佝偻病与微量元素营养关系研究进展

1　佝偻病与锌元素缺乏

研究报道,正常小儿每日需锌量为<4月3 mg,5月~1岁5 mg,1~10岁10 mg,>10岁15 mg。膳食中锌仅及建议摄入量(RDA)的52%~64%。缺锌或锌营养不足率28.98%~81.37%,佝偻病患儿缺锌发生率高达77%。锌对骨髂发育的影响国外早有报道。Leek等研究证实0~3岁边缘性锌缺乏的恒河猴骨成熟延迟,骨矿化缺陷,x线表现类似人类佝偻病症状。

Hurley等报道孕鼠持续缺锌6~14 d,产下仔鼠先天畸形几乎一半。组织学检查,肱骨头上端表现为骨骺带软骨细胞数量减少,钙化的软骨细胞较小、疏松,骨小梁较小、短,且不规则。提示锌是骨形成早期阶段实现完全钙化的必要条件。国内研究同样表明,锌与佝偻病的发生、发展及康复密切相关。潘昊等采用电感耦合高频等离子体发射光谱法测定103例佝偻病患儿血Zn、F、Cu、Ca、Mn、Pb含量。结果患病组Zn、Fe、Ca含量均低于健康组,尤以Zn、Fe降低为明显,差异性显著(P<0·01)。余峰等采用原子吸收光谱法测定56例活动期佝偻病患儿血清微量元素Zn、Cu、Mn、Ca、Mg的含量,并计算它们的比值。结果佝偻病患儿不仅血Ca、血Zn明显低于对照组,且血清Ca/Mg、Cu/Fe、Zn/Fe比值下降,Cu/Zn比值升高,与健康儿相比有显著性差异。齐玉萍等用火焰原子吸收分光光度法测定72例难治性佝偻病血清Zn、Fe含量,并在正规维生素D及钙剂治疗的基础上加用葡萄糖酸锌颗粒口服,按锌原子计算,1 mg/(kg·d),共用4周。结果病人缺锌率100%,补锌治疗有效率97·22%。锌对骨髂发育的影响的机制可能有:①锌直接影响骨骼氨基酸和蛋白质的代谢,缺锌使骨细胞的成长及骨的矿化障碍,至骨小梁形成减少而骨密度减低,骨质稀疏。②锌能稳定破骨细胞中的溶酶体膜,缺锌溶酶体膜的稳定性降低而发生特异性改变。③缺锌抑制成骨细胞活性,破坏成骨细胞和破骨细胞之间的动态平衡,导致骨骼骨量生成减少,骨重塑和骨再建不良。④锌潜在抑制破骨细胞的形成,缺锌骨吸收明显,骨皮质变薄,骨密度减低,骺核边缘不清。⑤碱性磷酸酶、胶原酶、碳酸酐酶是一类锌依赖酶。在骨矿化钙沉积过程中,缺锌将使这些酶的活性降低,影响骨的代谢。⑥锌缺乏影响味蕾细胞更新和唾液磷酸酶活性,使细胞转换率很高的味觉受累,致小儿厌食、偏食,从而导致外源性维生素D(VitD)、钙、磷摄入不足。⑦锌与1,25(OH)2D3存在协同效应,锌不足降低1,25(OH)2D3对钙缺乏的反应性。

2　佝偻病与镁、铜、铅、铁元素

2.1　血镁改变

佝偻病患儿血清镁含量各家报道不一。齐玉萍用达旦黄法测定难治性佝偻病血清Mg,结果有80·55%伴缺Mg。认为,低镁状态使甲状旁素提取物不敏感而导致低钙,给予足量镁之后可使钙调节到正常。王秀芳采用火焰原子吸收法测定血清Mg,结果佝偻病组血镁稍高于正常对照组,但两组间差异无显著性。余峰采用原子吸收光谱法测定血清Mg的含量,并计算它们的比值。结果血清镁含量较正常儿童明显升高,Ca/Mg比值下降。认为,钙和镁在肠道的吸收呈一定的竞争关系,镁吸收增加可能会使钙吸收减少。

2.2　铜与铜锌比值改变

铜是赖氨酰化酶的辅助因子,与骨骼内的胶原蛋白及弹性蛋白的交联有关;铜也是维持骨正常结构的必需元素,铜缺乏使与骨代谢有关的含铜酶活性降低,骨胶原和弹性蛋白成熟障碍,骨矿化作用减弱,骨骼异常。潘昊、余峰等[3,4]分别采用电感耦合高频等离子体发射光谱法、原子吸收光谱法测定103例佝偻病、56例活动期佝偻病、韦雪桦等[10]用ICP-AES法对48例佝偻病患儿发铜含量进行测定,结果一致,与正常组相比血及发铜含量均无显著差别(P>O·05)或较正常组略有增高;Cu/Zn比值则明显高于正常组。提示Cu和Zn为互补关系,血铜升高可能会加重锌的缺乏,加重佝偻病的病变。Cu/Zn比值可作为婴幼儿营养状况评价的一个因素。

2.3　高血铅症

目前,我国儿童铅中毒发生率为30%~50%。铅的毒性与佝偻病的关系国内外已有不少研究。林岚等对326例佝偻病患儿血铅水平测定,结果69·6%的病例血铅含量超过100μg/L,按全血铅百分位数值分布结合资料,显示病情愈重高血铅的病例数愈多。王秀芳、韦雪桦等[9,10]对佝偻病患儿血清铅与发中铅测定,结果和林岚等一致。赵薇等对血铅水平在200~449μg/L的中度铅中毒患儿服用Neo-caglucon糖浆补充钙剂。剂量:每日剂量=每天钙剂需要量(RDA)-日均饮食中的钙摄入量(mg)。结果表明补充钙剂对中度铅中毒患儿是有效和安全的干预措施。高血铅儿童普遍存在佝偻病症状的机理目前认为:①高铅可引起儿童食欲下降,从而减少机体外源性VitD、钙、磷的摄入;②铅和钙同为二价阳离子,在小肠黏膜的吸收和生理功能上均存在相互竞争,因此,高铅可抑制肠道钙的吸收,同时抑制骨钙化过程中钙与骨钙素的结合,从而使骨钙化受阻;③高铅可降低VitD的活性,使肠壁VitD受体的数目减少,从而影响活性VitD的生理功能;④铅主要存在于致密骨质中,铅吸收过多可直接抑制骨钙素、骨碱性磷酸酶,使钙化过程发生障碍而致佝偻病。

2.4　低血铁症

缺铁性贫血为全球性问题。儿童和青少年发生率为11·43%~72·1%。佝偻病与血清铁关系研究结果不一。伍曼仪等研究42%的缺铁性贫血患儿并存佝偻病。进行单纯补铁治疗8周后发现,不仅铁指标上升,同时佝偻病临床表现及X线征象改善,血钙、磷升高,碱性磷酸酶下降。黄雪梅等检测了18例缺铁性贫血患儿的血25-OHD浓度,发现11例低于正常,给予铁剂治疗后,25-OHD水平恢复正常。但也有研究结果不同的报道。目前,尚未发现铁与骨骼发育的直接联系。铁缺乏促使佝偻病发生的原因可能是:①铁缺乏可引起钙及维生素D摄入减少。因缺铁可至患儿食欲减退,消化酶降低,从而使外源性VitD、钙、磷摄入不足从而引发佝偻病。②铁缺乏可引起VitD吸收障碍。缺铁可引起胃酸下降,十二指肠炎、肠粘膜萎缩和胃炎,减少了肠道对脂溶性维生素D的吸收及25HO在肠肝循环的重吸收。③铁缺乏干扰了VitD在皮肤和肠道的转化及其在体内的代谢,从而导致了体内活性VitD浓度降低,钙、磷不足,而引发佝偻病。

3　佝偻病与其他微量元素

3.1　硒

硒是一种含量稀少且有抗氧化作用的人体必需微量元素,对清除自由基,保护细胞膜,防止过氧化损害具有重要功能。研究表明,体内硒缺乏与佝偻病的发病及疗效不佳有关。张瑞敬等采用荧光法,吴丽慧等采用流动注射氢化物发生原子吸收法对活动期佝偻病儿的血硒测定,结果佝偻病组血硒含量明显低于对照组,经t检验存在显著性差异(P<0·01)。在对佝偻病患儿进行单纯VitD3及VitD3+硒(富硒康溶液,每次15 ml,每日2~3次,连服1个月)疗效比较研究中发现,加硒组血钙、磷水平明显提高,血碱性磷酸酶、膝关节X线改善明显,提示VitD3和微量元素硒对佝偻病的治疗可能存在协同功能。

3.2　镉

魏经建等采用Oyanagui和贺锐的方法测定铜锌超氧化物歧化酶(Cu-Zn-SOD)和锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性。实验表明,小鼠经喂食过量的镉盐后,Cu-ZnSOD活性明显降低,使SOD不能有效清除体内自由基,细胞DNA遭受损伤而发生癌变。硒能对抗镉的毒性作用,使受镉抑制的Cu-ZnSOD活性恢复正常。镉作为有害的微量元素,还可干扰肾对钙磷的重吸收,抑制肾1α羟化酶、24羟化酶的活性,使体内1,25(OH)2D、24,25(OH)2D水平降低,破坏成骨细胞与破骨细胞的平衡。

3.3　其他

钼:参与黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶的合成,对心肌具有保护作用,但过多的钼却可干扰铜、钙、磷的代谢,出现骨代谢紊乱,使儿童易患佝偻病;硼:缺乏时血钙、镁、25-OHD浓度降低,降钙素含量升高;锰:参与了黏多糖的生物合成,与钙磷代谢、硫酸软骨素代谢密切相关,是维持正常骨结构的必需微量元素,其缺乏可致软骨、骨组织生成发育障碍,但体内锰过量也可致佝偻病;锶:是人体骨骼的重要组成部分,具有促进骨骼生长的作用,99%分布在骨骼与牙齿。锶缺乏可使成骨细胞生成骨基质和有机质障碍,使骨盐无法沉积而生成骨骼,而锶过量则可促进佝偻病的发生。

4　微量元素间协同或拮抗关系

4.1　锌与钙

锌与多种必需及非必需的阳离子相互作用。Hegstel指出:在动物肠腔内当锌与植酸并存时,锌和钙相互作用形成不溶性复合物,在活体内若增加钙的摄入量,会使骨中锌沉积增加,当钙含量受限时,效果相反。说明骨中钙与锌含量呈正相关。齐玉萍等认为盲目用大剂量钙剂,非但不能改善临床症状,反而会抑制肠对锌的吸收,进一步加重缺锌,因钙与锌在胃肠道有竞争拮抗作用。

4.2　锌与铁、铜

有认为Zn对Fe的吸收呈双向性作用,一是Zn对Fe有拮抗作用,摄入Zn过量,可抑制Fe的利用;二是在血红蛋白合成时,必需的氨基乙酰丙酸脱水酶是锌酶,铅对此有抑制作用,而补锌后此抑制明显缓解。钟山等实验发现Fe、Cu与Zn有拮抗关系,但这三者都与Se有协同作用,Se能提高Fe、Cu、Zn等元素的水平。并认为,由于Zn与Fe2+的化合价一致,因此Zn与Fe2+竞争Se最为激烈,从而导致Zn与Fe2+的拮抗作用最为显著;由于Zn与Cu的原子序数分别是30和29,相差最少,且Cu既能表现一价也能表现与Zn相同的二价,从而导致Zn与Cu拮抗作用也很明显。

4.3　铜与铁

有研究认为体内铁与铜的比例为50比1时,血红蛋白即可迅速合成。这是因为铜能促使无机铁变为有机铁,同时还有解除抑制铁吸收因子的作用。缺铜的动物出现低色素小细胞性贫血时,用铁剂治疗无效,用小剂量铜盐后,则症状很快改善。在肝脏内合成的含有8个铜原子的铜兰蛋白则具有铁氧化酶的作用,能动员体内贮存的铁,并把肝脏和肠粘膜上皮细胞放出的Fe2+氧化为Fe3+,以便很快和血浆内的β1球蛋白的结合成运铁蛋白,参与铁的运输和代谢。

4.4　铝与铁、锌、铜铝对造血系统有毒性,可导致小细胞低色素性贫血。铝同时也干扰铁元素的吸收代谢,它还因蛋白结合部位竞争而干扰锌、铜等元素的代谢,从而影响造血和血清微量元素的平衡。铁、锌、铜缺乏时,能促进铝的吸收。高铝不仅可抑制肠道对钙磷的吸收,还可直接作用于骨组织,抑制成骨细胞的活性,抑制类骨质钙化。

• 上一篇内容: 儿童多动症与血微量元素水平关系的探讨
• 下一篇内容: 微量元素铜的研究综述