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肿瘤和微量元素
http://www.100md.com 2004年4月6日 中微元素医学网
     肿瘤和微量元素

    

    微量元素与人体健康的关系是一个新的课题。随着人们对生命奥秘探索的不断深入,微量元素与肿瘤的关系成为当前科学工作者探讨的活路领域。根据大量流行病学、实验研究和临床观察表明,微量元素与肿瘤关系密切。在恶性肿瘤发生和发展中,有些微量元素有有癌作用,有些有抗癌作用,有些微量元素的过量或缺少也与癌有关,有些作用至今尚未明了。微量元素虽会计师甚微,但其作用十分重要。目前对其研究领域颇为广泛,现仅将近年来微量元素与肿瘤发生、发展的关系研究作一简略介绍。

    一、具抗癌性微量元素

    1、硒 硒是人体必需微量元素。本世纪初,人们即开始用亚硒酸盐治疗恶性肿瘤。60年代末,国风外专家就开始对硒与肿瘤之间关系进行了广泛而深入的研究。
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    国内外大量流行病学资料表明,硒的摄入量与癌症死亡率呈负相关。Schrauzer等研究美国27个地区人群中硒的摄入量,发现血硒水平与癌症死亡率呈负相关,其中包括肺癌、乳腺癌、卵巢癌、结肠癌直肠癌、白血病等。李文广等分析江苏启东肝癌地理颁特点与硒水平的关系时发现,肝癌死亡率与血硒、粮食含硒水平呈负相关。目前普遍认为,人体硒含量增加,癌症死亡率可明显降低。人体内硒水平与土壤、水、粮食硒含量密切相关。因此,新西兰、丹麦采用硒肥施田,在预防癌症方面取得预期效果。启东市肝癌研究所应用硒盐(亚硒酸钠15±mg/kg食盐)预防肝炎和肝癌,经3年观察,结果表明补硒有助于预防肝炎和肝癌。

    硒与恶性肿瘤的病例对研究以消化系肿瘤最多。河北省肿瘤研究所研究表明,76例食管贲门癌患者血清和发硒低于健康对照组。哈尔滨医科大学研究表明胃癌病人尿硒低于萎缩性胃炎;胃癌患者胃液硒含量比萎缩性胃炎高,认为胃癌组织本身有积聚硒的能力。杨冬华等发现原发性肝癌的血硒水平(0.044±0.09)μg /ml非常显著低于慢性活动性肝炎(0.063±0.009μg /ml)肝硬化(0.056±0.011μg /ml)和和正常人(0.083±.013μg /ml)(P<0.01=。结果提示:①肝癌、肝硬化及慢活肝血硒水平呈依次递增现象,血硒测定可作为判断肝病病程进展、预后及肝癌临床辅助诊断的指标;②低硒与肝癌关系密切,补硒在肝癌防治方面可能具有一定意义。
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    许多实验研究证实,硒是一种抗癌元素。可抑制皮肤、肝、结肠、直肠和乳腺等各种肿瘤的生长。硒还有抗三氯甲烷致突变作用,是一种抗突变剂。

    硒抗癌机理的研究是国内外专家探讨的热点。目前各项研究只限于动物和体外实验,是否真正代表人体内环境的抗癌机制待进一步证实。其抗癌机理可能是:①降低致癌物的代谢活性。②抑制癌细胞生长。硒具有拮抗DNA损伤剂和促进DNA修复的作用。③对机体代谢酶的影响。硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)重要万分。硒通过GSH-PX阻止氧自由基产生脂质过氧化反应,清除体内产生的氧自由基离子,使有害的过氧化物还原成无害的羟基化合物,防止DNA突变、细胞畸变,使机体细胞不发生变异或癌变。④增强免疫功能。硒对非特异性免疫、特异性体液和细胞免疫功能均有促进作用。硒可通过保护胸腺细胞膜结构和功能而直接起免疫增强作用。

    2、锌 锌是维持机体生长和发育的必需微量元素之一。它是碳酸酐酶、胸腺嘧啶核苷激酶=超氧化物岐化酶、DNA和RNA聚合酶等酶的主要成分。锌与200余种酶的活性有关,在组织呼吸及体内生化过程中占有重要地位。
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    根据流行病学调查,锌与恶性肿瘤发病率呈负相关报道较多,但亦有少数呈正相关的报道。王晓等的研究报道,食管癌高发区小麦和居民血表锌显著低于低发区。因此高发区居民血清锌低落可能排除机体缺锌的可能性。而启东肝癌研究所研究数据却提示,肝癌高发区水、土及粮食锌、铜含量比一般低发区为高;高发区居民发锌、铜水平亦高于低发区。

    大量资料表明,肿瘤患者血锌明显降低,但确切机理尚待进一步证实。有人认为:①锌可以增强机体免疫力;②参与酶的氏谢活动。锌酶几乎参加所有的代谢反应。缺锌时降低化学致癌物解毒酶系统的活性。锌离子可清除自由基,稳定生物膜,或与活化的代谢产物结合,增加其排出,从而降低对组织的毒性。

    3、铜、铜/锌比值 铜在人体中是必需微量元素,在生理情况下对维持每个器官的正常活动有重要功能。在体内铜以蛋白质的形式存在,肝脏除贮存排泄铜外,还是铜蛋白的合成场所。因此肝脏是铜代谢及保持铜平衡的重要器官。

, 百拇医药     文献报道,血清铜增高见于多种恶性肿瘤,如白血病、胃肠肿瘤、肝癌、鼻咽癌、肺癌、卵巢癌、乳腺癌等。解放军262医院报告血清锌降低、铜和铜/锌比值增加是消化道肿瘤的一个基本特点。李桂芳等的研究表明:①血清铜对诊断肝癌、鉴别肝癌与肝硬化有一定价值。可作为肝硬化向肝癌转变的早期有效判断指标之一。②血清铜含量间接推断肿瘤大小及判断病情。肿瘤体积与血清铜呈正相关。因此,血清铜含量可作为肝癌病人预后指标之一。③铜/锌比值在肝癌组与血清铜升高有关,判断良恶性病变有参考价值。

    血清铜、铜/锌比值增加的机理待进一步探索。可能是:①血清铜、锌有一定比值并相互影响。肿瘤病人胃肠道摄取锌能力下降,低蛋白血症可使血锌降低,锌在肿瘤组织中积聚和排泄增加,因而血表锌下降,使铜、铜/锌比值增高。②铜和非特异性应激反应。③血清铜和铜蓝蛋白存在线性关系。

    4、锰 锰主要集中于人的脑、肾、胰和肝脏等组织中。它是精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羟化酶、RNA聚合酶、超氧化物岐化酶等多种酶的组成部分。缺锰后上述酶的活性降低,内分泌失调,免疫功能低下,造血功能降低。因此,锰是人体必需微量元素。
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    流行病学研究提示,机体内外环境锰水平与肿瘤有关。尤其是肝癌、鼻咽癌发病率呈负相关的报道较多。广东顺德县是肝癌高发区。该县土壤和井水锰含量(571.39mg/kg,3.46μmol/L)显著低于低发区(699.71mg/kg,18.20mol/L)(P<0.01)。居民发锰水平(9.18mg/kg)低于四川、山东和云南健康人员锰水平。说明该县居民发锰低是环境所致。机体缺锰又是肝癌高发因素之一。但启东土壤和水中锰含量较多,而且锰含量与肝癌发病率呈正相关。有人提出可能是锰与钼有拮抗作用,锰干扰了农作物及人体对钼的吸收和利用有关。说明锰的含量过多也是有害的。

    通过临订病例对照研究显示,癌症者锰水平显著低于健康人。姚惠英等的研究结果表明,鼻咽癌患者发锰显著低于对照组(P<0.01=。认为锰有抑癌作用,适量锰的存在才可能代谢多种异己化合物,包括毒物和致癌物。若锰含量低于正常水平,含锰酶活性降低。

    国内专家对锰的抗癌机理研究做了大量工作。贺锐等应用亚硝酸盐法检测351只患肺癌大鼠的肺和肺癌组织中SOD及锰-SOD活力。肺癌组织中SOD和锰-SOD活力显著降低(P<0.01=。说明SOD活力降低不能有效消除自由基,保护生物膜。但其抗癌机理远未澄清,建议应用现代生物学技术,从分子水平阐明抗癌机理。
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    5、钼 钼是人体必需微量元素。它是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硝酸盐氧化酶和硝酸相加还原酶等的重要组成成分。根据流行病学资料分析,粮食和饮水中钼水平与一些癌症有关。因此,微量元素饮食标准的制定在许多国家已成为一个非常重要的课题。

    我国科学工作者发现河南食管癌高发区的水、土和粮食以及人的血清、尿、头发和食管组织的钼含量均较低发区为低。而粮食中亚硝胺类化合物含量比低发区为高。启东肝癌研究所经10多年研究提示,肝癌高发区水和土中钼比一般低发区为低,粮食中钼含量显著降低;肝癌高发区居民血清和发钼亦低于低发区;肝癌组织中缺钼或少钼。以上结果表明,机体缺钼是肝癌的危险因素。广东省测试分析研究所对鼻咽癌高发区四会县的河水、井水、大米和人发钼含量的测试分析说明,钼含量与鼻咽癌发病率呈负相关。广西肿瘤研究所研究认为铜、锌、钼和硒的丰缺很可能与居民肝癌高发有关。

    钼的抗癌机理:钼是硝酸盐还原酶的组成万分。硝酸盐还原酶可以把NO3还原为挥发性氨,避免了HNO3与烃基形成亚硝胺,从而阻断了亚硝胺的致癌作用。修正是合成植物、蔬菜及水果中维生素C的万分。故缺钼可造成蔬菜和水果中维生素C含量降低,而维生素C又是亚硝胺的阻断剂,可把亚硝胺还原为NO,从而阻断致癌作用。
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    6、有机锗 本世纪60年代,日本学者浅井一彦首先发现具有保健抗癌作用的许多中草药(人参、猢狲眼、枸杞等)都含有一种共同万分—羟乙基锗倍半氧化物(Ge –132),并在一些动物移植瘤株证实此化合物有较强的抑瘤效应。氨今大量研究表明,有机锗是一类具有抗癌、抗病毒、抗炎和抗疟疾等广泛药理作用的化合物,尤其在抗癌方面,因抗癌谱广、毒性低,为其他抗癌药所望尘莫及。

    药理实验证明,Ge –132对各种肿瘤均有不同程度的抑制作用。对不同类型人类肿瘤进行了Ge –132Ⅰ期和Ⅱ期临床试验,对胃癌、肺癌、胰腺癌、子宫癌、乳腺癌、前列腺癌及多发性骨髓瘤等均有较好疗效,未见副作用。

    有机锗中除研究较多的Ge –132外,近30年来合成了不少有机锗制剂。螺旋锗(SG)于70年代末期研制而成,有抗癌作用,但有一定毒性。目前筛选出的有机锗有呋喃锗衍生物及卟啉锗化合物。动物实验证实都是抗癌作用强、毒性极低、很有前途的抗癌药。有机锗抗癌机理是多方面的,迄今尚未完全探明。可能机理为抑制肿瘤相关病毒、抗氧化作用、参加机体代谢、降低癌细胞膜生物电位、影响肿瘤细胞线粒体能量合成、抑制癌细胞蛋白质、DNA和RNA的合成以及调节机体的免疫功能等。
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    二、致癌性微量元素

    1、镍 经现代科学手段证实,镍与机体许多代谢系统功能有关,在DNA,RNA的结构和功能中起一定作用。因此镍被列入必需微量元素之列。但是大量资料证明,镍过量可以致癌。

    自30年代,发现英国镍矿工人肺癌和鼻咽癌发病率较高,相继挪威、德国、加拿大、前苏联、通过流行病学调查证实炼镍工人鼻咽癌和肺癌的死亡率,比其他作业工人明显增高,发病率分别比正常人高5倍和150倍,因此镍的致癌作用引起全球关注。

    动物实验提示,镍水平与癌症发生率呈正相关。动物实验证明,锰、硒、钙、镁与镍有拮抗作用。这样为肿瘤的防治开辟了新途径。镍的致癌机理尚待进一步澄清。从目前实验研究结果提示,可能与损害遗传物质、诱导EB病毒早期抗原表达、诱发脂质过氧化和降低机体免疫功能有关。

    2、镉 镉是有毒微量元素,可疑致癌物。镉中毒是现代环境污染的一种表现形式。
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    国外报道镉与前列腺癌和肺癌有关。国内报道汕头地区食管癌高发区居民发镉高于低发区。

    环境污染是镉摄入增多的主要原因。污染源主要是采矿、化学、电镀和冶炼工业,多以污水处理不当,污染水源为主。镉在冶炼中有一不定期的挥发性,故也可污染空气。每支香烟中含镉0.4~1.96μg,长期吸烟可使体内镉积存量增加46%。锌与镉化学性质相似有拮抗作用。因此,经常暴露于镉环境下的人体应适当增加锌的摄入量,不过应注意的是锌排泄速度比镉快,故给锌的时间应长些。

    镉的致癌机理报道较少,可能与降低抑制肝内金属硫蛋白合成有关,重金属能引起脂质过氧化反应,从而破坏细胞膜的不饱和脂肪酸,导致膜损害;与抑制免疫功能有关。

    3、铍 铍是有毒微量元素,亦是可疑致癌物。有关铍致癌性报道较少。国外报道,职业性暴露于高铍水平中的人群,患肺癌危险性增加,给家兔吸入或静脉铍化合物可发生骨肉瘤。其致癌机理主要是影响细胞分、DNA合成。
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    4、铁 微量元素铁对维持人体健康的重要性,是众所周知的人们早就认识到缺铁不仅表现为贫血,还会引起免疫功能低下、感染等。

    近来,大量流行病学和实验研究表明,铁的丰缺均可诱发肿瘤。李桂芬等检测肝癌、肝硬化和正常人血清铁水平,结果肝癌和肝硬化患者明显低于对照组;肝癌和肝硬化组之间无显著差异。认为血清铁降低原因可能是由于疾病消耗及吸收不良导致严重营养障碍所致。

    Nelson等通过系列实验,发现经肠道外和口服补铁均增加肿瘤发生率。同时发现食物纤维中重要万分肌醇六磷酸能逆转口服铁剂诱发肿瘤的作用。

    虽然文献报道铁的丰缺均可诱发肿瘤,但主要是超负荷诱发肿瘤的报道较多。其机理:①过多的铁被肿瘤细胞利用。②铁离子能催化过氧化氢生成羟基自由基,而后者可直接破坏脂质、蛋白质等大分子正常结构,进而造成组织结构损伤与功能障碍。③降低机体免疫功能。目前世界各国公共卫生专家一直致力于确定本国人民理想的饮食营养水平。我国的各种铁强化食品逐渐增多,如淀粉铁、元素蛋、含铁饼干、铁强化固体饮料和铁强化酱油等。这些产吕对防治缺铁有一定作用,但由于加工、贮藏和运输等环节,亚铁等很可能被氧化,不利于铁的吸收利用,另一方面在补铁时,对铁不缺乏的地区或个人,应注意不利影响。

    5、砷、铬、铅 根据实验资料和流行病学调查砷、铬和铅的致癌作用与职业性密切接触有关。, http://www.100md.com