红细胞增多症 | ||||
嗜酸性细胞增多症 | ||||
甲状腺功能亢进症 | ||||
原发性高血压 | ||||
X线照射后 | ||||
硒(Se) | 原子吸收光度法 | 80-180μg/L(血清) | 溶血性贫血 | 硒接触过量 |
克山病、心肌缺血、癌、肌营养不良症、多发性硬化症、糖尿病性视网膜病变、白内障等 | ||||
锰(Mn) | 原子吸收光度法 | 5-15μg/L | 慢性淋巴性白血病 | 锰中毒、心梗、急性白血病 |
续表
微量元素 | 检测方法 | 正常参考值 | 低值 | 高值 |
铬(Cr) | 原子吸收光度法 | 0.16-150μg/L | 糖尿病 | 急、慢性铬中毒 |
0.05-4μg/L | 冠心病 | |||
镍(Ni) | 原子吸收光度法 | 0.1-1.5μg/L | 急性心肌梗死镍中毒 |
三、重要微量元素的生物学作用及代谢
(一)锌(Zn)
⒈锌的生物学作用 锌是当代微量元素研究中非常活跃的课题之一。
⑴锌可作为多种酶的功能成分或激活剂:锌是碳酸酐酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶,胸嘧啶核苷激酶、碱性磷酸酶、亮氨酸氨肽酶等含锌酶的组成成分。
⑵促进机体生长发育,促进核酸及蛋白质的生物合成:缺锌后创伤溃疡难愈合,生长发育不良,性器官发育不全或减退,成为缺锌性侏儒或肠原性肢端皮炎。
⑶增强免疫及吞噬细胞的功能:缺锌后免疫功能减退。
⑷抗氧化、抗衰老及抗癌作用:锌亦是超氧化物歧化酶的组成成分,能防止自由基对细胞膜造成的损伤,减少过氧化脂质的生成,某些肿瘤病人及衰老过程中有缺锌的倾向,因此锌可能具有抗氧化、抗衰老及抗癌作用。
⒉锌在体内的代谢 正常成人体内含锌2-2.5g,平均2.3g。男性比女性稍高,锌以视网膜、前列腺及胰腺中的浓度最高,在肌肉及骨骼中贮存。肌肉内储锌全身锌的62.2%,骨中的锌占全身体内锌的28.5%。正常人从普通膳食中每日摄取10-15mg锌,吸收率为20%-30%,主要在小肠内和胰腺分泌的小分子量配体-前列腺素E2结合后,经小肠上皮细胞吸收。锌进入毛细血管后由血浆运输至肝及全身。锌主要由粪便、尿、汗、头发及乳汁排泄,每天由尿排泄的锌不超过1mg。
含锌丰富的食物有谷类、粗粮、蛋黄、瘦肉、鱼、牡蛎和坚果等。
(二)铜(Cu)
⒈铜的生物学作用
⑴参与造血及铁的代谢:铜主要影响铁的吸收,促进储存铁进入骨髓,加速血红蛋白及铁卟啉的合成。铜还促进幼稚红细胞的成熟,使成熟红细胞从骨髓释放进入血液循环。
⑵构成体内许多含铜的酶(如丁酰辅酶A脱氢酶、酪氨酸氧化酶、尿酸酶、超氧化物歧化酶等)及含铜的生物活性蛋白质(如血浆铜蓝蛋白、血铜蛋白、肝铜蛋白、乳铜蛋白等)。
⑶与DNA结合,在DNA两条链中形成架桥,形成金属络合物,与维持核酸结构的稳定性有关。
⑷铜参与赖氨酸氧化酶的组成,促进弹性蛋白及胶原纤维中共价交联的形成,维持组织的弹性和结缔组织的正常功能。
⑸含铜酶大部属氧化酶类,如细胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺-β-羟化酶、胺氧化酶等,这些酶类参与儿茶酚胺类激素的代谢、黑色素的生成以及神经递质的代谢,因而对中枢神经系统的功能、智力及精神状态、防御功能及内分泌功能等均有重要影响。
临床上可测定血浆铜蓝蛋白的氧化酶活性,亦可测定血浆铜蓝蛋白,还可测血清铜。
血浆铜蓝蛋白:正常成人在25-43mg/dl之间,在肝豆状核变性(Wilson病,为铜在肝、脑等组织中沉积的慢性内源性铜中毒,为常染色体性隐性遗传性疾病)和Menke综合征(以中枢神经病变为主的、头发卷曲色浅为特征的婴幼儿缺铜性遗传疾病)时明显减低。
血浆铜蓝蛋白氧化酶活性:正常人在66-140单位/L之间。心肌梗死、传染病、肝癌及转移性肿瘤患者明显升高,Menke综合征及Wilson病时显著降低。
血清铜:成人在105-114mg/dl之间,女性稍高于男性。
尿铜:24小时在70μg以下,肝豆状核变性、肾病综合征、急性铜中毒、急性病毒性肝炎、肝硬化时尿铜增加。
毛发铜含量较为恒定,能反映机体营养状态,正常成人平均值9.5-23μg/g。
⒉铜的代谢 铜主要参与造血及酶的合成。正常人体内含铜100mg-200mg,平均150mg左右,约50%-70%的铜存在于肌肉及骨骼内,20%存在于肝。肝是重要的储铜库,5%-10%的铜分布于血液中,微量的铜以酶的形式存在于组织中。一般成年人每日从食物摄取2mg铜已能满足生理需要,富含铜的食品是牡蛎、蛤类、小虾及动物肝肾等。正常人每天从各种渠道排泄铜2mg左右,肠管可能通过含铜复合物的上皮细胞的脱落而排泄铜。
(三)硒(Se)
⒈硒的生物学作用
⑴硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需组成成分:每摩尔的酶含有4毫摩尔的硒,该酶催化的反应为:
2GSH+H2O2→GSSG+2H2O
2GSH+ROOH→ROH+GSSG+H2O
通过GSH-Px的作用,在清除自由基、分解过多的H2O2,减少过氧化物、保护细胞膜、保护细胞敏感分子(DNA、RNA)中占有重要地位。
⑵硒参与辅酶A和辅酶Q的合成,促进α-酮酸脱氢酶系的活性,在三羧酸循环及呼吸链电子传递过程中发挥重要作用。
⑶硒与视力和神经传导有密切关系,虹膜及晶状体含硒丰富,视网膜的视力与含硒量有关。硒是光电管基础物质之一,硒在视网膜、运动终板中可能起着整流器及蓄电器的作用。
⑷硒能拮抗某些有毒元素及物质的毒性:硒可在体内外减低汞、镉、铊、砷等的毒性作用。
⑸硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生,增强机体对疾病的抵抗力。
⑹硒与心血管结构和功能的关系:硒可防止镉引起的实验性高血压,并可防止冠心病及心肌梗死。硒参与保护细胞膜的稳定性及正常通透性,抑制脂质的过氧化反应,消除自由基的毒害作用,从而保护心肌的正常结构、代谢和功能。投予亚硒酸(每周0.5-1mg)可有效地防治克山病的发生。
⑺硒能调节维生素A、C、E、K的代谢。
⑻硒的抗肿瘤作用:许多报道表明结肠癌、乳腺癌、前列腺癌、直肠癌及白血病等的死亡率与其居住地区土壤的硒含量、日摄取量以及血硒水平呈逆相关关系。动物致癌试验中观察到硒对动物的实验性皮肤癌、肝癌、结肠癌、乳癌、肺癌等均有显著的抑制作用,且此种抑癌效果还受食物中维生素A、C、E等含量的影响。关于硒化合物的抗癌作用机制尚未阐明,可能与硒能抑制致癌物质的致突变性、或改变致癌物的代谢、或通过抗氧化作用而抗癌。有报道硒化合物能促进肝癌细胞及白血病细胞的再分化,通过促分化而抗癌。
⒉硒的代谢 1957年Schwarz证明硒是动物体内必需的微量元素。人体内硒的含量约14mg-21mg,以肝、胰腺、肾中的含量较多,人类对硒的摄入量受环境及食物含硒量的影响。富含硒的食品有蒜、芝麻、啤酒、酵母、蘑菇、小虾、鱼类、肝、肾等,富硒中药有黄芪、地龙等。人对硒的摄入量不应低于40μg/d,一般认为成人每日从食物中约摄取60μg-350μg的硒,每日由尿约排泄约50μg,由粪排泄80μg,由汗排泄20μg,在血浆内的硒主要与α及β-球蛋白结合而运输。
我国不同地区报道的成人全血硒为0.028-0.033μg/ml,还有报道为0.099-0.160μg/ml。克山病区成人及儿童全血硒显著低下,分别为0.018-0.025μg/ml及0.017-0.024μg/ml。癌瘤时血硒明显减少,特别是消化道癌肿病人血硒降低更为显著,往往表明癌的转移、多发或低分化程度。
尿硒成人平均为11.9±2.6μg/24h,克山病区成人尿硒明显降低,平均为7.9±2.6μg/24h。
(四)铬(Cr)
⒈铬的生物学作用
⑴铬形成葡萄糖耐量因子(GTF),使胰岛素与膜受体上的-SH基形成-S-S-键,协助胰岛素发挥作用。
⑵降低血浆胆固醇及调节血糖。
⑶促进血红蛋白的合成及造血过程。
⒉铬的代谢 成人体内含铬6mg,日摄入量5-115μg,进入血浆的铬与运铁蛋白结合运至肝脏及全身。富含铬的食品有红糖、麦麸、鱼、葡萄汁、啤酒酵母等,铬主要随尿排泄,3-60μg/d。
(五)钴(Co)
⒈钴的生物学作用 人类不能利用钴合成维生素B12,主要从能合成维生素B12的动物及细菌摄取,维生素B12在人体内参与造血。维生素B12参与体内一碳单位的代谢,参与脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成,维生素B12缺乏可导致叶酸的利用率下降,造成巨幼红细胞性贫血。维生素B12促进铁的吸收及储存铁的动员,它还促进锌的吸收,提高锌的活性。
⒉钴的代谢 正常成人体内含钴1.1-1.5mg,一般从普通膳食中摄入钴150-450μg/d,吸收率63%-97%,每日吸收钴190-290μg,钴通过小肠进入血浆后由三种运钴蛋白(transcobalbmin Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)结合后运至肝脏及全身,主要由尿排泄,每日排泄量约等于吸收量。当内因子缺乏、运钴蛋白缺乏、摄入量不足或因消化系统疾病而干扰吸收时,可造成钴及维生素B12缺乏。全血及血清钴10.8±6.0ng/ml,在恶性贫血、急性白血病时降低,慢性粒细胞白血病、淋巴肉芽肿时血钴升高。
(责任编辑:泉水)