|
微量元素与肿瘤关系的研究进展
肿瘤发生的原因，目前尚不完全清楚。引起肿瘤的因素是很多的，有外部因素，亦有机体内部的因素。外部因素来自外界环境的物理、化学和生物性的刺激，如黄曲霉毒素、亚硝基盐类以及个体的饮食结构、生活方式等。内部因素如精神、内分泌、年龄、性别等。但都只能说明肿瘤发生的部分情况，各种肿瘤发生的原因不尽相同，常常是多种因素综合作用的结果［1］。
近年，随着科学技术的进步，现代分析手段的不断应用，大量流行病学调查、动物实验及临床实验研究结果表明，微量元素如锌(Zn)、铜(Cu)、硒(Se)等与肿瘤的发生、发展和治疗等有着密切的关系。而且，微量元素锌、铜、硒在肿瘤的基础研究、临床医学、预防医学等领域中的重要性及其所取得的科研成果和社会效益，已越来越受到人们的广泛关注。现概述如下。
1 人体中的微量元素
目前，已有研究资料表明，人体中的组成元素有25种，按其含量的多少可分为常量元素和微量元素。常量元素占人体质量的95%，它们是O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg共11种。微量元素，即以微量或痕量程度存在的元素，其定义在各个学科和各个领域不尽相同，即使在医学领域中不同国家也存在差异。例如，日本将微量元素的定义为成人体内存在总量10 g以下、每日摄入量100 mg以下的元素。而我国绝大多数学者认为成人体内存在总量5 g以下的元素，即含量在铁以下的元素为微量元素。
按微量元素在人体的不同生物学作用，可分为必需、可能必需及非必需三类：(1)必需微量元素：1973年WHD确认，人体必需的微量元素有14种，它们是Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Mo、Co、Se、Ni、V、Sn、F、I、Si。(2)可能必需微量元素：是指有人报道它是必需微量元素，但没有得到国际的公认。(3)非必需微量元素：是指在人体内确有一定的生物学作用，但不构成组织或细胞的特定成分。
人体内所含的各种元素通常是在一定范围内恒定的。综合国内外最新资料的报道，人体内成人含锌约为2.3 g、铜约为72 mg、铁约为4.2 g、锰约为12 mg、硒约为13 mg、钙约为1200 g、镁约为25 g，成人每天需要量分别约为2.2 mg、3 mg、15 mg、2 mg、50 μg、450 mg、250 mg。当人体因某种原因而使元素含量产生变化，以致偏离正常，就会导致与许多疾病的发生、发展［2］。
锌是体内80多种酶的必需组成成分，参与免疫机制，参与核酸、蛋白质、糖及脂类的代谢。铜是体内30多种酶蛋白质的组成成分，参与体内生物氧化、蛋白质合成。硒是谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)的必需成分，具有增强其酶活性的功能，GSH-Px是生物体内重要的自由基捕获酶之一。因此，微量元素锌、铜、硒具有广泛而重要的生物学作用。
2 环境中微量元素与肿瘤
微量元素分布于地表的上层岩石、土壤、水、植物和动物中，通过食物链等环节进入人体，直接影响人体内各生命元素之间的比例和平衡，因此某些肿瘤的发病率在地理分布上有一定的规律性［3］。美国、加拿大和新西兰大肠癌高发区与环境中缺硒有关。北威尔斯的胃癌发病率高与土壤中缺铜、富硒有关。非洲肝癌发病率高是因为土壤受锌的污染，肝组织中锌含量增加而铜却减少所引起。南非食管癌高发区，其土壤中缺铜和缺锌。我国河南太行山、四川西北地区、浙江省仙居县等食管癌高发区，土壤中铜含量偏低。一项调查表明，大肠癌高发区的浙江省嘉善县，粮食中硒与土壤中可溶性硒含量高的地区，大肠癌现患率低，而硒含量低的地区，大肠癌现患率高。在肝癌高发病区的江苏省启东，测定高发区及低发区的自然人群中和粮食中硒，也证明高发病区的硒含量明显低于低发区。这些流行病学研究表明，环境中微量元素与肿瘤的发生有着密切的关系。
3 微量元素影响肿瘤发病的有关机制
锌有抑癌的作用。锌是体内80多种酶的组成成分和激活剂，参与DNA及RNA聚合酶的合成，并直接影响核酸和蛋白质的合成，还能增强机体免疫力。当机体缺锌时，组织细胞老化，免疫力下降，上皮细胞容易受致癌物质的侵害，发生癌变。有人使用甲基苄基亚硝酸胺喂养缺锌大鼠，结果大鼠食管癌发生率明显增多，诱发期缩短。肿瘤生长时需要锌，以缺锌的饲料喂大鼠，其体内肿瘤生长明显减慢。但过量的锌也会致癌，用高浓度硫酸锌、氯化锌注射家免和大鼠，可引发肿瘤。
铜是细胞内多种酶的组成成分，并与它们的活性有关。铜与肿瘤的关系目前尚不清楚。有人报道铜有抑制癌的作用，也有作者认为局部组织细胞的铜浓度增高，有致癌的作用，因其可与正常必需元素争夺有益的结合部位，而有利于合成异常的DNA。国外学者还有人认为组织细胞中铜浓度增高与癌的发展过程中的生物损伤有关。
硒是GSH-Px的必需成分(核酸分子中含有4个硒原子)，GSH-Px是体内重要的抗氧化酶之一，具有清除自由基和脂质过氧化物、保护细胞膜及生物大分子结构的生物学功能。硒亦属自由基捕获剂，它的抗氧化特性与其抗肿瘤效应有关。硒缺乏时GSH-Px活性降低，削弱细胞抗氧化功能，容易导致化学致癌或自然性肿瘤的发生。有人报道血清和肝脏组织中硒含量不仅在癌变后低于正常，而且在癌变前期已明显下降，提示低硒是参与癌变早期过程的因素。另外，硒还可以抑制肿瘤细胞蛋白质的合成和DNA复制，从而抑制肿瘤细胞增植，对DNA损伤有预防和修复作用，能增强机体的抗肿瘤免疫能力(促使体内IgG和IgM合成增加)。
肿瘤的发病机理是一个极其复杂、至今尚未阐明的问题。目前认为，锌具有抗肿瘤的作用，能维持隔室封闭，防止自由基对细胞攻击，保护细胞膜及细胞正常分裂。电子生物学认为，肿瘤是机体调节机制发生障碍，电子传递链消失使细胞无限制、不适时的分裂和生长，而微量元素在电子传递链的维持及自由基反应的催化和抑制等方面起着重要的作用。
4 肿瘤患者血液中微量元素的浓度和临床意义
肿瘤患者体内的微量元素含量常发生明显的变化。大量的临床实验研究已经证明，肿瘤患者血液中微量元素锌含量下降，铜含量升高，铜/锌比值升高［4］，硒含量下降。
王崇树等［5］对51例大肠癌、26例大肠良性病组(大肠单发或多发息肉14例，结肠绒毛腺瘤及肛瘘各2例，慢性阑尾周围脓肿经内痔出血3例，结肠平滑肌瘤及克隆病各1例)和正常对照组30人的血清锌、铜和铜/锌比值测定，结果显示大肠癌病人血清铜和铜/锌比值明显高于正常对照组和大肠良性病组，而血清锌明显低于后两组。肿瘤切除后血清铜和铜/锌比值下降和血清锌回升极显著，而肿瘤未切除者及大肠良性病组者手术前后变化不明显。在不同病期及病理型大肠癌之间，血清锌、铜和铜/锌比值均无明显差异。国外有人［6］报道，91.9%消化道恶性肿瘤病人(40例，其中原发性胃癌24例，复发性胃癌5例，对肠癌4例，其他7例)血清铜/锌比值升高超过正常均值0.98，而94.2%正常对照组者在此标准以下，且增高程度与肿瘤病期、侵润深度及淋巴结扩散情况呈相关，手术切除肿瘤后下降，复发时再升高。铜/锌比值低于1.5者半年内死亡率为14.8%，而高于1.5者半年内死亡率为34.6%，两者差异显著。此结果与王崇树等报道相似，提示大肠癌病人铜/锌比值的升高及手术后下降具有敏感性，对大肠癌的诊断、手术疗效及预后的估计都有一定的意义。但对区别大肠癌的病期和病理类型无帮助。
食管癌、贲门癌患者血清锌含量比正常人低，且差异非常显著，其铜/锌比值又明显高于正常人［7］。胃癌有周围淋巴结转移时，则有低锌、铜/锌比值升高的现象，因而提示可测定血清锌含量来估计胃癌是否有远处的转移。朱志荣等［8］对23例原发性肝癌患者测定手术前后血清锌、铜及铜/锌的比值，结果表明肝癌患者血清锌下降，铜上升，铜/锌比值显著升高。手术切除6天至4周后血清锌、铜及铜/锌比值均恢复近于正常。由此说明，铜/锌比值是判断癌症活动、复发或好转的有力指标，对肝癌预后的判断有参考价值［9］。
肝脏是生物转化的中心器官，消化系统有肿癌时血清硒含量下降。杨冬华等［10］对26例肝癌病人、21例消化道癌病人和24例正常人血清中硒水平进行测定，结果表明肝癌病人血清硒水平明显低于正常人，肝癌病人与消化道癌组之间的差异亦有显著性。提示硒的缺乏与肝癌的发生、发展有密切的相关。
肿瘤患者体内血清铜升高与血清己糖胺含量升高有直接的关系，而己糖胺是肿瘤释放的降解产物。有人发现血清铜和铜蓝蛋白(CP)之间存在线性关系，因为CP是一种含铜的氧化酶，它能氧化多胺，故血清CP升高，可能是多受含量升高的一种反应，因为肿瘤患者体内多受含量升高。所以，血清铜含量也升高，肿瘤患者可能还有另外的应激反应，这种应激反应诱导锌在肝脏或其他组织中累积。另外消化系统肿瘤患者进食较困难，可使锌摄入不足，对肿瘤环死组织反应的白细胞内源形介质促进尿中锌的排泄，导致体内血中锌含量显著下降，病情越重，血中锌含量下降越明显。肿瘤患者的硒含量降低，可能与摄入减少、吸收障碍、丢失增多有关。因此，适时适量补充硒，可能有利于肿瘤的防治。
综上所述，许多微量元素是人体必需的。它们的含量变化与肿瘤的之间有着密切的关系，特别是锌、铜、硒及铜/锌比值对肿瘤的诊断、疗效及预后估计都有一定的参考价值。然而，微量元素的这种变化也见于各种肿瘤和一些非肿瘤的急性感染性疾病。所以，在应用锌和铜含量及铜/锌比值对肿瘤患者作监视和随访时，应结合临床表现，综合分析。
|
