特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者全血中硒元素和血清中鐵、銅、鋅元素含量的變化

馬俊紅,郭錦麗,趙 勝,李 凱,柴耀鳳

·基礎(chǔ)研究·

特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者全血中硒元素和血清中鐵、銅、鋅元素含量的變化

馬俊紅,郭錦麗,趙 勝,李 凱,柴耀鳳

目的調(diào)查研究特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者血清中鐵、銅、鋅元素含量及患者全血中硒元素含量。方法 對(duì)特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行全血和血清標(biāo)本采集及微量元素測(cè)定，并與正常對(duì)照組進(jìn)行比較。病例組男15例，女15例，年齡為8～19歲。側(cè)凸度數(shù)為10°～65°。對(duì)照組25例為體檢正常志愿者， 其中男12例，女13例，年齡為7～19歲，無側(cè)凸。結(jié)果病例組Se元素含量(23.45±10.99) μg/L與對(duì)照組(57.91±47.83) μg/L相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；病例組Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L與對(duì)照組(1.16±0.46) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；病例組Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L與對(duì)照組(0.74±0.15) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；病例組Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L與對(duì)照組(0.70±0.20) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論Se元素缺乏可能導(dǎo)致膠原纖維和膠原蛋白合成障礙，降低了纖維穩(wěn)定性，進(jìn)一步導(dǎo)致脊柱側(cè)凸。

脊柱側(cè)凸; 硒; 鐵; 銅; 鋅; 血液

J Spinal Surg， 2014， 6(1):35-37

特發(fā)性脊柱側(cè)凸(idiopathic scoliosis, IS)是脊柱有側(cè)凸或旋轉(zhuǎn)畸形，而無任何先天性脊柱異常或并有神經(jīng)肌肉或骨骼疾病，是脊柱側(cè)凸中最常見的類型。好發(fā)年齡為10～16歲，女性比例明顯高于男性。IS病理改變主要有凹側(cè)椎體、肋骨改變，嚴(yán)重者出現(xiàn)“剃刀背畸形”，胸廓不對(duì)稱；椎間盤楔形改變，椎盤肌纖維減少，小肌肉輕度攣縮[1]。

研究發(fā)現(xiàn)IS患者血液和組織中某些微量元素的含量發(fā)生了改變。有報(bào)道IS患者頭發(fā)中Cu元素的含量增加；2002年，Dastych等[2]研究發(fā)現(xiàn)捷克共和國IS患者血清中Se元素含量降低；2007年，Dastych等[3]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)捷克共和國IS患者血清中Se元素含量降低，頭發(fā)中Se元素含量降低，Cu, Zn元素含量增加；1995年田紀(jì)偉等[4]研究發(fā)現(xiàn)IS患者頭發(fā)中鐵元素含量降低，并認(rèn)為鐵元素含量降低是發(fā)病的危險(xiǎn)因素。

山西省壺關(guān)縣脊柱側(cè)凸發(fā)生率為1.14%，女性發(fā)生率高，IS占90.2%[5]。山西屬于嚴(yán)重貧硒的地區(qū)，為了探討其發(fā)生原因，本文對(duì)IS患者和正常人進(jìn)行Fe、Cu、Zn、Se微量元素測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 病例選擇標(biāo)準(zhǔn)

以患者全脊柱正、側(cè)位X線片測(cè)定Cobb角。選取Cobb角>10°的IS患者作為病例。

1.2 研究對(duì)象

病例組，選取本院2012年5月～12月門診及病房確診的IS患者30例，其中男15例，女15例，年齡8～19歲，平均13.9歲，側(cè)凸角度10°～65°。對(duì)照組，體檢正常的學(xué)生中選取志愿者25例，其中男12例，女13例，年齡7～19歲，平均12.8歲，以上2組均無金屬污染史。

1.3 標(biāo)本的采集及處理

所有標(biāo)本均由同一護(hù)士采取同一側(cè)肘部靜脈血5 mL。取全血100 μL均勻涂在定量濾紙上，自然風(fēng)干，每個(gè)研究對(duì)象留取標(biāo)本2份。離心后取血清3 mL。全部標(biāo)本送山西醫(yī)科大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生教研室進(jìn)行微量元素含量測(cè)定。 測(cè)定方法：用熒光法測(cè)定全血中Se元素含量，儀器為日本島津RF-540；用原子吸收法測(cè)定血清中Fe,Cu,Zn元素含量，儀器為日本島津AA-670。

2 結(jié) 果

病例組Se元素含量(23.45±10.99) μg/L與對(duì)照組(57.91±47.83) μg/L相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；病例組Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L與對(duì)照組(1.16±0.46) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；病例組Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L與對(duì)照組(0.74±0.15) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；病例組Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L與對(duì)照組(0.70±0.20) mg/L相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表1)。

3 討 論

硒元素是近年來特別引人注意的必需微量元素，許多組織中都含有硒元素，以肝、腎、心、脾、牙釉質(zhì)和指甲中含量最多。人體血液中的硒元素濃度不一，它受土壤、水和食物含硒量的影響。山西屬于嚴(yán)重貧硒地區(qū)。長(zhǎng)期缺硒是導(dǎo)致克山病、大骨節(jié)病的主要因素，某些癌癥的發(fā)生、冠心病的發(fā)病都與缺硒有關(guān)。

但是，關(guān)于硒的供給量目前還沒有定論，一些專家認(rèn)為為了維持生理活動(dòng)的正常需要，每天硒元素?cái)z入量應(yīng)為150～200 μg，我國目前大體平均成人每日只能攝入30～70 μg硒元素，由此可見是不足的。但是最近國際會(huì)議很多專家認(rèn)為不應(yīng)該規(guī)定一個(gè)最佳攝入量，因缺硒者對(duì)硒的吸收是沒有限制的，各人的代謝能力不同，所處環(huán)境也不一樣，對(duì)硒元素的吸收和利用程度也不同。

從病因?qū)W角度來看，微量元素Fe, Cu, Zn和Se含量的改變?cè)黾恿饲嗌倌觌A段脊柱側(cè)凸發(fā)生及發(fā)展的機(jī)會(huì)，但這個(gè)問題仍然是開放的。有研究顯示依賴Cu元素的賴氨酰氧化酶在膠原蛋白的合成和成熟中起關(guān)鍵作用，結(jié)締組織和肌肉組織的新陳代謝也需要Zn元素和Se元素[6-8]。也有研究表明微量元素Fe, Cu, Zn和Se與許多生物酶有關(guān)，參與人體的多種代謝?？紫槿鸬萚9]研究表示微量元素Fe除參與血液生成外，還與三磷酸循環(huán)中1/2以上的酶有關(guān)。缺乏Fe元素或者Fe元素利用不良時(shí)，導(dǎo)致氧的運(yùn)輸、儲(chǔ)存，CO2的運(yùn)輸及釋放，電子的傳遞，氧化還原等很多代謝紊亂。

有研究證實(shí)膠原最理想的合成和成熟過程依賴Se元素的參與。膠原蛋白物理、化學(xué)生物功能的變化可能影響骨骼軸線的穩(wěn)定，缺乏Se可能導(dǎo)致IS的發(fā)生和進(jìn)展[10]。給鴨子喂養(yǎng)缺Se元素的飼料，結(jié)果顯示膠原合成減少，膠原纖維直徑減小[6]。給老鼠喂養(yǎng)缺Se元素的飼料，結(jié)果顯示在骨中膠原蛋白Ⅰ和軟骨中膠原蛋白Ⅱ的合成中生物化學(xué)方面發(fā)生了改變，減少了纖維直徑，降低了纖維穩(wěn)定性[10]。

表1 2組微量元素含量Tab.1 microelement of 2 groups mg/L

注：*2組間比較，P<0.05.

Note: *there is some difference between 2 groups,P<0.05

給金魚喂高硒飼料，會(huì)使魚的脊柱過度生長(zhǎng)，導(dǎo)致脊柱畸形[11]。

Se元素具有抗氧化作用。它可顯著提高GSH-PX活性，增強(qiáng)抗氧化作用[12]。給肉雞日糧增加Se元素能夠清除體內(nèi)的自由基，很好地抗氧化損傷，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，提高抗病性能[13]。Se元素是谷胱甘肽過氧化酶的組成成分，可催化過氧化氫轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，能利用谷胱甘肽將過氧化物還原為羥基酯酸，使脂肪按正常氧化渠道進(jìn)行下去，從而防止過多的過氧化物損害機(jī)體。由于它的抗氧化作用，能保護(hù)細(xì)胞中的脂類免受過氧化作用的破壞，從而保護(hù)了細(xì)胞膜和細(xì)胞免受危害。

有人稱膠原蛋白為骨骼中的骨骼，因?yàn)楣趋郎蓵r(shí)首先必須合成充足的膠原蛋白纖維來組成骨骼的框架，骨骼中有機(jī)物的70%～80%是膠原蛋白。膠原蛋白主要分布在哺乳動(dòng)物的結(jié)締組織中，與彈性蛋白及多糖蛋白相互交織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)動(dòng)物和人體皮膚、血管、骨骼、筋腱、牙齒和軟骨的形成都十分重要，是這些結(jié)締組織的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。人體蛋白質(zhì)中有1/3是膠原蛋白，成年人體中大約有3 kg的膠原蛋白，因此，膠原蛋白是一切動(dòng)物的生命支架，膠原蛋白與肌肉生長(zhǎng)有著密切關(guān)系。對(duì)于處于生長(zhǎng)階段的青少年來說，補(bǔ)充膠原蛋白能夠促進(jìn)生長(zhǎng)激素分泌以及肌肉生長(zhǎng)。Se元素缺乏可能導(dǎo)致膠原纖維和膠原蛋白合成障礙，降低了纖維穩(wěn)定性，進(jìn)一步導(dǎo)致脊柱側(cè)凸。

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(本文編輯 于 倩)

ChangesofSeleniumcontentinbloodandFerrum,Copper,Zinccontentinserumofpatientswithidiopathicscoliosis

MAJun-hong,GUOJin-li,ZHAOSheng,LIKai,CHAIYao-feng.DepartmentofOrthopaedics,SecondAffiliatedHospital，ShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,Shanxi,China

ObjectiveTo extend investigate and discuss changes of Selenium content in blood and Ferrum, Copper, Zinc content in serum of patients with idiopathic scoliosis.MethodsA total of 30 patients (15 female and 15 male, aged 8-19 years, degree of spine curvature deformity 10°～65°) with idiopathic scoliosis were examined and compared with normal control group(13 female and 12 male, aged 7-19 years).ResultsThere was statistical significance between scoliosis gorup (23.45±10.99) μg/L and control group (57.91±47.83) μg/L of selenium concentration (P<0.01). There was no statistical significance between scoliosis gorup (1.21±0.62) mg/L and control group (1.16±0.46) mg/L of Ferrum content in serum. There was no statistical significance between scoliosis gorup (0.70±0.14) mg/L and control group(0.74±0.15) mg/L of Copper content in serum. There was no statistical significance between scoliosis gorup(0.77±0.20) mg/L and control group(0.70±0.20) mg/L of Zinc content in serum.ConclusionThe Se element deficiency may lead to dyssynthesis of collagen fibers and collagen protein, reduce the stability of fiber, and further lead to scoliosis.

Scoliosis; Selenium; Iron; Copper; Zinc; Blood

馬俊紅(1985— )，女，碩士，護(hù)士

030001 山西，山西醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院骨科

郭錦麗 gjlgbd@126.com

R 682.3

A

1672-2957(2014)01-0035-03

doi:10.3969/j.issn.1672-2957.2014.01.007

2013-02-01)