起精神障碍。Widmer HR测定母代饲铅子鼠生后28天脑干中5-HT明显下降，产后6天和28天纹状体和脑干中5-HT代谢产物5-羟吲哚已酸水平显著降低，这表明发育中的5-HT神经元对低水平铅暴露较敏感。
4.3 对谷氨酸的影响
谷氨酸(Glu)是脑内含量最高的兴奋性氨基酸，广泛存在于海马等部位，是参与学习记忆的重要递质，对神经元的可塑性及大脑发育等均起重要作用。铅可影响Glu的合成、摄取、释放、与受体的结合及其灭活。铅以剂量依赖关系抑制谷氨酰胺合成酶活性，从而影响Glu的代谢。有研究报道，铅染毒能使突触小体Glu摄取率明显增加，加速该递质的灭活，使兴奋性作用减弱，并在一定范围内存在剂-效关系。持续暴露于0.2%铅可降低海马中Glu去极化释放。Lasley SM等发现发育早期铅暴露足以引起递质释放缺陷，引起Glu释放减少，这与远期智力损害有关，铅影响Glu释放是海马神经元长时程增强(LTP)改变之重要原因。
谷氨酸的神经递质作用是通过兴奋氨基酸受体而实现的，最主要的是N-甲基天冬氨酸受体(NMDA)。铅可抑制Glu的NMDA受体功能从而影响突触的神经递质释放。Guilarte等发现铅可通过改变NMDA的mRNA亚单位表达水平及其组成影响NMDA受体。有研究发现，大鼠铅中毒时，NMDA mRNA表达的变化主要发生于海马部位，并具有年龄、脑区域的特异性。
5 对突触形成及信息传递的影响
铅可阻断突触前电压依从性钙通道而竞争性抑制钙离子进入突触前神经末梢，从而影响突触传递。还可干扰蛋白激酶C的活性和分布，而损害突触的形成及神经递质的正常释放。另外，铅还可以影响N-甲基D天门冬氨酸受体(NMDAR)的发育。NMDAR主要是谷氨酸的效应受体，在突触的兴奋性传递中起重要作用，尤其是和突触的可塑性密切相关，是海马长时程增强效应(LTP)形成的关键因素，和智力发育、学习、记忆、认知能力有直接关系。NMDAR和其通道有许多作用位点，处于发育期的NMDAR对铅非常敏感，铅与其任何一个位点相互作用都可能影响其功能。Lasley及Gutowski研究均证实了铅可通过影响NMDAR继而损害NMDAR依赖的LTP，最终导致智力发育及学习记忆的障碍。同时，铅还可以引起如多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素、γ-氨基丁酸等一些神经递质浓度的改变而影响神经功能。
近年来，铅与NO·的关系也越来越受到重视。NO·作为一种逆行信使，在神经再生、LTP形成和调节神经递质释放等方面发挥关键作用，铅通过抑制一氧化氮活酶(NOS)的活性及其表达干扰NO·代谢，从而影响突触的信息传递及神经递质调节过程。
六、铅对脑发育各个阶段的影响
神经系统的发育经历了诱导、增殖、迁移、分化、突触形成与神经元回路建立以及神经细胞死亡等一系列过程。彼此间紧密联系，有的互相重叠，其中任何环节发生错误都将损害整体功能，而铅几乎对每个环节都产生影响，严重者导致智力低下或痴呆。
1．对增殖和迁移的影响
增殖始发于人胚的第2周，部分小脑细胞出生后仍继续增殖。铅可以降低神经上皮细胞有丝分裂能力，抑制发育中神经元的增殖。Agcdi等(1971)在大鼠体内发现低剂量铅可致发育早期神经元对3H-胸嘧啶核苷(，3H-Td)的摄入量减少，增殖速度减慢，铅还选择性蓄积于海马部位，使海马细胞存活率降低。
经历了增殖过程后，新发育的神经元开始向神经管外周迁移。迁移对神经系统形态的发生有重要意义。铅对迁移过程的影响主要有两方面：
其一，铅通过改变N-CAM的粘基结构并与神经钙粘附分子上Ca2+、Zn2+位点结合，而干扰神经细胞迁移及以后的突触形成。Gegan CM等(1993)也发现血铅在200μg/L时，能明显延缓脑组织中N-CAM由胎儿型(高唾液酸)向成人型(低唾液酸)转变，使脑组织中各成分发育不同步。
其二，铅损害了神经星形胶质细胞的功能，使其不能在迁移过程中为神经元提供必须的“支架”。据实验报道，未成熟的神经胶质细胞对低铅相当敏感。铅可降低星形胶质细胞中谷氨酸合成酶和甘油磷酸脱氢酶mRNA的数量和表达，使其合成量减小，从而降低GFAP对细胞发育及其介导的神经元发育的作用。
2．对诱导和分化的影响
诱导发生在胚胎发育第3周，早于胎盘循环。诱导时期细胞表面的神经细胞粘附分子(N-cell adhension molecular，N-CAM)是一关键物质，在不同时间、空间，N-CAM基因表达不同，使细胞间粘附性不同。铅主要影响诱导的中、后期。铅可干扰N-CAM的基因表达，改变N-CAM的粘基结构，从而改变细胞粘着性，影响正常诱导。
分化与其它阶段有着重叠，是脑发育的重要环节之一。在此期间钙发挥着关键作用。铅通过与钙的相互作用而干扰分化过程。一方面铅通过占据电压依从性Ca2+通道而抑制Ca2+转运，从而产生毒性作用，且许多通道被铅占据后永久失活，使铅毒性具有不可逆性。另一方面，铅也与Ca2+竞争磷酸激酶或Ca2+调蛋白上Ca2+的结合点，使它们异常激活，干扰细胞正常代谢，使细胞分化受到损害。
3．神对突触建立与神经元回路形成的影响
突触联系是神经元回路形成的基础，任何突触连接的异常都可导致行为紊乱。铅可干扰突触形成、神经递质释放和信息传递，而造成行为异常、智力低下和学习记忆减退等。铅对递质作用有两大特点：第一，铅对神经递质作用与部位有关，如铅减少多巴胺合成和含量在中枢边缘系统表现明显，降低γ-氨基丁酸功能在基底结及小脑显得突出，抑制乙酰胆碱的作用则在皮质、海马区最显著。第二，铅对递质影响具有双时相性。即神经元去极后引起递质释放被抑制，静息时则出现自发性递质释放过程，从而导致各种功能紊乱。
现已知，铅可降低乙酰胆碱合成使小儿记忆减退，可减少多巴胺合成使各种条件强化反射形成滞后，铅可使γ-氨基丁酸和谷氨酸平衡紊乱而表现出神经兴奋性行为。近来发现，宫内铅暴露大鼠表现出多动、对疼痛刺激反应低下等异常行为，其脑中的β-脑啡肽减少。铅不仅影响递质释放，同时抑制了递质受体。实验发现，铅可以改变N-甲基-D-天门冬氨酸受体兴奋传递功能，影响可塑性学习，造成兴奋性中毒，表现出自主活动显著增加。
4．神经可塑性的影响
神经元和神经环路的可塑性是行为适应的生理基础。微观水平神经元突触、神经环路和微结构与功能变化，在宏观上表现为学习、记忆、行为表现及精神活动改变。实验发现，铅可以使幼年大鼠海马CA1区突触后长时程增强(LTP)发生率和平均突触后电位(PS)振幅率显著降低，PS降低幅率与铅浓度呈显著负相关。
国内学者也证明铅对海马CA1区、D区的突触后长时程抑制(LTD)可造成损伤。阮迪云等(2001)在大鼠海马的研究最早表明，铅可使突触在增强和减弱两个方向的调节能力都降低，从而使突触可塑性范围变窄。他们发现，铅处理后大鼠大脑海马回突触可塑性范围从129%减小到44%。在对海马神经细胞铅暴露的培养过程中发现，铅抑制海马回神经细胞信息输出突起的发生而增加信息接受突起的数目，同时使突起的形态变大变扁平。
早期铅暴露可使小猪小脑蒲氏神经元的树突分支和侧棘密度发生显著改变。出生后染铅毒，可降低大白鼠β-肾上腺素受体密底和改变环磷酸腺苷(cAMP)活性。铅对少突胶质细胞的毒性作用直接影响了髓鞘形成，从而导致神经传导和神经感觉发育障碍，Toew SAD(198
