佝僂病與微量元素營(yíng)養關(guān)系研究進(jìn)展

1　佝僂病與鋅元素缺乏

研究報道,正常小兒每日需鋅量為<4月3 mg,5月~1歲5 mg,1~10歲10 mg,>10歲15 mg。膳食中鋅僅及建議攝入量(RDA)的52%~64%。缺鋅或鋅營(yíng)養不足率28.98%~81.37%,佝僂病患兒缺鋅發(fā)生率高達77%。鋅對骨髂發(fā)育的影響國外早有報道。Leek等研究證實(shí)0~3歲邊緣性鋅缺乏的恒河猴骨成熟延遲,骨礦化缺陷,x線(xiàn)表現類(lèi)似人類(lèi)佝僂病癥狀。

Hurley等報道孕鼠持續缺鋅6~14 d,產(chǎn)下仔鼠先天畸形幾乎一半。組織學(xué)檢查,肱骨頭上端表現為骨骺帶軟骨細胞數量減少,鈣化的軟骨細胞較小、疏松,骨小梁較小、短,且不規則。提示鋅是骨形成早期階段實(shí)現完全鈣化的必要條件。國內研究同樣表明,鋅與佝僂病的發(fā)生、發(fā)展及康復密切相關(guān)。潘昊等采用電感耦合高頻等離子體發(fā)射光譜法測定103例佝僂病患兒血Zn、F、Cu、Ca、Mn、Pb含量。結果患病組Zn、Fe、Ca含量均低于健康組,尤以Zn、Fe降低為明顯,差異性顯著(zhù)(P<0·01)。余峰等采用原子吸收光譜法測定56例活動(dòng)期佝僂病患兒血清微量元素Zn、Cu、Mn、Ca、Mg的含量,并計算它們的比值。結果佝僂病患兒不僅血Ca、血Zn明顯低于對照組,且血清Ca/Mg、Cu/Fe、Zn/Fe比值下降,Cu/Zn比值升高,與健康兒相比有顯著(zhù)性差異。齊玉萍等用火焰原子吸收分光光度法測定72例難治性佝僂病血清Zn、Fe含量,并在正規維生素D及鈣劑治療的基礎上加用葡萄糖酸鋅顆�？诜�,按鋅原子計算,1 mg/(kg·d),共用4周。結果病人缺鋅率100%,補鋅治療有效率97·22%。鋅對骨髂發(fā)育的影響的機制可能有:①鋅直接影響骨骼氨基酸和蛋白質(zhì)的代謝,缺鋅使骨細胞的成長(cháng)及骨的礦化障礙,至骨小梁形成減少而骨密度減低,骨質(zhì)稀疏。②鋅能穩定破骨細胞中的溶酶體膜,缺鋅溶酶體膜的穩定性降低而發(fā)生特異性改變。③缺鋅抑制成骨細胞活性,破壞成骨細胞和破骨細胞之間的動(dòng)態(tài)平衡,導致骨骼骨量生成減少,骨重塑和骨再建不良。④鋅潛在抑制破骨細胞的形成,缺鋅骨吸收明顯,骨皮質(zhì)變薄,骨密度減低,骺核邊緣不清。⑤堿性磷酸酶、膠原酶、碳酸酐酶是一類(lèi)鋅依賴(lài)酶。在骨礦化鈣沉積過(guò)程中,缺鋅將使這些酶的活性降低,影響骨的代謝。⑥鋅缺乏影響味蕾細胞更新和唾液磷酸酶活性,使細胞轉換率很高的味覺(jué)受累,致小兒厭食、偏食,從而導致外源性維生素D(VitD)、鈣、磷攝入不足。⑦鋅與1,25(OH)2D3存在協(xié)同效應,鋅不足降低1,25(OH)2D3對鈣缺乏的反應性。

2　佝僂病與鎂、銅、鉛、鐵元素

2.1　血鎂改變

佝僂病患兒血清鎂含量各家報道不一。齊玉萍用達旦黃法測定難治性佝僂病血清Mg,結果有80·55%伴缺Mg。認為,低鎂狀態(tài)使甲狀旁素提取物不敏感而導致低鈣,給予足量鎂之后可使鈣調節到正常。王秀芳采用火焰原子吸收法測定血清Mg,結果佝僂病組血鎂稍高于正常對照組,但兩組間差異無(wú)顯著(zhù)性。余峰采用原子吸收光譜法測定血清Mg的含量,并計算它們的比值。結果血清鎂含量較正常兒童明顯升高,Ca/Mg比值下降。認為,鈣和鎂在腸道的吸收呈一定的競爭關(guān)系,鎂吸收增加可能會(huì )使鈣吸收減少。

2.2　銅與銅鋅比值改變

銅是賴(lài)氨�；�酶的輔助因子,與骨骼內的膠原蛋白及彈性蛋白的交聯(lián)有關(guān);銅也是維持骨正常結構的必需元素,銅缺乏使與骨代謝有關(guān)的含銅酶活性降低,骨膠原和彈性蛋白成熟障礙,骨礦化作用減弱,骨骼異常。潘昊、余峰等[3,4]分別采用電感耦合高頻等離子體發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法測定103例佝僂病、56例活動(dòng)期佝僂病、韋雪樺等[10]用ICP-AES法對48例佝僂病患兒發(fā)銅含量進(jìn)行測定,結果一致,與正常組相比血及發(fā)銅含量均無(wú)顯著(zhù)差別(P>O·05)或較正常組略有增高;Cu/Zn比值則明顯高于正常組。提示Cu和Zn為互補關(guān)系,血銅升高可能會(huì )加重鋅的缺乏,加重佝僂病的病變。Cu/Zn比值可作為嬰幼兒營(yíng)養狀況評價(jià)的一個(gè)因素。

2.3　高血鉛癥

目前,我國兒童鉛中毒發(fā)生率為30%~50%。鉛的毒性與佝僂病的關(guān)系國內外已有不少研究。林嵐等對326例佝僂病患兒血鉛水平測定,結果69·6%的病例血鉛含量超過(guò)100μg/L,按全血鉛百分位數值分布結合資料,顯示病情愈重高血鉛的病例數愈多。王秀芳、韋雪樺等[9,10]對佝僂病患兒血清鉛與發(fā)中鉛測定,結果和林嵐等一致。趙薇等對血鉛水平在200~449μg/L的中度鉛中毒患兒服用Neo-caglucon糖漿補充鈣劑。劑量:每日劑量=每天鈣劑需要量(RDA)-日均飲食中的鈣攝入量(mg)。結果表明補充鈣劑對中度鉛中毒患兒是有效和安全的干預措施。高血鉛兒童普遍存在佝僂病癥狀的機理目前認為:①高鉛可引起兒童食欲下降,從而減少機體外源性VitD、鈣、磷的攝入;②鉛和鈣同為二價(jià)陽(yáng)離子,在小腸黏膜的吸收和生理功能上均存在相互競爭,因此,高鉛可抑制腸道鈣的吸收,同時(shí)抑制骨鈣化過(guò)程中鈣與骨鈣素的結合,從而使骨鈣化受阻;③高鉛可降低VitD的活性,使腸壁VitD受體的數目減少,從而影響活性VitD的生理功能;④鉛主要存在于致密骨質(zhì)中,鉛吸收過(guò)多可直接抑制骨鈣素、骨堿性磷酸酶,使鈣化過(guò)程發(fā)生障礙而致佝僂病。

2.4　低血鐵癥

缺鐵性貧血為全球性問(wèn)題。兒童和青少年發(fā)生率為11·43%~72·1%。佝僂病與血清鐵關(guān)系研究結果不一。伍曼儀等研究42%的缺鐵性貧血患兒并存佝僂病。進(jìn)行單純補鐵治療8周后發(fā)現,不僅鐵指標上升,同時(shí)佝僂病臨床表現及X線(xiàn)征象改善,血鈣、磷升高,堿性磷酸酶下降。黃雪梅等檢測了18例缺鐵性貧血患兒的血25-OHD濃度,發(fā)現11例低于正常,給予鐵劑治療后,25-OHD水平恢復正常。但也有研究結果不同的報道。目前,尚未發(fā)現鐵與骨骼發(fā)育的直接聯(lián)系。鐵缺乏促使佝僂病發(fā)生的原因可能是:①鐵缺乏可引起鈣及維生素D攝入減少。因缺鐵可至患兒食欲減退,消化酶降低,從而使外源性VitD、鈣、磷攝入不足從而引發(fā)佝僂病。②鐵缺乏可引起VitD吸收障礙。缺鐵可引起胃酸下降,十二指腸炎、腸粘膜萎縮和胃炎,減少了腸道對脂溶性維生素D的吸收及25HO在腸肝循環(huán)的重吸收。③鐵缺乏干擾了VitD在皮膚和腸道的轉化及其在體內的代謝,從而導致了體內活性VitD濃度降低,鈣、磷不足,而引發(fā)佝僂病。

3　佝僂病與其他微量元素

3.1　硒

硒是一種含量稀少且有抗氧化作用的人體必需微量元素,對清除自由基,保護細胞膜,防止過(guò)氧化損害具有重要功能。研究表明,體內硒缺乏與佝僂病的發(fā)病及療效不佳有關(guān)。張瑞敬等采用熒光法,吳麗慧等采用流動(dòng)注射氫化物發(fā)生原子吸收法對活動(dòng)期佝僂病兒的血硒測定,結果佝僂病組血硒含量明顯低于對照組,經(jīng)t檢驗存在顯著(zhù)性差異(P<0·01)。在對佝僂病患兒進(jìn)行單純VitD3及VitD3+硒(富硒康溶液,每次15 ml,每日2~3次,連服1個(gè)月)療效比較研究中發(fā)現,加硒組血鈣、磷水平明顯提高,血堿性磷酸酶、膝關(guān)節X線(xiàn)改善明顯,提示VitD3和微量元素硒對佝僂病的治療可能存在協(xié)同功能。

3.2　鎘

魏經(jīng)建等采用Oyanagui和賀銳的方法測定銅鋅超氧化物歧化酶(Cu-Zn-SOD)和錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性。實(shí)驗表明,小鼠經(jīng)喂食過(guò)量的鎘鹽后,Cu-ZnSOD活性明顯降低,使SOD不能有效清除體內自由基,細胞DNA遭受損傷而發(fā)生癌變。硒能對抗鎘的毒性作用,使受鎘抑制的Cu-ZnSOD活性恢復正常。鎘作為有害的微量元素,還可干擾腎對鈣磷的重吸收,抑制腎1α羥化酶、24羥化酶的活性,使體內1,25(OH)2D、24,25(OH)2D水平降低,破壞成骨細胞與破骨細胞的平衡。

3.3　其他

鉬:參與黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸氧化酶的合成,對心肌具有保護作用,但過(guò)多的鉬卻可干擾銅、鈣、磷的代謝,出現骨代謝紊亂,使兒童易患佝僂病;硼:缺乏時(shí)血鈣、鎂、25-OHD濃度降低,降鈣素含量升高;錳:參與了黏多糖的生物合成,與鈣磷代謝、硫酸軟骨素代謝密切相關(guān),是維持正常骨結構的必需微量元素,其缺乏可致軟骨、骨組織生成發(fā)育障礙,但體內錳過(guò)量也可致佝僂病;鍶:是人體骨骼的重要組成部分,具有促進(jìn)骨骼生長(cháng)的作用,99%分布在骨骼與牙齒。鍶缺乏可使成骨細胞生成骨基質(zhì)和有機質(zhì)障礙,使骨鹽無(wú)法沉積而生成骨骼,而鍶過(guò)量則可促進(jìn)佝僂病的發(fā)生。

4　微量元素間協(xié)同或拮抗關(guān)系

4.1　鋅與鈣

鋅與多種必需及非必需的陽(yáng)離子相互作用。Hegstel指出:在動(dòng)物腸腔內當鋅與植酸并存時(shí),鋅和鈣相互作用形成不溶性復合物,在活體內若增加鈣的攝入量,會(huì )使骨中鋅沉積增加,當鈣含量受限時(shí),效果相反。說(shuō)明骨中鈣與鋅含量呈正相關(guān)。齊玉萍等認為盲目用大劑量鈣劑,非但不能改善臨床癥狀,反而會(huì )抑制腸對鋅的吸收,進(jìn)一步加重缺鋅,因鈣與鋅在胃腸道有競爭拮抗作用。

4.2　鋅與鐵、銅

有認為Zn對Fe的吸收呈雙向性作用,一是Zn對Fe有拮抗作用,攝入Zn過(guò)量,可抑制Fe的利用;二是在血紅蛋白合成時(shí),必需的氨基乙酰丙酸脫水酶是鋅酶,鉛對此有抑制作用,而補鋅后此抑制明顯緩解。鐘山等實(shí)驗發(fā)現Fe、Cu與Zn有拮抗關(guān)系,但這三者都與Se有協(xié)同作用,Se能提高Fe、Cu、Zn等元素的水平。并認為,由于Zn與Fe2+的化合價(jià)一致,因此Zn與Fe2+競爭Se最為激烈,從而導致Zn與Fe2+的拮抗作用最為顯著(zhù);由于Zn與Cu的原子序數分別是30和29,相差最少,且Cu既能表現一價(jià)也能表現與Zn相同的二價(jià),從而導致Zn與Cu拮抗作用也很明顯。

4.3　銅與鐵

有研究認為體內鐵與銅的比例為50比1時(shí),血紅蛋白即可迅速合成。這是因為銅能促使無(wú)機鐵變?yōu)橛袡C鐵,同時(shí)還有解除抑制鐵吸收因子的作用。缺銅的動(dòng)物出現低色素小細胞性貧血時(shí),用鐵劑治療無(wú)效,用小劑量銅鹽后,則癥狀很快改善。在肝臟內合成的含有8個(gè)銅原子的銅蘭蛋白則具有鐵氧化酶的作用,能動(dòng)員體內貯存的鐵,并把肝臟和腸粘膜上皮細胞放出的Fe2+氧化為Fe3+,以便很快和血漿內的β1球蛋白的結合成運鐵蛋白,參與鐵的運輸和代謝。

4.4　鋁與鐵、鋅、銅鋁對造血系統有毒性,可導致小細胞低色素性貧血。鋁同時(shí)也干擾鐵元素的吸收代謝,它還因蛋白結合部位競爭而干擾鋅、銅等元素的代謝,從而影響造血和血清微量元素的平衡。鐵、鋅、銅缺乏時(shí),能促進(jìn)鋁的吸收。高鋁不僅可抑制腸道對鈣磷的吸收,還可直接作用于骨組織,抑制成骨細胞的活性,抑制類(lèi)骨質(zhì)鈣化。

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