微量元素与妇产科疾病
山东大学齐鲁医院妇产科 张师前
所谓微量元素，在环境地球化学中，是指仅占地球组成部分的0.01%的60余种元素，它们的含量一般在1×10-8～1×10-88之间。在医学领域，从人体的结构来看，占人体总重量万分之一以下者即为微量元素。
微量元素在人体内含量甚微，总量不足体重的万分之五。而这其中又有必需微量元素与非必需微量元素之分。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有15种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、砷。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。非必需微量元素如锗、钡、钛、铌、锆、铍、铬等，这其中又包括了可能有用的、无害的、有害的元素。随着科学的进展，人们的认识不断扩大，这些微量元素的数目还会增加，其生理及病理作用将会被进一步的阐明。
微量元素与人类健康有密切关系。它们都要通过食物与饮水来供应，但是，无论是宏量元素或微量元素，决非韩信带兵那样“多多益善”。也就是说，必须严格地控制在某一水平，如摄入过量、不足、或缺乏，都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。
关于微量元素在医学上的应用，我们可以追溯到3000年前，那时，我国就用含锌的炉甘石治病。我国第一部药典《神农本草经》记载了23种矿物药。古代中医文献也有用含碘的昆布治疗甲状腺肿的报道。17世纪后叶，欧洲开始用铁治疗贫血，18世纪前叶开始用碘治疗缺碘性甲状腺肿，1925年发现铜可以运送氧、参与氧化还原反应，且与造血有关。1931年和1934年分别论证了锰和锌是必需微量元素。1957年后对硒等微量元素开始全面系统化研究。
在生命科学的研究中，以生物元素及其化合物为对象的生物无机化学占有重要的地位。微量金属元素参与了人体中50～70％酶组分；构成体内重要的载体和电子传递系统；参与某些激素和维生素的合成；与某些原因不明的疾病（如癌症和地方病）相关等。随着分子生物学、超微量分析和结构测试技术的发展，人们研究了生物体内金属元素存在的状态、结构及其生物功能。微量元素研究作为生物无机化学的重要分支，以崭新的活力向生命科学各个领域交叉，渗透而迅速发展，并获得实际应用。应用最广泛的领域是医学，从地方性疾病、心血管病、免疫功能失调、某些肿瘤至新药物和营养素，从减轻病状至增进健康和防止衰老，无处不显示出生命微量元素的活力。
到目前为止，研究发现微量元素对人体的重要作用有如下几个方面：
(1)微量元素能把普通元素运到全身。
(2)微量元素是体内酶的激活剂，酶在体内能加速生物化学反应。酶分子丢失微量金属时，酶就会丧失活力，当重新得到这些微量元素时，酶就恢复了活力。
(3)微量元素帮助机体的激素发挥效用，促进人体内分泌腺分泌物进入血液，调节生理功能。
(4)微量元素在休液内能调节渗透压、酸碱平衡，维持人体正常的生理功能。
(5)微量元素有的能参与维生素结构，没有微量元素，就不能合成维生素。
(6)微量元素与核酸的功能有关，有些微量元素能影响核酸的代谢作用和遗传作用。
有人预言：微量元素不“微”，它将与抗菌素、维生素、激素并驾齐驱，为人类健康作出新贡献。
我国微量元素研究具有密切联系实际的特点，综合运用生物无机化学和基础医学科学等有关的方法、观点、理论，不少研究课题都来自生产和生活实践，并取得了可喜的成果。人类在21世纪将面临诸如全球性污染、天然资源和能源耗竭、人口膨胀等严重影响生存的各种难题，为促使这些问题的解决，就需要加强生命科学各前沿领域的研究，积极开展微量元素的工作正是适应了国内、外的这种发展趋势。
微量元素在妇产科领域也有着非常重要的作用，特别是在妊娠以及妇科肿瘤方面，其有着重要生理作用，并且存在着广阔的发展空间。
一、微量元素与妊娠
微量元素不仅与人类的生存和健康息息相关，而且与胎儿的生长发育也有着密切的关系。当孕妇体内的微量元素缺乏时，轻则胎儿致畸，重则引起流产、死胎。据2004年《中国居民营养与健康现状》报告，城乡居民微量元素缺乏仍是普遍问题，铁和钙缺乏较突出。近20年研究表明，许多微量元素（锂、铬、镁、铁、锌、锰、碘、铜、铝、硒、氟、砷、镍、钛、铊、镓、汞、铟、钒、镉、铅等）及其化合物的失衡（过多或过少）都可导致胚胎生长发育异常，引起流产、死胎、胎儿先天畸形及代谢缺陷和各种生理功能不全。
两种以上微量元素在体内有共同转运部位或共同配基时，可相互作用，出现协同或拮抗而影响胚胎生长发育。如铜可增加汞的毒性，减轻钼的毒性；砷和铅有毒性协同作用。在原子结构上有相似电子表层的微量元素，在生物学上可相互拮抗，如铜、锌、铁、锰可相互拮抗，硒和砷也可相互拮抗。硒能防止镉引起的胎盘坏死，减轻镉的致畸，减轻汞的胚胎毒性。置换属于同一族的微量元素，可干扰被置换微量元素及其生物活性物质的作用。如铬和铅能置换锌，钼能置换铜，铑能置换钴等，导致胚胎必需微量元素锌、铜、钴缺乏而发生胚胎生长发育障碍。
必需微量元素过多可引起中毒，过少（缺乏）可影响胚胎生长发育。只有适合生理需要的浓度才能使胚胎正常生长发育，而每种微量元素的适宜浓度范围各不相同，如铜和锌浓度范围较宽，而硒则很狭窄。非必需（有毒）微量元素若超过胚胎的耐受程度，则可引起中毒，造成胚胎生长发育异常，甚至死亡。微量元素失衡发生在妊娠的不同时期，影响则不同，如孕1~2周可致胚胎死亡，孕3～8周可致胎儿畸形，孕9周以后主要引起胎儿生理功能缺陷、发育迟缓、智力低下等。给受孕1天的大鼠喂含铅的食物，可致胎鼠宫内发育迟缓；如果在孕9天给铅，其胚胎吸收铅很少；在孕16天静脉注射铅，可致胎鼠脑水肿、中枢神经系统出血等；若经皮肤染铅，虽然能完全吸收，但很少引起症状，仅发现少数非特异性改变。可见微量元素的摄入时间及方式不同，对胚胎生长发育的影响是不同的。
1、缺碘：在胚胎的第13－22周，是胎儿形成大脑和神经的特定时期。如果孕妇在这一时期缺碘，就会使胎儿大脑皮质中主管语言、听觉和智力的部分不完全分化和发育，出生后表现为不同程度和聋哑、痴呆、智力低下、小头、低位耳等畸形。
2、缺铜：孕妇缺铜可能影响胚胎和胎儿正常的分化和发育，导致胎盘功能不全、死胎、先找流产、先天性畸形及新生儿共济失调、骨畸形和心血管病变；也可引起神经系统脱髓鞘、空化现象、脑内多部位液化和脑干及脊髓神经元坏死。在孕妇还可能出现胎膜早破、流产等异常情况。
3、缺锌：锌被人们称为“生命的火花”。如果孕妇严重缺锌，胎儿发生畸形的机率则大大增加，可以出现无脑儿、脊柱裂、软骨发育不良性侏儒、隐睾症等。在孕妇还可能出现习惯性流产、子痫等。
4、缺铁：孕期铁需要量增加，孕妇摄铁量不足时，会影响胎二铁的储备，使婴儿期较易出现缺铁及缺铁性贫血。孕妇缺铁性贫血若得不到纠正，其早产发生率可增高2.6倍以上，出生低体重儿发生率增高3.1倍以上，死胎率也可明显增高。铁过多也可对胚胎发育造成影响，芬兰铁超负荷婴儿全部为低体重儿，有进行性乳酸性酸中毒、肝功能损害、多器官受损及氨基酸尿，可死于顽固性酸中毒。
另一方面，对于男子来说，微量元素也与男性生育有关。其中，硒和锌与男性生育的关系最为密切。缺锌和硒可影响人体生育的司令部--“脑垂体”分泌促性腺激素减少，精子生成发生障碍。更重要的是，锌至少与人体内70多种酶有关，尤以DNA聚合酶、RNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷激酶最重要，缺硒可使体内至少25种蛋白质失运河活性。缺锌和硒使前列腺的酶系统也发生异常，影响精液的液化和精子的正常运动，使精子头部的帽状顶体部和精子膜变性，精子游动或穿透卵子的能力大大下降。因此造成不育。国外有人曾用补锌的方法使性腺功能恢复，第二性征明显改善。也有用硫酸锌治疗因缺锌引起的不育。另外，铜、铁、锰、硒的含量不足也与男性不育有关系。
二、微量元素与妇科疾病
1、妇科肿瘤
膳食微量元素与肿瘤的关系十分复杂。有的在肿瘤的发生、发展过程中，既可表现为抑制作用，也可表现为促进作用，这与它们在体内的含量及形式有关。因此，制定和执行膳食微量元素的摄入量标准，对保障人类健康、预防肿瘤具有重要意义。
近年发现35%的肿瘤死亡者与膳食中的某些微量元素相关。研究显示，同一微量元素的缺乏或过多都可使肿瘤发生率增高。流行病学调查确定，对人类具有直接或潜在致癌作用的元素有镍、铬、砷、铁；可疑的有铍、镉、钴、钛、锌等；有促癌作用的是铜、锰等。由动物实验还得到铝、银、汞都有致癌作用。上述元素的作用机制和条件尚未清楚。
硒和锌、镁、钼、铜可以抑制癌症的发生，在我国江苏省启东肝癌高发区用硒防癌已获得实际效果。有关硒的防癌机理存在几种认识，较为重要的是含硒的谷胱甘肽过氧化物酶具有破坏体内过氧化物，从而保护细胞膜免受损伤的作用。锌则是参与超氧化物歧化酶的组分，阻滞细胞脂膜过氧化而防癌，锌的其它研究也颇活跃。已有研究认为，氟、铜、镁、锌、钴、铬、硒、铁、碘等元素，既可抑制癌的形成，又可诱发癌的形成。
将微量元素与妇科肿瘤相联系，许多作用机理尚未完全清楚。
碘缺乏可由于甲状腺激素的合成减少，引起垂体功能的紊乱，从而导致催乳素与性激素的紊乱，诱发子宫内膜癌、卵巢癌和乳腺癌。而对于其他微量元素与妇科肿瘤的关系，目前的研究尚在少数，未能研究得出二者之间的明确关系，需要进行更加深入的研究。
抗肿瘤用药：抗肿瘤用得最多的是顺铂型配合物，例如顺式二氯二氨合铂Pt（NH3）2Cl2等。在非铂抗肿瘤配合物方面，锗有机化合物和锡有机化合物的抗癌活性，以及它们的合成、表征、药理、构效关系的研究值得重视。此外，钛、钒、铁、钴、铜和钼等的相应配合物都有一定的抗癌作用。对于耐药性卵巢癌，此种新型抗肿瘤药物的研究，无疑是一个新的希望。
稀土放射性同位素已被用来诊断和治疗肿瘤，例如90Y治疗前列腺癌和乳腺癌、169Yb广泛用于大脑、肝、肺、骨等癌症的诊治。妇产科肿瘤尚未发现有放射性同位素可诊断和治疗，这也是一项空白，需要大家进一步研究及发展的方向。
2、普通妇科疾病
普通妇科疾病包括多种多样，盆底组织障碍性疾病、盆腔痛、子宫内膜异位症、先天性畸形、内分泌性疾病、性功能异常等，关于这些疾病中微量元素的作用，其研究尚属初级阶段或者尚未涉足，因而存在较为广阔的研究前景。笔者对于铜对盆地组织障碍性疾病的研究就发现，人体内铜含量的异常与盆地组织障碍有着较为密切的联系，但其确切的关系及作用机理未完全明了。需要进一步的研究来阐明。
三、微量元素的营养与毒性
Hamilton等人在研究人体血液与地壳物质的化学组成后，发现人体血液化学元素组成不仅与海水成分相似，而且各元素的丰度分布趋势也有很大的类似性。这种相关性表明，人体与环境的物质循坏和能量交换存在着动态平衡。
唐任寰等关于生命活细胞与过渡系元素等生物学相关性的研究，则从动态实验有力地支持这一观点。他们认为，鉴于生命与自然环境表现出如此息息相关的依存关系，提出人体内存在着一个广泛平衡的生物元素谱，它包括微量元素平衡在内的调控系统。一旦这个平衡遭到外来因素的破坏，使得某种元素不适于平衡量的上、下阈值时，人的健康就会受到影响或损害，必须通过食物和药物的添补进行调理，使之恢复生物元素谱的多元平衡关系，以复原体内正常进行着的种种生物化学反应。
人们除了注意微量元素与地方病、癌的相关性以外，还对内分泌、心血管、肺气肿、肾功能、免疫缺陷、白内障等其它疾病进行了某个元素或多个元素与发病相关性的研究。应当指出，膳食中如缺乏氨基酸、维生素和无机盐，可能诱导或抑制微粒体酶，从而改变有毒化学物的生物转化速率，也能影响细胞膜的功能。缺乏蛋白质、钙、磷和维生素C，会使有害金属的毒性增强。发生在贫困和交通闭塞地区的一些疾病，随着人们生活水平的提高，将会自然减少和消失，这说明营养不良也是发病的重要因素，需加强有针对性的研究和开发。
会员登录→→
