成人骨松質(zhì)金屬微量元素的檢測與比較分析

張純清,關 華,張 莽

(河北工程大學醫(yī)學院組織胚胎學教研室,河北邯鄲056029)

骨松質(zhì)作為骨的重要內(nèi)部組成構(gòu)件,在維持骨骼功能、參與造血微環(huán)境的形成以及作為包括金屬微量元素在內(nèi)的多種必需微量元素的“儲存庫”,在生命生理過程的多個環(huán)節(jié)上發(fā)揮著重要的構(gòu)成與調(diào)節(jié)意義[1-4]。本文開展了對30例成人腰椎、跟骨、髂骨以及股骨等 4部位的干骨骨松質(zhì)中Ca、Fe、Zn、Cu以及Mn等5種金屬微量元素的檢測與比較分析?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 標本收集 收集本實驗室30～50歲正常成人新鮮尸體30例,各取腰椎骨、股骨頭、髂骨以及跟骨等,在透風陰涼處自然干燥6～12個月。

1.2 檢測方法 剝?nèi)⊙倒恰⒐晒?、髂骨以及跟骨等干骨骨松質(zhì)5～6g,先用去離子水沖洗,后用濾紙吸干,再置70～80℃烘箱中烤干、瑪瑙研缽研碎,于干燥器中保存?zhèn)溆?。測定時,將標本稱重后加入濃硝酸5～10mL和少許過氧化氫消化,并蒸發(fā)至1mL左右,再加入王水(濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1∶3的混合液)1mL,用水沖至刻度為10mL的比色管中,搖勻后用北京華洋儀器公司生產(chǎn)的FAS-986F原子吸收分光光度計進行測試。5種微量元素的測定均采用火焰原子吸收分光光度法,測定波長分別為 Ca 422.7nm、Fe 248.3nm、Zn 213.8nm、Cu 324.7nm、M n 279.6nm,采用標準曲線法計算各種微量元素的含量。測定中所用的Ca單元素標準溶液、Fe單元素標準溶液、Zn單元素標準溶液、Cu單元素標準溶液、Mn單元素標準溶液均購自北京國家標準物質(zhì)研究中心。

表1 成人干骨骨松質(zhì)5種金屬微量元素含量,μ g/g 干重)

表1 成人干骨骨松質(zhì)5種金屬微量元素含量,μ g/g 干重)

部位 n Ca Cu Zn Fe Mn腰椎 30 1405.72±4.71 0.485±0.013 39.98±0.82 14.65±0.38 1.41±0.02髂骨 30 1551.59±9.41 0.228±0.03 39.40±0.55 9.96±0.078 2.31±0.06股骨 30 985.56±3.34 0.138±0.03 30.17±0.64 7.13±0.067 2.15±0.04跟骨 30 1144.26±2.04 0.224±0.007 54.47±0.52 7.74±0.02 0.68±0.03

1.3 統(tǒng)計學方法 用Grap Pad Inttart軟件進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)以表示,組間比較采用 t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 成人干骨骨松質(zhì)5種微量微量元素含量 見表1。

2.2 相關性分析 干骨骨松質(zhì)中Ca含量在髂骨與股骨頭、髂骨與腰椎、股骨頭與跟骨等之間,經(jīng)統(tǒng)計學分析,差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而其余組別之間差異無統(tǒng)計學意義;Cu含量在髂骨與股骨頭、腰椎與跟骨等之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05),在髂骨與腰椎之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而其余組別之間差異無統(tǒng)計學意義;Zn含量在髂骨與腰椎、股骨頭與跟骨等之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05),在髂骨與跟骨之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而其余組別之間則差異無統(tǒng)計學意義;Fe含量在髂骨與股骨頭、髂骨與腰椎、腰椎與跟骨等之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而其余組別之間差異無統(tǒng)計學意義;Mn含量髂骨與跟骨、股骨頭與腰椎、股骨頭與跟骨等之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01),而其余組別之間差異無統(tǒng)計學意義。

3 討 論

隨著分子生物學在醫(yī)學基礎與臨床應用的不斷擴展,不斷探索生物分子的構(gòu)成成分與調(diào)節(jié)因子已經(jīng)成為當今醫(yī)學的一個熱門課題。眾多研究表明,金屬微量元素作為眾多重要生物分子(如酶蛋白、激素蛋白、維生素等)的必需活性基團或是直接作為信號離子等,在機體生長發(fā)育、生命生理健康的維持以及生殖繁衍等多個方面發(fā)揮著不可替代的生命價值[1-5]。而骨松質(zhì)作為骨的重要內(nèi)部組成構(gòu)件,無論是在維持骨骼功能方面還是作為包括金屬微量元素在內(nèi)的多種必需微量元素的重要“儲存庫”等,均是重要的構(gòu)成組分并起著生理調(diào)節(jié)的作用[1～3]。本試驗選擇的骨松質(zhì)中的 Ca、Fe、Zn、Cu、Mn等 5種金屬微量元素,其中Fe元素主要是用于參與構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白以及數(shù)十種鐵酶或鐵依賴酶(如單胺氧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶),與造血、運動、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及免疫等密切相關[1,3,6];Cu元素主要是構(gòu)成超氧化物歧化酶、銅藍蛋白以及誘導合成金屬硫蛋白等,與抗氧化、清除氧自由基、拮抗有毒金屬元素以及提高免疫功能等相關[1,3,7];Zn元素主要參與碳酸酐酶、胸腺嘧啶核苷激酶、醇脫氫酶、超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶、胰羧肽酶等100多種人類重要酶的組成,功能范圍涉及了細胞分化、基因表達、激素存儲與釋放、免疫、生長發(fā)育、中樞神經(jīng)高級功能以及生殖等廣泛人體的生理過程[1,3,8];Mn元素主要是參與包括RNA聚合酶、精胺酸酶、脯胺酸肽酶、丙酮酸羧化酶、超氧化物歧化酶等多種酶的組成,同時也是DNA聚合酶、堿性磷酸酶、脫羧酶、黃素激酶等多種酶的激活劑,作用機制涉及細胞的三羧酸循環(huán)、DNA復制、基因轉(zhuǎn)錄與表達、糖與脂肪的正常代謝等,對大腦皮質(zhì)、睪丸、卵巢、肝臟、腎臟、骨骼以及心血管等眾多器官或結(jié)構(gòu)的正常發(fā)育與功能維持起著重要作用[1,3,9]。

此外,隨著近年來人們對持續(xù)高發(fā)的血液疾病的發(fā)病機制及其防治等研究的深入探索,特別是我國研制重金屬類中藥治療白血病等惡性腫瘤的成功,有關重新審視造血微環(huán)境的內(nèi)涵、關注骨松質(zhì)與造血之間的關系,特別是骨松質(zhì)金屬微量元素與造血之間的關系等,也越來越受到重視[10-13]。本試驗開展的椎骨、股骨頭、髂骨以及跟骨等不同部位的Ca、Fe、Zn、Cu、Mn等金屬微量元素的含量檢測與比較分析,發(fā)現(xiàn)了這些微量元素的含量大多存在著顯著的差異,而有關這種現(xiàn)象與不同部位紅骨髓生理性造血活躍程度的差異、與不同部位的生理性造血系別的差異以及骨松質(zhì)金屬微量元素的變化與造血功能的改變、與老年性骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的相關關系等,則有待深入探索。

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