食品中鍶功能的研究進展

黃胥萊，高亞男，張養東，王加啟，鄭 楠*

（中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，農業農村部奶及奶制品質量安全控制重點實驗室，農業農村部奶產品質量安全風險評估實驗室（北京），農業農村部奶及奶制品質量監督檢驗測試中心（北京），動物營養學國家重點實驗室，北京 100193）

鍶（strontium，Sr）在自然界和人體組織中普遍存在，是地殼中含量僅次于鈣的堿土金屬[1]。人體鍶的攝入量主要取決于飲食中的鍶含量，正常成年人每天攝入的膳食鍶質量約為2～4 mg，其中0.7～2.0 mg來自飲用水，1.2～2.3 mg來自食物（蔬菜、谷類、堅果和乳制品）[2-3]。人體內的鍶大部分經口攝入，少量的鍶可通過皮膚、肺等組織進入人體，由消化道吸收并經血液循環代謝后，最終以糞便、尿液、汗液、乳汁及頭發脫落等形式排出體外[4]。鍶在人體中以Sr2＋形式存在，在正常成人體中約含320 mg，99%以上分布在骨骼和牙齒中，其余主要存在于血液、頭發和肌肉等組織中[5]。骨鍶和血鍶不斷交換，使人體中的鍶始終維持在動態平衡狀態。

鍶的化學性質活潑，極易與氧氣和水發生反應，在自然界中主要存在于天青石和菱鍶礦等主要成分為硫酸鍶（strontium sulfate，SrSO4）或碳酸鍶（strontium carbonate，SrCO3）的天然鍶礦中[6]。在自然狀態下，鍶主要包括4 種穩定的天然同位素：88Sr（82.58%）、87Sr（7.0%）、86Sr（9.86%）和84Sr（0.56%），及29 種不穩定的放射性同位素[7]。大量體內外研究結果均表明，鍶具有促進骨骼和牙齒健康生長、預防和治療心血管疾病、調節生殖健康等多種生物學功能。此外，鍶還與精神抑郁、老年癡呆、小兒麻痹、腦中風等多種疾病的發生密切相關[8]。因此，鍶在預防和治療某些重大疾病中發揮著不可替代的作用。本綜述聚焦鍶的生理功能，歸納總結鍶與鈣的關系、鍶的安全性及安全閾值，以期為富鍶食品的開發和鍶在營養學領域的應用提供理論依據。

1 鍶與鈣的關系

鍶是一種銀白色堿土金屬元素，原子序數為38，相對密度為2.63 g/mL，熔點為769 ℃，沸點為1 384 ℃，在元素周期表中與鈣同位于第五周期、第IIA族，二者的理化性質相似。鍶離子與鈣離子雖然結構相似，但鍶原子的體積是鈣的2.2 倍，這可能是導致二者在人與動物體中相互影響的原因之一。

鍶和鈣之間可能存在協同與拮抗關系。鍶和鈣對維持骨骼健康具有協同作用，Marie等[9]研究發現，低劑量的鍶可以促進鈣的吸收，降低骨質疏松患者的骨折率。鍶能通過鈣通道進入細胞，并可通過鈣敏感受體（calcium-sensing receptor，CaSR）調節細胞內鈣水平[10-11]。此外，鍶還可以通過激活CaSR從而在成骨細胞和破骨細胞的形成過程中發揮重要作用[12]。鍶和鈣在維持骨骼健康方面還具有拮抗作用，Marie等[9]發現鍶在高劑量下雖不會導致明顯的中毒癥狀，但高膳食鍶會產生不溶性磷酸鍶，影響1,25-二羥基維生素D3（1,25-dihydroxyvitamin D3，1,25(OH)2D3）的合成和腸道對鈣的吸收，導致低血鈣癥的發生（圖1）。此外，鍶還會通過離子交換替代骨羥基磷灰石中的鈣，導致骨鈣含量降低。另一項研究還表明，鍶對骨再生的雙重作用與鈣的濃度有關，在體內和體外實驗中均發現，鍶在低劑量鈣下抑制骨再生，在高劑量鈣下促進骨再生[13]。

圖1 高膳食鍶誘發低血鈣癥的作用機制[9]Fig.1 Mechanism of hypocalcemia induced by high dietary strontium[9]

鍶與鈣之間的平衡主要取決于腸道吸收和骨轉換[14]。研究發現，空腸是動物體吸收膳食鍶的主要部位，其對85Sr與45Ca的吸收率之比約為0.6～0.7，腎對鍶的清除量約為鈣的3 倍，這均與鍶原子的體積較大有關[15-16]。鍶和鈣均可被小腸吸收，并由相似的蛋白質運輸儲存在骨組織中，且二者都是以腎臟排泄作為主要途徑排出體外[17]。由于鍶的電荷/尺寸比與鈣相似，在骨骼或牙齒等結構中，鍶可部分或完全替代鈣離子與磷酸鹽反應，從而有效增加骨礦物質密度，或者通過在牙齒硬組織上沉積礦物質，并在牙齒表面形成吸附層來保護牙釉質，防止牙釉質在攝入食物和飲料期間因與腐蝕性環境接觸而溶解[18-19]。

綜上所述，機體中的鍶和鈣處于一個動態平衡狀態，且鍶對機體的作用受到鈣/鍶比值的影響，當穩態被破壞時，鈣/鍶比值降低對機體可能產生不利影響。鍶對骨骼和牙齒等結構的積極影響與鍶和鈣的結構和理化性質相似及Sr2＋和Ca2＋與骨礦物質結構中周圍陰離子的相互作用有關。

2 鍶的安全性及安全閾值

2.1 鍶的攝入量

人體鍶的攝入量與飲食中的鍶含量有關，不同食物中的鍶含量不同（圖2）。2012年，法國食品、環境和職業健康安全局進行了第二次總膳食研究（total diet study，TDS），從法國人通常食用的1 319 個食物樣本中確定了28 種礦物質和微量元素的含量，研究結果顯示，食用油、肉類、蛋類、乳制品等食品中鍶離子的含量較低（＜1 mg/kg），而海鮮類產品、水果和蔬菜及谷類等食品中鍶離子的含量較高，為1～7 mg/kg[20]。

圖2 不同食品中鍶的含量[20]Fig.2 Strontium levels in different foods[20]

此外，人體中鍶的攝入量還與性別和年齡有關（圖3）。González-Weller等[21]通過電感耦合等離子體發射光譜法對西班牙加那利群島居民飲食中鍶離子的含量進行檢測，并對居民每日鍶的攝入量進行分析，研究結果顯示，堅果中的鍶含量較高，為（9.759±5.181）mg/kg，水中的鍶質量濃度較低，為（0.121±0.099）mg/L；男性的鍶攝入量比女性高，且在男性中，6～10 歲年齡段人群的鍶攝入量最低，為1.784 mg/d，35～44 歲年齡段人群的鍶攝入量最高，為2.277 mg/d；在女性中，18～24 歲年齡段人群的鍶攝入量最低，為1.679 mg/d，45～54 歲年齡段人群的鍶攝入量最高，為1.941 mg/d。

圖3 鍶的攝入量與性別和年齡的關系[21]Fig.3 Relationship between strontium intake and sex or age[21]

2.2 飲用水中的鍶對人體健康的影響

鍶離子帶負電，可以和帶負電或部分帶負電食物中的生物聚合物（多糖、蛋白質）結合，在食品洗滌和烹飪的過程中，飲用水中的鍶水平可能會影響食物中的鍶水平[22]，我國公共飲用水中鍶的質量濃度范圍為0.005～3.110 mg/L，平均為0.360 mg/L，不同城市的鍶質量濃度存在顯著差異，嬰兒、兒童、青少年和成人通過公共飲用水平均鍶攝入量分別為0.273、0.503、0.633 mg/d和0.784 mg/d，按其他國家的每日總攝入量計算，我國公共飲用水每日鍶攝入量占每日總鍶攝入量的24%～42%[23]。因此，飲用水中的鍶對人體內的鍶平衡至關重要。目前，世界衛生組織尚未制定飲用水中鍶含量的標準值。部分國家和地區根據當地水中的鍶含量結合其對人體健康的影響等因素，對飲用水中鍶的含量進行了限量，但標準不統一。其中中國規定飲用水中鍶的質量濃度下限是0.2 mg/L，美國關于飲用水的終生健康建議值上限為4.0 mg/L，加拿大規定飲用水中鍶的最大可接受質量濃度為7.0 mg/L。

2.3 鍶的毒理學研究進展

鍶鹽本身無毒，其安全性與鈣的攝入量有關。Morohashi等[24]在大鼠飼料中添加不同劑量的碳酸鍶（0、87.5、175、875 μmol/d），發現鍶的劑量低于175 μmol/d時對大鼠骨中鈣含量和鈣代謝無毒性作用，且87.5 μmol/d組大鼠骨組織鈣含量顯著升高，但875 μmol/d組大鼠的鈣代謝受到明顯抑制，說明鍶對大鼠鈣代謝的藥理劑量和毒理劑量可能分別為87.5 μmol/d和175 μmol/d。Kroes等[25]給40～60 g斷奶大鼠分別飼喂0、75、300、1 200 mg/kgmb和4 800 mg/kgmb的SrCl2·6H2O，假設年輕大鼠每天消耗的飼料約為其體質量的10%，則每組飼喂的鍶劑量分別為0、2.5、10、40 mg/kgmb和160 mg/kgmb，研究結果顯示，0、2.5 mg/kgmb和10 mg/kgmb組大鼠均未出現不良反應，40 mg/kgmb組大鼠甲狀腺質量雖顯著增加，但甲狀腺的結構和功能均未受到影響，160 mg/kgmb組雄性大鼠表現出甲狀腺異常，且雌性大鼠的垂體質量和肝糖原水平均顯著降低，因此鍶對斷奶大鼠的無可見有害作用水平（no observed adverse effect level，NOAEL）為40 mg/kgmb?；诖耍澜缧l生組織在《簡明國際化學品評估文件》中規定鍶的每日可耐受攝入量（tolerable daily intake，TDI）和基于健康的指導值為130 μg/kgmb[26]。檸檬酸鍶已作為膳食補充劑或非處方藥應用于絕經后骨質疏松癥的治療，其推薦劑量為680 mg/d[27]。Chiu等[27]給SD大鼠灌胃不同劑量的檸檬酸鍶（0、680、1 360 mg/kgmb和2 267 mg/kgmb），評估了檸檬酸鍶對SD大鼠胚胎-胎兒發育的潛在毒理作用，發現2 267 mg/kgmb組大鼠眼睛和骨骼均發育異常，而其他劑量組大鼠未發現不良影響，因此檸檬酸鍶對SD大鼠產前發育影響的NOAEL為1 360 mg/kgmb。假設年輕大鼠每天消耗的飼料約為其體質量的10%，則攝入1 360 mg/kgmb檸檬酸鍶相當于攝入約43 mg/kgmb鍶，這與Kroes等[25]的研究結果一致。

目前，在人體中尚鮮見因口服過多鍶而導致中毒癥狀的報道，但結合動物實驗數據可知，鍶對機體產生危害的濃度遠高于日常飲食中的鍶含量，因此推測日常飲食中的鍶含量不足以對人體產生危害。綜上所述，人體中鍶的攝入量除了與飲食中鍶的含量有關外，還受性別和年齡的影響。前期研究證實鍶的含量與人體健康息息相關，鍶的缺乏或者過量都會對機體造成危害[28]，因此有必要對鍶進行一定的規范與限量，但是目前關于鍶的毒理性研究主要集中在動物模型上，還缺乏相關的人類研究數據支撐，關于鍶的最佳攝入量及其在人類健康中的最佳閾值還有待進一步探究。

3 鍶的主要生理功能

鍶在許多組織和器官中均發揮著重要的生理功能，包括促進骨骼健康、預防心血管疾病、調節生殖健康、抗齲齒、抗炎、抗氧化、抑制脂肪生成等作用。此外，鍶還具有抗癌、抗糖尿病、促進血管生成和保護心臟等其他功能（圖4）。

圖4 鍶的生理功能概括Fig.4 Overview of strontium physiological functions

3.1 促進骨骼健康

骨骼是一種動態組織，其始終可以通過建模和重塑來維持功能[29]。在正常狀態下，骨形成和骨吸收是相互耦合并保持平衡的，其中成骨細胞和破骨細胞在骨重塑過程中起關鍵作用[30]。成骨細胞在骨穩態中負責產生骨細胞間質成分，參與骨形成；破骨細胞通過分泌水解酶，溶解和吞噬骨成分，在骨穩態中負責骨吸收過程[31]。隨著年齡的增長，骨吸收和骨形成之間的失衡會導致骨轉化率和骨丟失的增加[32]。骨質疏松是一種以骨量減少、骨脆性和骨折風險增加為特征的疾病，現已成為嚴重且普遍的公共衛生問題之一[33]。

鍶可通過參與多種途徑調節成骨細胞和破骨細胞的水平，因此鍶與骨骼的關系一直以來備受關注。氯化鍶、檸檬酸鍶和雷奈酸鍶等均已被證明對骨骼健康具有有益作用（表1）。

表1 不同種類鍶對骨骼功能的影響Table 1 Effects of different kinds of strontium on bone functions

Ma Fenbo等[41]研究發現，鍶離子可通過促進成骨細胞生長和抑制破骨細胞形成，增加骨組織密度，大幅降低哺乳動物骨折的風險，其機制可能與鍶提高骨特異性堿性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase，B-ALP）活性的能力有關。鍶可以促進間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSC）向成骨細胞分化，通過抑制核因子-κB受體激活劑（receptor activator of nuclear factor kappa B，RANK）信號通路來抑制破骨細胞的活性[43]。此外，鍶可以通過成骨細胞上的CaSR發揮作用，促進OPG的表達，抑制RANKL基因的表達，阻止RANKL與RANK的結合，進而抑制破骨細胞的分化和活性[44]。體內研究表明，雷奈酸鍶處理可使去卵巢（ovariectomy，OVX）大鼠表現出骨形成增加和骨吸收減少的特征，從而防止骨小梁丟失并改善骨微結構和強度[45]。體外實驗表明，鍶可以通過激活Ras/絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路和下游轉錄因子（runt-related transcription factor 2，Runx2）促進MSCs的成骨分化[46]。雷奈酸鍶對原代大鼠和人成骨細胞的生成和活性有積極作用，其可促進前成骨細胞的復制并減少成骨細胞的凋亡[47-48]。鍶可以通過下調Wnt通路抑制劑的表達，阻止β-連環蛋白（β-catenin）的降解[49]，促進堿性磷酸酶[50]、I型膠原蛋白[51]、骨唾液酸蛋白（bone sialoprotein，BSP）和OCN[52]等成骨細胞分化標志物的表達，對骨形成起促進作用。Rybchyn等[53]研究發現，鍶通過刺激PI3K/Akt通路和降低硬化蛋白（sclerostin，SOST）的表達激活經典Wnt通路，從而進一步促進成骨細胞的分化，抑制成骨細胞凋亡。此外，鍶還可通過Wnt和活化T-細胞核因子（nuclear factor of activated T cell，NFATc）/Maf途徑促進MSCs分化為成骨細胞，從而導致骨形成和骨量增加[54]。

綜上所述，鍶可促進成骨細胞生長，同時抑制破骨細胞形成，在骨骼中具有雙重藥理作用。除雷奈酸鍶外，許多鍶鹽也均具有預防骨質疏松癥和保護骨骼的作用，對維持骨骼功能具有重要意義。

3.2 抗齲齒功能

齲齒是一種由溶解牙齒礦物質的有機酸引起的慢性多因素疾病，其與脫礦和再礦化之間的不平衡有關，會導致礦物質流失和牙齒硬物質組織的破壞，如果不及時治療，可能引起蛀牙的發生[55]。Joseph等[56]研究報道，鍶能提高倉鼠臼齒的抗齲齒能力。Curzon等[57]對美國威斯康星州的1 313 名12～14 歲兒童進行齲齒檢查，發現齲齒患病率與飲用水中鍶質量濃度呈二次曲線關系，且飲用水中鍶質量濃度為5～6 mg/L的城鎮兒童齲齒患病率最低。

羥基磷灰石是牙釉質和牙本質中主要的無機成分，牙本質中的齲齒缺陷和牙釉質的喪失可能會影響牙髓的質量，從而導致牙齒強度下降和脆性增加。Okayama等[58]將羥基磷灰石在1.0 mol/L硝酸鍶中浸泡24 h，發現與未經處理的羥基磷灰石相比，其模量和彎曲強度均有所上升。Dai Linlu等[59-60]研究發現，在羥基磷灰石晶格中摻入鍶可以抑制羥基磷灰石的溶解，提高羥基磷灰石的生物活性和穩定性。牙釉質中的鍶含量與飲用水和食物等外界環境中的鍶含量密切相關[61]。當大鼠飲用水中鍶質量濃度不高于10 mg/L時，牙釉質中的鍶含量與飲用水中的鍶含量呈正相關；當飲用水中的鍶質量濃度高于10 mg/L時，牙釉質中的鍶含量大約保持在。Wang Yinlin等[64]以人類牙釉質樣品為研究對象，發現在酸性溶液中加入一定濃度的鍶離子可以有效降低酸性溶液對牙釉質表面的侵蝕作用。

綜上所述，鍶具有抗齲齒能力，對維持牙齒健康具有重要意義。但是，目前鍶對預防齲齒的作用機制尚不清楚，有待進一步研究。

3.3 預防心血管疾病

心血管疾病包括心律失常、冠心病、高血壓和心肌梗死等疾病，是導致全球死亡率升高的主要原因之一[65]。含一定濃度鍶的礦泉水可促進血管內皮細胞的增殖，影響內皮細胞中內皮素（endothelin，ET）和一氧化氮（nitric oxide，NO）的分泌，降低血管緊張性[66]。梁國榮[67]和劉漢林[68]等分別分析了冠心病患者頭發和全血中的鍶水平，結果發現其鍶水平均顯著低于正常對照組。Dawson等[69]研究表明，鈉/鍶比值異常與多種心血管疾病相關，飲用水鈉/鍶比值和尿鈉/鍶比值分別與動脈粥樣硬化發生率呈顯著正相關和負相關，其作用機制可能是鍶在腸內與鈉存在競爭性吸收，鍶的存在減少了人體對鈉的吸收，增加了人體內鈉的排泄，從而對心血管疾病起到預防作用。李牧等[70]以自發性高血壓大鼠（spontaneous hypertension rat，SHR）為研究對象，發現鍶可減少SHR血壓的波動，延緩其血壓升高，從而預防高血壓，其作用機制可能是鍶鹽通過抑制NF-κB通路，抑制血管細胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）、細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）等的表達，從而減輕血管壁損害。李牧等[71]以高脂飼養的實驗性兔為研究對象，發現鍶可預防動脈粥樣硬化的斑塊形成，其作用機制可能與減輕血管內皮損傷及改善脂質代謝有關。Tang Yi等[72]對5 432 名孕婦進行調研發現，妊娠高血壓風險增加與尿鍶水平較低顯著相關，且在35 歲以下的年輕孕婦中這種相關性更顯著，說明鍶在預防妊娠高血壓的發生中起重要作用。綜上所述，鍶可以通過在腸內與鈉競爭性吸收，抑制NF-κB通路，減少VCAM-1和ICAM-1的表達，進而發揮預防心血管疾病的作用。

3.4 調節生殖健康

世界衛生組織預測，不孕不育或將成為21世紀繼腫瘤和心血管疾病的第三大疾病。目前，全世界約有4 850萬 對夫婦受到不孕不育的影響[73]。在我國，不孕不育發病率高達25%，且呈上升趨勢[74]。因此，維持和調節生殖健康十分重要。Marín-Briggiler等[75]研究報道，Sr2＋能有效替代Ca2＋維持人類精子獲能。Okada等[76]研究了氯化鍶處理后豬精子活力、頂體形態及受精能力的變化，發現鍶離子對豬精子的受精能力變化有積極影響。Feng Yu等[77]研究表明，1,6-二磷酸果糖鍶（strontium fructose 1,6-diphosphate，FDP-Sr）能通過調節睪丸中P450膽固醇側鏈裂解酶（P450 cholesterol side chain cleavage，P450scc）和3β-羥基類固醇脫氫酶（3β-hydroxysteroid dehydrogenase，3β-HSD）基因的表達，緩解腺嘌呤誘導的男性性腺功能減退。胡瑩瑩等[78]以大鼠為研究對象，發現FDP-Sr可以改善少精子癥，增加附睪精子數量和睪丸內酶活性，提高睪酮含量，改善睪丸功能。Miao Yu等[79]評估了非放射性鍶暴露與人類精液質量之間的關系，發現尿鍶濃度與精子計數、濃度和活動性呈顯著正相關，說明以鍶離子形式存在的非放射性鍶對精液質量有積極影響。除了與男性生殖健康有關外，鍶還會影響女性卵細胞的功能。呂應梅[80]報道，鍶是構成細胞膜的必需成分，缺鍶會對卵細胞的形成造成影響，即使形成了卵細胞質量也不高，甚至出現雖受孕卻極易流產的現象。研究表明，與鈣離子載體處理觀察到的鈣振蕩模式相比，氯化鍶處理的鈣振蕩模式與自然受精過程中的模式更為相似[81]。據相關研究報道，對不孕不育患者進行氯化鍶治療可以使其成功懷孕并分娩，且這些嬰兒從出生到12 個月的身體和智力發育均正常[82-84]。Kim等[85]以8 對受精率低或完全受精失敗的夫婦為研究對象，發現用氯化鍶激活卵母細胞后，受精率和高質量卵裂胚胎的比例增加。臨床試驗結果表明，在胞漿內單精子注射后，用含有鍶離子的培養液激活人工卵母細胞可以提高受精率、臨床妊娠率和活產率[86-87]。

綜上所述，鍶不僅對提高人類精液質量有積極作用，還可以通過抑制氧化應激、調節睪酮和睪酮合成相關基因的表達水平等方式來改善男性生殖健康。此外，鍶還會影響女性卵細胞的形成和功能，對人工授精成功率的提高和不孕不育的預防及治療均具有重要意義。

3.5 抗炎功能

炎癥是機體對體內外傷害性刺激所產生的一種防御反應，可能會導致各種疾病的發生。鍶具有抗炎作用，可被用于減輕炎癥造成的組織損傷。小鼠顱骨溶解模型中，鍶可以通過抑制NF-κB通路的激活，從而抑制促炎因子IL-1β的表達[88]。在骨關節炎大鼠模型中，鍶通過降低大鼠關節液中IL-1β和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的水平發揮抗炎鎮痛作用[89]。在實驗性骨關節炎犬模型中，發現雷奈酸鍶可以通過抑制軟骨中關鍵蛋白酶和滑膜中IL-1β的表達，促進關節炎大鼠的鎮痛，進而發揮其抗炎作用[90]。在酵母多糖誘導的顳下頜關節（temporomandibular joint，TMJ）炎癥大鼠模型中，雷奈酸鍶可以通過降低TNF-α的表達來發揮其抗炎鎮痛作用，且該疾病模型的作用機制獨立于IL-1β/血紅素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）的表達[91]。在體外實驗中，杜仲多糖鍶較杜仲多糖更有利于促進巨噬細胞的增殖，降低IL-1β的表達水平，在調節骨免疫環境方面發揮抗炎作用[92]。Wei Lingfei等[93]研究發現，鍶離子還可以降低脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導的促炎因子的表達，并抑制人牙周膜細胞的早期成骨分化。Yu Hao等[94]以大鼠肱骨的軟骨細胞為研究對象，發現無論是否存在IL-1β，雷奈酸鍶均可以抑制軟骨細胞中基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的表達，促進II型膠原（type II collagen，Col-II）、聚集蛋白聚糖（aggrecan）和蛋白聚糖（proteoglycan，PG）的合成，并減弱IL-1β誘導的β-catenin含量的增加，從而減輕炎癥反應。

綜上所述，鍶在體內和體外均可發揮抗炎作用。但目前針對鍶抗炎作用的研究對象主要集中在動物模型上，還缺乏相關的人類研究數據支持。

3.6 抗氧化功能

氧化應激可以看作是氧化劑和抗氧化劑之間的失衡，ROS的過量產生和細胞抗氧化防御系統的缺乏都會導致內源性氧化應激[95]。ROS過量積累時會誘導組織細胞脂質過氧化、DNA氧化損傷、細胞膜的完整性被破壞甚至細胞凋亡，最終導致機體產生疾病[96-97]。Barneo-Caragol等[98]研究了正常妊娠過程中孕婦體內鍶水平與氧化應激之間的關系，發現在妊娠晚期時鍶的水平極顯著增加，其可能與懷孕期間生理上發生的氧化損傷升高有關。在去卵巢大鼠模型中，雷奈酸鍶可降低大鼠的MDA水平，增加SOD、GSH-Px和CAT活性，對大鼠的氧化損傷具有預防作用[99]。在糖尿病大鼠模型中，FDP-Sr可以通過抑制ROS的產生，顯著緩解糖尿病引起的細胞凋亡和血清睪酮下降，進而發揮抗氧化作用[100]。目前，關于鍶發揮抗氧化功能的作用機制研究較少，有待進一步挖掘。

3.7 抑制脂肪生成

骨髓MSC的脂肪細胞分化受PPARγ2的控制，當PPARγ2受到抑制時，會減少脂肪細胞分化；當PPARγ2過表達或激活時會促進脂肪生成[101]。Vidal等[102]以人骨髓MSC為研究對象，發現鍶可能通過激活脂肪細胞中的PPARs，從而抑制脂肪生成。體內外實驗均表明，鍶可以減少骨髓間充質細胞中脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase，LPL）、增強子結合蛋白α（enhancer-binding protein-alpha，CEBPα）和PPARγ等脂肪細胞基因的表達，從而抑制脂肪分化和脂肪形成[103]。目前，關于鍶抑制脂肪生成的研究主要集中在骨組織中。

3.8 其他功能

除了以上的功能外，鍶還具有抗癌、抗糖尿病、促進血管生成及保護心臟等多種作用。Bai Yansen等[104]研究發現，鍶可減少多環芳烴暴露引起的染色體損傷，說明鍶可能在預防癌癥方面發揮重要作用。在肥胖型糖尿病小鼠模型中，鍶可通過調節小鼠腎臟和胰腺中相關基因的表達降低血糖水平，并提高其對瘦素、胰島素和脂聯素等激素的耐受性，從而發揮抗糖尿病作用[105]。此外，鍶還可以促進成骨和血管生成，刺激VEGF的表達[106-107]。在激素型肱骨頭壞死動物模型中，雷奈酸鍶可明顯改善兔肱骨的病理損傷，促進VEGF的表達，其作用機制可能與轉化生長因子（transforming growth factor，TGF）-β1/BMP2通路的激活有關[108]。Xing Min等[109]將鍶離子的復合水凝膠注入小鼠梗死的心肌中，發現鍶離子可顯著減輕腦缺血/再灌注（60/20 min）引起的功能惡化和疤痕形成，抑制心肌纖維化、促進血管生成并減少心肌細胞凋亡，揭示了鍶離子對心臟的保護作用，同時也為缺血性心臟病的治療提供了新方法。綜上所述，鍶具有多種有益功能，但對于其發揮各種功能的詳細作用機制以及是否存在互作關系，還有待進一步挖掘。

4 結 語

鍶具有多種生理功能，包括促進骨骼健康、預防心血管疾病、調節生殖健康、抗齲齒、抗炎、抗氧化、抑制脂肪生成等作用。此外，大量動物研究也發現，鍶還具有抗癌、抗糖尿病、促進血管生成和保護心臟等其他功能。人體中的鍶主要通過食物和飲用水攝取，當鍶攝入不足時可能會引起代謝紊亂、四肢乏力等癥狀，而鍶攝入過量則可能導致低血鈣癥的發生。因此，適量的鍶對維持人體健康具有重要意義。但是，目前許多結果都是基于動物模型或體外研究，關于食品中鍶的安全限值、最佳攝入量及其在人類健康中的作用與作用機制仍需進一步研究。