本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
鈽的半衰期約為 24,000 年。幾十年來，科學家們已經知道，即使是少量劑量的鈽也劇毒，會導致放射病、癌症，並常常導致死亡。在日本福島第一核電站三月份的核災難之後，全世界的人們都擔心鈽中毒可能會影響到靠近受損核電站的人們，甚至更遠的地方。
吸入的鈽會沉積在肺部，在那裡可能導致癌症，但它——以及任何被攝入的鈽——也可能進入血液，並在血液中緩慢地被身體吸收。
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關於這種毒性過程的新細節正在浮出水面。“鈽是一種有毒的合成元素，沒有天然的生物學功能，”阿貢國家實驗室的馬克·詹森和他的同事們在一篇新的論文中寫道，該論文於 6 月 26 日線上發表在《自然化學生物學》雜誌上（《大眾科學》是自然出版集團的一部分）。它不僅對身體無用，“而且當被攝入時，會被人體強烈保留”，主要滯留在骨骼和肝臟細胞中，在那裡它可以釋放有害的α輻射。
但是，身體究竟是如何吸收這種有毒元素的，仍然是一個推測的問題。
科學家們注意到，最常見的鈽離子 (Pu 4+) 與更常見的金屬離子（包括鐵 (Fe 3+)）有一些相似之處，鐵的原子半徑略小，但半徑與電荷的比率相似。
詹森和他的團隊使用小角 X 射線散射和同步加速器 X 射線熒光顯微鏡來觀察已提取並暴露於 Pu 4+ 的大鼠腎上腺細胞。
研究人員首次能夠看到“生物體用來區分金屬離子的分子機制”中的一些機制，他們報告說。詹森和他的團隊發現，通常負責將鐵帶入細胞的受體之一（稱為轉運蛋白血清轉鐵蛋白，或 Tf）也在轉運鈽離子。該通路有兩個結合位點，為了使其穿過細胞，兩個位點都需要充滿類似鐵的離子。
但是，細胞通路並沒有囫圇吞棗地吸收鈽並將其整體帶入細胞。只有兩個結合位點中的一個——C 葉——會接受鈽離子。為了發生轉移，需要將鐵離子鎖定在蛋白質的另一個葉——N 葉中。研究人員指出，“兩個葉之間的差異限制但並未消除細胞對鈽的攝取”。轉鐵蛋白甚至似乎略微傾向於吸收更多的鐵離子而不是鈽。
鑑於細胞通路已經部分割槽分鈽和鐵——並且部分地偏愛後者——這些發現可能有助於“為鈽中毒開發新的治療方法”，研究人員指出。
目前的鈽暴露療法針對的是迴圈鈽，但無法解除已經被身體細胞和組織吸收的離子的危害。但是，未來的治療方法可以利用對鐵的偏好——以及對鈽吸收的部分抵抗力——來開發針對人類的靶向藥物，以應對未來的核事故或襲擊。
圖片由 iStockphoto/narvikk 提供