特發性脊柱側凸患者全血中硒元素和血清中鐵、銅、鋅元素含量的變化

馬俊紅,郭錦麗,趙 勝,李 凱,柴耀鳳

·基礎研究·

特發性脊柱側凸患者全血中硒元素和血清中鐵、銅、鋅元素含量的變化

馬俊紅,郭錦麗,趙 勝,李 凱,柴耀鳳

目的調查研究特發性脊柱側凸患者血清中鐵、銅、鋅元素含量及患者全血中硒元素含量。方法 對特發性脊柱側凸患者進行全血和血清標本采集及微量元素測定，并與正常對照組進行比較。病例組男15例，女15例，年齡為8～19歲。側凸度數為10°～65°。對照組25例為體檢正常志愿者， 其中男12例，女13例，年齡為7～19歲，無側凸。結果病例組Se元素含量(23.45±10.99) μg/L與對照組(57.91±47.83) μg/L相比，差異有統計學意義(P<0.01)；病例組Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L與對照組(1.16±0.46) mg/L相比,差異無統計學意義；病例組Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L與對照組(0.74±0.15) mg/L相比,差異無統計學意義；病例組Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L與對照組(0.70±0.20) mg/L相比,差異無統計學意義。結論Se元素缺乏可能導致膠原纖維和膠原蛋白合成障礙，降低了纖維穩定性，進一步導致脊柱側凸。

脊柱側凸; 硒; 鐵; 銅; 鋅; 血液

J Spinal Surg， 2014， 6(1):35-37

特發性脊柱側凸(idiopathic scoliosis, IS)是脊柱有側凸或旋轉畸形，而無任何先天性脊柱異?；虿⒂猩窠浖∪饣蚬趋兰膊?，是脊柱側凸中最常見的類型。好發年齡為10～16歲，女性比例明顯高于男性。IS病理改變主要有凹側椎體、肋骨改變，嚴重者出現“剃刀背畸形”，胸廓不對稱；椎間盤楔形改變，椎盤肌纖維減少，小肌肉輕度攣縮[1]。

研究發現IS患者血液和組織中某些微量元素的含量發生了改變。有報道IS患者頭發中Cu元素的含量增加；2002年，Dastych等[2]研究發現捷克共和國IS患者血清中Se元素含量降低；2007年，Dastych等[3]進一步研究發現捷克共和國IS患者血清中Se元素含量降低，頭發中Se元素含量降低，Cu, Zn元素含量增加；1995年田紀偉等[4]研究發現IS患者頭發中鐵元素含量降低，并認為鐵元素含量降低是發病的危險因素。

山西省壺關縣脊柱側凸發生率為1.14%，女性發生率高，IS占90.2%[5]。山西屬于嚴重貧硒的地區，為了探討其發生原因，本文對IS患者和正常人進行Fe、Cu、Zn、Se微量元素測定。

1 材料與方法

1.1 病例選擇標準

以患者全脊柱正、側位X線片測定Cobb角。選取Cobb角>10°的IS患者作為病例。

1.2 研究對象

病例組，選取本院2012年5月～12月門診及病房確診的IS患者30例，其中男15例，女15例，年齡8～19歲，平均13.9歲，側凸角度10°～65°。對照組，體檢正常的學生中選取志愿者25例，其中男12例，女13例，年齡7～19歲，平均12.8歲，以上2組均無金屬污染史。

1.3 標本的采集及處理

所有標本均由同一護士采取同一側肘部靜脈血5 mL。取全血100 μL均勻涂在定量濾紙上，自然風干，每個研究對象留取標本2份。離心后取血清3 mL。全部標本送山西醫科大學營養與衛生教研室進行微量元素含量測定。 測定方法：用熒光法測定全血中Se元素含量，儀器為日本島津RF-540；用原子吸收法測定血清中Fe,Cu,Zn元素含量，儀器為日本島津AA-670。

2 結 果

病例組Se元素含量(23.45±10.99) μg/L與對照組(57.91±47.83) μg/L相比，差異有統計學意義(P<0.01)；病例組Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L與對照組(1.16±0.46) mg/L相比,差異無統計學意義；病例組Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L與對照組(0.74±0.15) mg/L相比,差異無統計學意義；病例組Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L與對照組(0.70±0.20) mg/L相比,差異無統計學意義(見表1)。

3 討 論

硒元素是近年來特別引人注意的必需微量元素，許多組織中都含有硒元素，以肝、腎、心、脾、牙釉質和指甲中含量最多。人體血液中的硒元素濃度不一，它受土壤、水和食物含硒量的影響。山西屬于嚴重貧硒地區。長期缺硒是導致克山病、大骨節病的主要因素，某些癌癥的發生、冠心病的發病都與缺硒有關。

但是，關于硒的供給量目前還沒有定論，一些專家認為為了維持生理活動的正常需要，每天硒元素攝入量應為150～200 μg，我國目前大體平均成人每日只能攝入30～70 μg硒元素，由此可見是不足的。但是最近國際會議很多專家認為不應該規定一個最佳攝入量，因缺硒者對硒的吸收是沒有限制的，各人的代謝能力不同，所處環境也不一樣，對硒元素的吸收和利用程度也不同。

從病因學角度來看，微量元素Fe, Cu, Zn和Se含量的改變增加了青少年階段脊柱側凸發生及發展的機會，但這個問題仍然是開放的。有研究顯示依賴Cu元素的賴氨酰氧化酶在膠原蛋白的合成和成熟中起關鍵作用，結締組織和肌肉組織的新陳代謝也需要Zn元素和Se元素[6-8]。也有研究表明微量元素Fe, Cu, Zn和Se與許多生物酶有關，參與人體的多種代謝?？紫槿鸬萚9]研究表示微量元素Fe除參與血液生成外，還與三磷酸循環中1/2以上的酶有關。缺乏Fe元素或者Fe元素利用不良時，導致氧的運輸、儲存，CO2的運輸及釋放，電子的傳遞，氧化還原等很多代謝紊亂。

有研究證實膠原最理想的合成和成熟過程依賴Se元素的參與。膠原蛋白物理、化學生物功能的變化可能影響骨骼軸線的穩定，缺乏Se可能導致IS的發生和進展[10]。給鴨子喂養缺Se元素的飼料，結果顯示膠原合成減少，膠原纖維直徑減小[6]。給老鼠喂養缺Se元素的飼料，結果顯示在骨中膠原蛋白Ⅰ和軟骨中膠原蛋白Ⅱ的合成中生物化學方面發生了改變，減少了纖維直徑，降低了纖維穩定性[10]。

表1 2組微量元素含量Tab.1 microelement of 2 groups mg/L

注：*2組間比較，P<0.05.

Note: *there is some difference between 2 groups,P<0.05

給金魚喂高硒飼料，會使魚的脊柱過度生長，導致脊柱畸形[11]。

Se元素具有抗氧化作用。它可顯著提高GSH-PX活性，增強抗氧化作用[12]。給肉雞日糧增加Se元素能夠清除體內的自由基，很好地抗氧化損傷，增強機體的免疫力，提高抗病性能[13]。Se元素是谷胱甘肽過氧化酶的組成成分，可催化過氧化氫轉變為水，能利用谷胱甘肽將過氧化物還原為羥基酯酸，使脂肪按正常氧化渠道進行下去，從而防止過多的過氧化物損害機體。由于它的抗氧化作用，能保護細胞中的脂類免受過氧化作用的破壞，從而保護了細胞膜和細胞免受危害。

有人稱膠原蛋白為骨骼中的骨骼，因為骨骼生成時首先必須合成充足的膠原蛋白纖維來組成骨骼的框架，骨骼中有機物的70%～80%是膠原蛋白。膠原蛋白主要分布在哺乳動物的結締組織中，與彈性蛋白及多糖蛋白相互交織形成的網狀結構，對動物和人體皮膚、血管、骨骼、筋腱、牙齒和軟骨的形成都十分重要，是這些結締組織的主要物質基礎。人體蛋白質中有1/3是膠原蛋白，成年人體中大約有3 kg的膠原蛋白，因此，膠原蛋白是一切動物的生命支架，膠原蛋白與肌肉生長有著密切關系。對于處于生長階段的青少年來說，補充膠原蛋白能夠促進生長激素分泌以及肌肉生長。Se元素缺乏可能導致膠原纖維和膠原蛋白合成障礙，降低了纖維穩定性，進一步導致脊柱側凸。

[1]趙定麟. 現代脊柱外科學[M]. 上海:世界圖書出版公司, 2006:771-774.

[2]Dastych M, Cienciala J. Idiopathic scoliosis and concentrations of zinc, copper, and selenium in blood plasma [J]. Biol Trace Elem Res, 2002, 89(2):105-110.

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(本文編輯 于 倩)

ChangesofSeleniumcontentinbloodandFerrum,Copper,Zinccontentinserumofpatientswithidiopathicscoliosis

MAJun-hong,GUOJin-li,ZHAOSheng,LIKai,CHAIYao-feng.DepartmentofOrthopaedics,SecondAffiliatedHospital，ShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,Shanxi,China

ObjectiveTo extend investigate and discuss changes of Selenium content in blood and Ferrum, Copper, Zinc content in serum of patients with idiopathic scoliosis.MethodsA total of 30 patients (15 female and 15 male, aged 8-19 years, degree of spine curvature deformity 10°～65°) with idiopathic scoliosis were examined and compared with normal control group(13 female and 12 male, aged 7-19 years).ResultsThere was statistical significance between scoliosis gorup (23.45±10.99) μg/L and control group (57.91±47.83) μg/L of selenium concentration (P<0.01). There was no statistical significance between scoliosis gorup (1.21±0.62) mg/L and control group (1.16±0.46) mg/L of Ferrum content in serum. There was no statistical significance between scoliosis gorup (0.70±0.14) mg/L and control group(0.74±0.15) mg/L of Copper content in serum. There was no statistical significance between scoliosis gorup(0.77±0.20) mg/L and control group(0.70±0.20) mg/L of Zinc content in serum.ConclusionThe Se element deficiency may lead to dyssynthesis of collagen fibers and collagen protein, reduce the stability of fiber, and further lead to scoliosis.

Scoliosis; Selenium; Iron; Copper; Zinc; Blood

馬俊紅(1985— )，女，碩士，護士

030001 山西，山西醫科大學附屬第二醫院骨科

郭錦麗 gjlgbd@126.com

R 682.3

A

1672-2957(2014)01-0035-03

doi:10.3969/j.issn.1672-2957.2014.01.007

2013-02-01)