疫苗和饮食中的铝暴露

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Aluminum Exposure From Vaccines and Diet

 

自 1926 年以来,人们就已知铝能增强免疫反应。 1 虽然铝作为疫苗佐剂的存在引发了人们的关注,但来自多个国家、跨越 20 年的研究并未发现与铝的摄入量或接触途径相关的健康问题。 2-5 然而,仍有一些人质疑疫苗中铝的安全性。

 

铝暴露

 

人们会通过空气、土壤和水接触到铝。铝占地壳的 8%至 9%,是地表含量最丰富的金属,也是第三大常见元素。 6 铝金属用于制造建筑材料、炊具、食品和饮料容器以及烟花。 6 铝还用于造纸、染料、纺织和玻璃工业;水净化;固体火箭燃料;石油精炼;以及作为油漆和颜料的成分。 7

 

铝存在于饮用水、加工食品和未加工食品以及常见的个人护理用品中,例如化妆品、止汗剂、药物和疫苗,因此人们会通过吸入、摄入和皮肤接触接触到铝 。6 医疗接触途径包括注射(疫苗、药物)、摄入(抗酸剂、缓冲阿司匹林)或皮肤接触(急救产品)。

 

铝加工

 

无论暴露途径如何,血液中的可溶性铝都会与转铁蛋白(91%)、柠檬酸盐(7%-8%)、氢氧化物(3%-1%)和磷酸盐(3%-1%)结合。 7 约 50%至 70%的铝在 24 小时内经尿液排出,约 83%在 2 周内排出。 8,9 少量(约 2%)铝会在体内残留数年。 10

 

铝的代谢过程与转铁蛋白类似。7 结合态铝在血液和组织之间循环,并在转蛋白和低分子量化学物质(例如柠檬酸盐)之间达到平衡,最终导致铝在大多数组织中积聚——最常见的是骨骼、肌肉、肾脏、肝脏和大脑。肺组织中也发现了大量铝,但这主要归因于吸入暴露。

 

成人体内通常含有 30 至 50 毫克铝,主要来源于膳食摄入,其中约一半存在于骨骼中,四分之一存在于肺部。 4,7 正常血清铝水平为 1 至 3 微克/升。 6

 

铝对健康的影响

 

虽然铝可能具有毒性,但铝引起的健康影响方面的经验表明,疫苗中使用铝是安全的。

 

首先,铝对健康的影响在慢性肾病患者中最常见。然而,随着这些患者饮用水净化流程的改进以及治疗相关铝暴露量的减少,不良反应有所减轻。肾移植后肾功能的恢复也改善了部分患者的预后。综上所述,这些发现表明大多数人能够有效代谢铝,从而避免其毒性作用。 11,12

 

其次,铝对健康的影响往往首先体现在骨骼中,因为正常情况下铝主要积聚在骨骼中。 7,11 铝相关的骨骼疾病,历史上被称为透析性骨软化症,会导致骨骼疼痛和骨折风险增加。

 

第三,虽然可能出现神经系统症状,但透析脑病综合征(铝中毒的已知后果)的症状与其他神经系统疾病(例如自闭症或阿尔茨海默病)的症状并不一致。 12,13 透析脑病综合征,又称透析性痴呆 ,最早于 1972 年报道,其表现为言语障碍(口吃、构音障碍、缄默)、运动障碍(抽搐、震颤、面部怪异、僵硬、癫痫发作)、认知障碍(记忆力减退、定向障碍、意识混乱)以及情感或行为障碍(抑郁、欣快和/或易怒、躁动、幻觉)。 12 患者通常还会出现脑电图异常,有时还会出现骨软化​​症和小细胞性贫血。分析结果显示,透析脑病综合征患者的铝灰质水平(平均值 [标准差],24.98 [9.10] mg/kg)高于非透析对照组(平均值 [标准差],2.11 [0.69] mg/kg)和接受透析但没有透析脑病综合征症状的患者(平均值 [标准差],6.50 [2.93] mg/kg)。

 

2025 年发表的建模研究也提供了令人安心的信息。 14,15 Weisser 及其同事比较了 5 岁儿童长期暴露于过敏原与皮下过敏原免疫疗法的效果。 14 治疗剂量为 5 年内 1.25 毫克铝(累积暴露量为 81.25 毫克)。研究人员比较了治疗开始 5 年后以及 50 岁时骨骼和大脑中的铝含量与对照组的差异。结果显示,治疗 5 年后骨骼中的铝含量高于对照组,而大脑中的铝含量则无显著差异;50 岁时,两种组织中的铝含量均未高于对照组。

 

针对疫苗,Daley 及其同事发现铝暴露与持续性哮喘之间存在正相关性;然而,该研究存在局限性(未能控制母乳喂养史或家族哮喘史、社会经济背景、就医行为或其他暴露途径)。 16 当控制母乳喂养因素后,这种相关性不再显著。对持续吸入铝的工人(麦金太尔粉尘、冶炼、焊接)的研究表明,考虑其他暴露途径至关重要。 6 例如,研究已证实,持续吸入铝暴露会导致肺功能受损(包括哮喘)以及可能的神经毒性。然而,神经毒性效应通常是亚临床的,且基于主观报告或神经行为测试。 6 即使在持续吸入铝暴露的情况下,由于无法将铝暴露与有毒化学物质和粉尘暴露区分开来,铝在疾病发展中的作用也难以确定。

 

佐剂诱发的自身免疫/炎症综合征(ASIA)也被认为是疫苗安全性的一个问题。 17 巨噬细胞肌筋膜炎(MMF)是指在接种含铝佐剂疫苗的肌肉中出现含铝巨噬细胞聚集,它与 ASIA 相关;然而,MMF 病变也见于无 ASIA 症状的人群。Nirenberg 及其同事总结了 MMF 的相关文献,并得出结论:MMF“是疫苗接种的标志,而非一种病理实体”。18

 

疫苗中的铝

 

1926 年的动物实验表明铝佐剂能增强免疫力,这一结论在人体破伤风(1936 年)和白喉(1942 年)类毒素疫苗中得到了证实。19 铝佐剂可以通过增强免疫力或延长免疫持续时间来提高灭活疫苗或亚单位疫苗的效力,通常只需更少的剂量或更低的抗原量。减毒活病毒疫苗则无需佐剂。

 

过去人们认为注射的铝会 100%迅速进入血液,但后来认识到,铝佐剂会残留在注射部位附近的肉芽肿中,减缓抗原释放(即药物储存效应),从而降低单日疫苗相关铝暴露量超过最低风险水平的可能性。 3,19 即使存在可能超过每日最低风险水平的周期性暴露,疫苗中的铝也被认为是安全的。 3,20 虽然含铝的注射部位肉芽肿可持续数月,但它们似乎并不促进免疫力的产生,因为在 7 天后清除这些肉芽肿并未改变白喉疫苗的免疫反应强度或持续时间。 19

 

含铝疫苗更常引起局部不良反应(疼痛、发红、肿胀),而非全身性不良反应。19 研究表明,由于抗原释放缓慢,含铝疫苗与不含铝疫苗接种后的不良反应差异较小,因此全身性反应较少。由于局部反应的发生率较高,临床试验的对照组通常含有铝(稀释剂),因此研究人员无法通过受试者的不良反应情况来判断疫苗是否为盲法。

 

铝佐剂通过激活树突状细胞来增强抗体反应,这些树突状细胞迁移至引流淋巴结,并诱导 CD4 + T 细胞分化为 Th2 细胞和滤泡辅助性 T 细胞。由于铝佐剂不增强细胞介导的免疫反应,因此对于需要细胞毒性 T 淋巴细胞提供保护的病原体,其疗效较差。 19

 

美国疫苗每剂铝含量限制为 0.85 毫克(见补充材料中的 eTable 1)。 19 含铝的常规疫苗包括乙型肝炎疫苗;白喉-破伤风-无细胞百日咳联合疫苗(DTaP 和 Tdap);b 型流感嗜血杆菌疫苗 (Hib);肺炎球菌疫苗;甲型肝炎疫苗;人乳头瘤病毒疫苗(HPV);以及 B 型脑膜炎球菌疫苗(MenB)。破伤风-白喉联合疫苗和几种联合疫苗也含有铝。

 

根据 2025 年 1 月推荐的免疫接种计划,疫苗中铝的 3 个方面与安全性有关  值得考虑。

 

铝暴露的最大潜在风险

 

推荐在生命最初两年接种的疫苗 21, 如果单独接种,可能使婴儿接触到高达 4.425 毫克的铝。 表 1 显示了不同生命阶段推荐疫苗 21,22 可能导致的最大铝暴露量以及潜在的累积暴露量。

 

表1. 根据2025年1月推荐的儿童和成人免疫接种计划,接种疫苗可能导致的最大铝暴露量

 

年龄,y疫苗推荐每剂铝的最大含量, 毫克总计,毫克
日程剂量数量所有推荐剂量均使用铝按年龄划分的最高铝含量
出生-23 你乙型肝炎出生、1-2个月、6-18个月30.250.754.425
DTaP2个月、4个月、6个月、15-18个月40.52.0
希布2个月、4个月、6个月、12-15个月3b0.2250.675
肺炎球菌2个月、4个月、6个月、12-15个月40.1250.5
甲型肝炎12至23个月之间接种2剂20.250.5
2-10DTaP4-6 和10.50.50.5
11-18百白破11-12 和10.330.332.368-2.868
HPV2剂9-14和,3剂≥15和2或30.51.0-1.5
MenB2 剂 16-23 岁(SCDM)20.5191.038
出生至 18 岁(所有推荐剂量加 SCDM)7.293-7.793
19-49百白破或 Td每10年服用1剂,每次怀孕期间服用1剂。3c0.53 天1.591.59
50-64百白破或 Td每10年服用1剂2c0.531.061.185
肺炎球菌1剂10.1250.125
≥65 e百白破或 Td每10年服用1剂3c0.531.591.59
19-100(所有推荐剂量)4.365
出生至 100(所有推荐剂量加上 SCDM)11.658-12.158

 

随时间推移的比较暴露

 

婴儿出生第一年通过疫苗摄入的铝的最大潜在暴露量随时间推移而降低,这主要是由于单个疫苗中铝的含量降低所致。2002 年,Keith 及其同事计算出总暴露量为 2 至 4.14 毫克(4 剂百白破疫苗[每剂 0.25-0.85 毫克]和 3 剂乙型肝炎疫苗[每剂 0.25 毫克])。 20 2011 年,Mitkus 及其同事计算出 4.225 毫克(4 剂乙型肝炎疫苗和肺炎球菌疫苗;3 剂百白破疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗和灭活脊髓灰质炎疫苗[IPV;不含铝];以及 1 剂甲型肝炎疫苗)。 3 预计到 2025 年 1 月, 21 最大潜在铝暴露量将为 3.675 毫克(4 剂肺炎球菌疫苗;3 剂乙型肝炎疫苗、百白破疫苗和 b 型流感嗜血杆菌疫苗;以及 1 剂甲型肝炎疫苗)。

 

联合疫苗的作用

 

联合疫苗可以减少每次就诊的注射次数,也能降低铝的摄入量。一剂 Vaxelis(百白破疫苗、脊髓灰质炎灭活疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗、乙型肝炎疫苗)含有 0.319 毫克铝,而单独接种的疫苗每剂含有 0.805 至 0.975 毫克铝。同样,一剂 Pentacel(百白破疫苗、脊髓灰质炎灭活疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗)含有 0.33 毫克铝,而单独接种的疫苗每剂含有 0.555 至 0.725 毫克铝。

 

虽然我们计算了最大潜在铝暴露量,但由于联合疫苗的频繁使用,大多数婴儿在出生后的头两年不太可能接触到如此大量的铝。例如,2 个月大的婴儿可能会接种以下含铝疫苗:乙肝疫苗第二剂和百白破疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗和肺炎球菌疫苗的第一剂。对于接种所有推荐疫苗的 2 个月大婴儿来说,最大潜在铝暴露量为 1.1 毫克;然而,两种联合疫苗会降低暴露量。接种一剂 Pentacel(百白破疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗、脊髓灰质炎疫苗)、乙肝疫苗和肺炎球菌疫苗后,铝暴露量为 0.705 毫克;接种一剂 Vaxelis(百白破疫苗、脊髓灰质炎疫苗、b 型流感嗜血杆菌疫苗、乙肝疫苗)和肺炎球菌疫苗后,铝暴露量为 0.444 毫克。第三种选择是接种 Pediarix(百白破疫苗、乙肝疫苗、脊髓灰质炎疫苗)和肺炎球菌疫苗,这两种疫苗的铝含量与单独接种的疫苗类似——分别为 1.05 毫克和 1.1 毫克。因此,选择分开接种疫苗可能会无意中增加铝的摄入量。

 

膳食中的铝

 

据估计,美国成年人平均每天摄入 7 至 9 毫克铝。 6 婴儿从母乳(0.0092-0.049 毫克/升)和婴儿配方奶粉中摄入铝。豆基配方奶粉(0.46-0.93 毫克/升)的铝含量高于牛奶基配方奶粉(0.058-0.15 毫克/升)。 6

 

假设婴儿出生后前 6 个月平均每日摄入 1 升母乳 23 ,并根据每升母乳中铝的含量估算, 6 名婴儿将从母乳中摄入约 5.30 毫克(1.68-8.94 毫克)铝,从配方奶粉中摄入约 18.98 毫克(10.58-27.38 毫克)铝,或从豆奶配方奶粉中摄入约 126.84 毫克(83.95-169.72 毫克)铝。根据 2020 年至 2025 年膳食指南,25%的美国婴儿在 6 个月大之前完全母乳喂养 24。随着其他辅食的引入,婴儿接触铝的机会也会增加 24 。膳食指南建议 6 至 12 个月大的婴儿每日摄入 800 卡路里,而中等活动量的青少年每日平均摄入量则增加至 2400 卡路里 24 。19 至 100 岁中等活动量的成年人平均每日所需热量为 2173 卡路里。 24 使用平均推荐卡路里和每日铝摄入量, 7 按年龄计算估计的膳食铝暴露量( 补充材料中的 eTable 2)。

 

虽然膳食铝的摄入量是持续且终生的,但铝的摄入量和吸收率会因其化学形态和其他化学物质的存在而有所不同。  6,19,25 例如,柠檬酸盐结合的铝约有 0.5%至 5%可被血液吸收,而氢氧化物结合的铝的吸收率仅为 0.01%。 表 2 根据推荐的热量摄入量和文献中估计的吸收率范围(0.186%-1%) 4,6,15 ,列出了终生潜在的膳食铝暴露量和吸收量。由于个​​体饮食存在差异,热量和铝的摄入量也会有所不同,但这种差异可能向上也可能向下。此外,服用含铝口服药物(如抗酸剂、缓冲阿司匹林)也会影响铝的暴露量。

 

表 2. 不同年龄段人群疫苗和饮食中铝的相对含量 a

 

年龄,y疫苗中的铝(注射:100%进入血液),毫克膳食中的铝,毫克
摄入(100%进入血液)吸收率(0.168%-1%进入血液)
出生-23 你4.41626-17483-18
2-100.517 96430-180
11-182.4-2.924 03840-240
总计(出生至18岁)7.3-7.843 628-43 75073-438
19-491.694 665159-947
50-641.242 67572-427
≥65 b1.697 371164-974
总计(19-100)4.4234 711395-2347
总计(出生人数-100)11.7-12.2278 339-278 461468-2785

 

疫苗和饮食中铝暴露量的比较

 

疫苗提供的铝暴露量与终生膳食吸收的铝量相当或更低。 表 2 显示了按年龄和累积计算的疫苗和膳食提供的相对铝暴露量。生命最初 2 年,膳食提供的铝暴露量为 3 至 18 毫克,而疫苗提供的最大潜在铝暴露量为 4425 毫克。生命最初 18 年,膳食提供的铝暴露量为 73 至 438 毫克,而疫苗提供的铝不足 8 毫克。成年期(19 至 100 岁),膳食提供的铝暴露量为 395 至 2347 毫克,而疫苗提供的铝不足 5 毫克。在一百年的寿命中,如果接种所有推荐的含铝疫苗,疫苗提供的最大潜在铝暴露量约为 12 毫克,而膳食吸收的铝暴露量则在 468 至 2785 毫克之间。

 

结论

 

鉴于我们对铝的加工方式、饮食与疫苗的相对接触水平以及已知的铝毒性不良健康影响的了解,有证据表明,根据 2025 年 1 月的免疫接种计划,通过疫苗接触铝不会在生命最初几年或以后造成不良健康影响。

 

文章信息

通讯作者: Charlotte A. Moser,理学硕士,费城儿童医院疫苗教育中心,3401 Civic Center Blvd,Roberts #9251,费城,PA 19104( moser@chop.edu )。

在线发表日期: 2026 年 2 月 9 日。doi:10.1001/jama.2026.0056

利益冲突披露: 无。

 

参考

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