如何治打呼噜微量元素的作用及其与疾病的关系

2020年11月12日发(作者：颜博文)
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微量元素的作用及其与疾病的关系

微量元素在当代以其广泛的 生物学作用、生理功能及临床诊断治疗价值吸引
了地球化学、医学地理、农业、环境保护、分子生物学、 生物化学、营养学、免
疫学、遗传学、药理学、地方病学、老年医学、肿瘤学等许多基础医学及临床医< br>学领域的学者，并取得许多令人瞩目的进展。微量元素在许多疾病的病因学、发
病学、诊断学、防 治学方面具有重要的意义。
人体内必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、铬、钼、钴、硒、镍、钒、锡、
氟、碘、硅；非必需的微量元素中属于可能必需的有铷、砷、锶、硼、锗；属于
无害的则有钡、 钛、铌、锆等；有害的微量元素有铋、锑、铍、镉、汞、铅、铝
等。上述微量元素（占人体总重量的11 0000以下者）与宏量元素（占人体总
重量110000以上者，包括碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、 钠、钾、氯、硫）
相比，只占人体总重量的0.05％左右。
一、微量元素的分布及其生理功用
（一）人体内微量元素的含量（表6-14）
表6-14 人体内微量元素的含量
微量元素 体内存在量 微量元素 体内存在量
锰（Mn） 12-20mg 铝（Al） 60mg
砷（As） 1-2mg 汞（Hg） 13mg
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钡（Ba） 20mg 钼（Mo） 10mg
镉（Cd） 50mg 镍（Ni） 10mg
铬（Cr） 6mg 铷（Rb） 320mg
钴（Co） 1.5mg 硒（Se） 6-12mg
铜（Cu） 80-100mg 硅（Si） 2-3g
氟（F） 3g 锶（Sr） 320mg
碘（I） 11mg 锡（Sn） 17mg
铁（Fe） 3-5g 钒（V） 1.5mg
铅（Pb） 120mg 锌（Zn） 2-3g
（二）微量无素的生理功用
⒈微量元素与酶的关系 酶是一 种生命现象及生物化学反应的基础。人体内
发现的近1000种酶中有50％-70％的酶含有微量元素 或以微量元素的离子作
为激活剂。已知锌与上百种酶有关，铁与数十种酶有关，锰和铜亦与数十种酶有< br>关。钼与黄嘌呤氧化酶等有关，硒与谷胱甘肽过氧化物酶等有关。因此微量元素
常作为酶的组成成 分或激活剂。
⒉微量元素构成体内重要的载体及电子传递系统 铁参与组成血红蛋白、肌红
蛋 白，运输和储存氧；铁构成的细胞色素系统（细胞色素b、C1、C、aa3，b5、
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P450等）是重要的电子传递物质；铁硫蛋白作为呼吸链中的电子传递体。
⒊参与激素和维生素的合成 钴组成维生素B12，碘构成甲状腺激素T3、
T4，因而微量元素与代谢的调控有密切关系。
⒋微量元素影响免疫系统的功能，影响生长及发育 锌影响生长发育，能增强
免疫功能，硒能刺激抗体的生成，增强机体的抵抗力。
二、微量元素与疾病的关系
不论必需微量元素缺乏或过多，有害微量元素接触、吸收、贮积过多或干扰
了必需微量元素的生理功能和营养作用，都会引起一定的生理及生物化学过程的
紊乱而发生疾病 。反之，在各种疾病情况下，会对微量元素的吸收、运输、利用、
储存和排泄产生一定的影响。
微量元素缺乏或过多，可导致某些地方病的发生。例如缺碘与地方性甲状腺
肿及呆小病有关 ；低硒与克山病和大骨节病有关；缺锌与伊朗乡村病和肠原性肢
端皮炎有关。接触或吸收过量的有害微量 元素还可引起种种职业病，即使是必需
微量元素，像铁、铜、钴、锰等进入机体过多也会引起急性或慢性 中毒。如接触
六价铬可引起特征鹰眼状铬溃疡及鼻中隔穿孔；砷过多引起砷性皮肤癌及中毒；
还 有锰中毒、铁中毒、锌中毒等。
微量元素的检测还可用作某些疾病的诊断指标，对于某些微量元 素缺乏症还
可用补充微量元素的方法进行治疗。

（一）微量元素的缺乏症与过多症
⒈微量元素的缺乏症 微量元素的缺乏可导致缺乏症的出现，现将重要的微
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量元素缺乏症列于表6-15
表6-15 微量元素的功能与缺乏症
微量元素
锌（Zn）
铁（Fe）
铜（Cu）
铬（Cr）
碘（I）
钴（Co）
硒（Se）
锰（Mn）
氟（F）
功能
细胞分裂，核酸代谢，生长，辅助因子
造血原料，构成细胞色素类
Hb合成，结缔组织代谢
构成葡萄糖耐量因子 耐糖能力↓，
构成T3、T4，促进生长、发育 地方性
构成维生素B12，造血
抗氧化
多种酶的激活剂
骨、牙齿形成
缺乏症
伊朗乡村病，肠原性肢端皮炎
缺铁性贫血
贫血，毛发异常，脑功能障碍
糖尿病，动脉硬化
甲状腺肿，呆小病
恶性贫血，甲基丙二酸尿症
克山病，大骨节病
生长发育迟缓，中枢神经系异常
龋齿
⒉微量元素的过多症 例如铁过剩的血色沉着 病（hemochromatosis）时，铁
吸收过多，在心、胰腺、睾丸、肝内沉积，导致纤维化， 造成心肌损害、糖尿病、
性腺功能不全及肝硬化。先天性铜代谢异常的Wilson病时由于转运铜的铜 蓝蛋
白生成减少，使过剩的铜在脑的基底核和肝中沉积，出现神经症状及肝硬化。锌
过多可引起 发热；锰过多可导致中枢神经障碍、运动失调；钴过多可造成心脏病、
甲状腺功能异常、听觉障碍等；锡 过多可造成呕吐、腹泻、腹痛及肝脏损伤；汞
中毒时发生“水俣病”；镉中毒造成疼痛、肾损伤及骨折的 “疼痛病”。
三、重要微量元素的生物学作用及代谢

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（一）锌（Zn）
⒈锌的生物学作用 锌是当代微量元素研究中非常活跃的课题之一。
⑴锌可作为多种酶的功能成分或激活剂：锌是碳酸 酐酶、DNA聚合酶、RNA
聚合酶，胸嘧啶核苷激酶、碱性磷酸酶、亮氨酸氨肽酶等含锌酶的组成成分 。
⑵促进机体生长发育，促进核酸及蛋白质的生物合成：缺锌后创伤溃疡难愈
合，生长发 育不良，性器官发育不全或减退，成为缺锌性侏儒或肠原性肢端皮炎。
⑶增强免疫及吞噬细胞的功能：缺锌后免疫功能减退。
⑷抗氧化、抗衰老及抗癌作用：锌亦是超氧化 物歧化酶的组成成分，能防止自由
基对细胞膜造成的损伤，减少过氧化脂质的生成，某些肿瘤病人及衰老 过程中有
缺锌的倾向，因此锌可能具有抗氧化、抗衰老及抗癌作用。
⒉锌在体内的代谢 正常成人体内含锌2-2.5g，平均2.3g。男性比女性稍
高，锌以视网膜、前列腺及胰腺中的浓度 最高，在肌肉及骨骼中贮存。肌肉内储
锌全身锌的62.2％，骨中的锌占全身体内锌的28.5％。正 常人从普通膳食中每
日摄取10-15mg锌，吸收率为20％-30％，主要在小肠内和胰腺分泌的小 分子
量配体－前列腺素E2结合后，经小肠上皮细胞吸收。锌进入毛细血管后由血浆
运输至肝及 全身。锌主要由粪便、尿、汗、头发及乳汁排泄，每天由尿排泄的锌
不超过1mg。
含锌丰富的食物有谷类、粗粮、蛋黄、瘦肉、鱼、牡蛎和坚果等。
（二）铜（Cu）
⒈铜的生物学作用
⑴参与造血及铁的代谢：铜主要影响铁的吸收，促进储存铁进入骨髓，加速血红蛋白及铁卟啉的合成。铜还促进幼稚红细胞的成熟，使成熟红细胞从骨髓释
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放进入血液循环。
⑵构成体内许多含铜的酶（如丁酰辅酶A脱氢酶、 酪氨酸氧化酶、尿酸酶、
超氧化物歧化酶等）及含铜的生物活性蛋白质（如血浆铜蓝蛋白、血铜蛋白、肝
铜蛋白、乳铜蛋白等）。
⑶与DNA结合，在DNA两条链中形成架桥，形成金属络合物，与维持核
酸结构的稳定性有关。
⑷铜参与赖氨酸氧化酶的组成，促进弹性蛋白及胶原纤维中共价交联的形
成，维持组织的弹 性和结缔组织的正常功能。
⑸含铜酶大部属氧化酶类，如细胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺- β-羟
化酶、胺氧化酶等，这些酶类参与儿茶酚胺类激素的代谢、黑色素的生成以及神
经递质的 代谢，因而对中枢神经系统的功能、智力及精神状态、防御功能及内分
泌功能等均有重要影响。
临床上可测定血浆铜蓝蛋白的氧化酶活性，亦可测定血浆铜蓝蛋白，还可测
血清铜。
血浆铜蓝蛋白：正常成人在25-43mgdl之间，在肝豆状核变性（Wilson
病， 为铜在肝、脑等组织中沉积的慢性内源性铜中毒，为常染色体性隐性遗传性
疾病）和Menke综合征（ 以中枢神经病变为主的、头发卷曲色浅为特征的婴幼
儿缺铜性遗传疾病）时明显减低。
血 浆铜蓝蛋白氧化酶活性：正常人在66-140单位L之间。心肌梗死、传
染病、肝癌及转移性肿瘤患者 明显升高，Menke综合征及Wilson病时显著降
低。
血清铜：成人在105-114mgdl之间，女性稍高于男性。
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尿铜：24小时在70μg以下，肝豆状核变性、肾病综合征、急性铜中毒、
急性病毒性肝炎、肝硬化 时尿铜增加。
毛发铜含量较为恒定，能反映机体营养状态，正常成人平均值9.5-23μgg。
⒉铜的代谢 铜主要参与造血及酶的合成。正常人体内含铜100mg-200mg，
平均 150mg左右，约50％-70％的铜存在于肌肉及骨骼内，20％存在于肝。
肝是重要的储铜库，5 ％-10％的铜分布于血液中，微量的铜以酶的形式存在于
组织中。一般成年人每日从食物摄取2mg铜 已能满足生理需要，富含铜的食品
是牡蛎、蛤类、小虾及动物肝肾等。正常人每天从各种渠道排泄铜2m g左右，
肠管可能通过含铜复合物的上皮细胞的脱落而排泄铜。
（三）硒（Se）
⒈硒的生物学作用
⑴硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH- Px）的必需组成成分：每摩尔的酶含有
4毫摩尔的硒，该酶催化的反应为：
2GSH＋H2O2→GSSG＋2H2O
2GSH＋ROOH→ROH＋GSSG＋H2O
通过GSH-Px的作用，在清除自由基、分解过多的H2O2，减少过氧化物、
保护细胞 膜、保护细胞敏感分子（DNA、RNA）中占有重要地位。
⑵硒参与辅酶A和辅酶Q的合成，促进α- 酮酸脱氢酶系的活性，在三羧酸
循环及呼吸链电子传递过程中发挥重要作用。
⑶硒与视力 和神经传导有密切关系，虹膜及晶状体含硒丰富，视网膜的视力
与含硒量有关。硒是光电管基础物质之一 ，硒在视网膜、运动终板中可能起着整
流器及蓄电器的作用。
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⑷硒能拮抗某些有毒元素及物质的毒性：硒可在体内外减低汞、镉、铊、砷等的
毒性作用。
⑸硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强机体对疾病的抵抗力。
⑹硒与心血管结构 和功能的关系：硒可防止镉引起的实验性高血压，并可防
止冠心病及心肌梗死。硒参与保护细胞膜的稳定 性及正常通透性，抑制脂质的过
氧化反应，消除自由基的毒害作用，从而保护心肌的正常结构、代谢和功 能。投
予亚硒酸（每周0.5-1mg）可有效地防治克山病的发生。
⑺硒能调节维生素A、C、E、K的代谢。
⑻硒的抗肿瘤作用：许多报道表明结肠癌、乳腺癌、前 列腺癌、直肠癌及白
血病等的死亡率与其居住地区土壤的硒含量、日摄取量以及血硒水平呈逆相关关系。动物致癌试验中观察到硒对动物的实验性皮肤癌、肝癌、结肠癌、乳癌、肺
癌等均有显著的抑制 作用，且此种抑癌效果还受食物中维生素A、C、E等含量
的影响。关于硒化合物的抗癌作用机制尚未阐 明，可能与硒能抑制致癌物质的致
突变性、或改变致癌物的代谢、或通过抗氧化作用而抗癌。有报道硒化 合物能促
进肝癌细胞及白血病细胞的再分化，通过促分化而抗癌。
⒉硒的代谢 195 7年Schwarz证明硒是动物体内必需的微量元素。人体
内硒的含量约14mg-21mg，以肝、 胰腺、肾中的含量较多，人类对硒的摄入量
受环境及食物含硒量的影响。富含硒的食品有蒜、芝麻、啤酒 、酵母、蘑菇、小
虾、鱼类、肝、肾等，富硒中药有黄芪、地龙等。人对硒的摄入量不应低于40μgd ，
一般认为成人每日从食物中约摄取60μg-350μg的硒，每日由尿约排泄约50μg，
由粪排泄80μg，由汗排泄20μg，在血浆内的硒主要与α及β-球蛋白结合而运
输。
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我国不同地区报道的成人全血硒为0.028-0.033μ gml，还有报道为
0.099-0.160μgml。克山病区成人及儿童全血硒显著低下，分别为< br>0.018-0.025μgml及0.017-0.024μgml。癌瘤时血硒明显减少，特别是消< br>化道癌肿病人血硒降低更为显著，往往表明癌的转移、多发或低分化程度。
尿硒成人平均为 11.9±2.6μg24h，克山病区成人尿硒明显降低，平均为
7.9±2.6μg24h。
（四）铬（Cr）
⒈铬的生物学作用
⑴铬形成葡萄糖耐量因子（GTF），使胰岛素与膜受体上的-SH基形成- S-S-
键，协助胰岛素发挥作用。
⑵降低血浆胆固醇及调节血糖。
⑶促进血红蛋白的合成及造血过程。
⒉铬的代谢 成人体内含铬6mg，日摄入量5-115μg ，进入血浆的铬与运
铁蛋白结合运至肝脏及全身。富含铬的食品有红糖、麦麸、鱼、葡萄汁、啤酒酵母等，铬主要随尿排泄，3-60μgd。
（五）钴（Co）
⒈钴的生物学作用 人类不能利用钴合成维生素B12，主要从能合成维生
素B12的动物及细菌摄取，维生素B12在人体 内参与造血。维生素B12参与
体内一碳单位的代谢，参与脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成，维生素B12缺 乏可导
致叶酸的利用率下降，造成巨幼红细胞性贫血。维生素B12促进铁的吸收及储
存铁的动 员，它还促进锌的吸收，提高锌的活性。
⒉钴的代谢 正常成人体内含钴1.1-1.5mg，一般从普通膳食中摄入钴
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150-450μgd，吸收率63％-97％，每日吸收钴190-290μg，钴通过小肠进入
血浆 后由三种运钴蛋白（transcobalbmin Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）结合后运至肝脏及全身，
主要由尿排 泄，每日排泄量约等于吸收量。当内因子缺乏、运钴蛋白缺乏、摄入
量不足或因消化系统疾病而干扰吸收 时，可造成钴及维生素B12缺乏。全血及
血清钴10.8±6.0ngml，在恶性贫血、急性白血病 时降低，慢性粒细胞白血病、
淋巴肉芽肿时血钴升高。
富含钴的食品有小虾、扇贝、肉类、粗麦粉及动物肝脏。
检测血清不饱和维生素B12结合力（UBB C）及血清维生素B12正常人
血清UBBC为0.7-1.6μgL，血清维生素B12为0.16- 0.75μgL，这两项指
标有利于肝癌的诊断。有些AFP不增高、HBsAg阴性的肝癌病例，UB BC及
维生素B12亦可显著增高。
（六）锰（Mn）
⒈锰的生物学作用
⑴锰的多种酶的组成成分及激活剂：锰是精氨酸酶、脯氨酸酶、丙酮酸羧化
酶、RNA聚合 酶、超氧化物歧化酶的组成成分，又是磷酸化酶、醛缩酶、半乳
糖基转移酶等的激活剂，与蛋白质生物合 成、生长发育有密切关系。
⑵参与造血、卟啉合成、改善机体对铜的利用。
⑶构成Mn-SOD，有抗衰老作用：衰老时Mn-SOD活性降低，肿瘤细胞
内Mn- SOD活性亦降低。故Mn具有抗衰老抗肿瘤作用。
⒉锰的代谢正常成人体内含锰12-20mg ，分布于一切组织，每日从一般食
物摄入锰0.7-22mg，吸收率为3％-4％。吸收的锰经小肠壁 进入血流，与β1-
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球蛋白或“运锰蛋白”结合后，迅速运至富含 线粒体的细胞中，血锰5-15μgL，
人体内的锰主要由肠道、胆汁、尿液排泄。坚果、茶叶、叶菜、 谷类富含锰。
（七）钼（Mo）
⒈钼的生物学作用
⑴钼是构成黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶等氧化酶的组成成分，
可解除有害醛类的毒性。
⑵参与电子的传递及铁从铁蛋白的释放及铁的运输。
⑶钼有抗癌作用，缺钼地区食管 癌发病率高，钼构成亚硝酸还原酶（植物），
降低环境中亚硝酸含量，减少致癌物亚硝胺的生成。
⑷钼与心血管疾病有关，洋地黄类施用钼肥可提高产量及强心甙疗效。
⒉钼的代谢 成人体内含钼9mg左右，分布于全部组织及体液中。一般成
人每日由普通膳食中摄入钼300μg，吸 收率为40％-60％，随食物及饮水进入
消化道的钼化物可迅速（10分钟）被吸收，80％与蛋白质 结合，血清钼
590ngdl，而在食管癌高发区血清钼明显减低为220ngdl-290ngdl， 癌症
病人、心律不齐病人均可有血钼降低，白血病及缺铁性贫血时血清钼增高。
富含钼的食品有豆荚、肝、肾、酵母、牛乳及粗麦粉等。
高钼地区痛风发病率高，可能与黄嘌呤氧化酶活性增高、尿酸生成增多有关。
（八）氟（F）
⒈氟的生物作用 氟为骨骼牙齿的必需组分，与牙齿及骨的形成有关，可增
加骨硬度及牙齿 的耐酸蚀能力。缺氟易生龋齿，氟过多可引起骨密度增加和斑釉
齿，氟在细胞内可抑制多种酶的活性，干 扰胶原的合成。
⒉氟的代谢 成人体内含氟量2.6g左右，主要在骨骼、牙、指甲、毛发中。
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每日约摄入2.4mg的氟，大部分由尿排泄，每日排出约2.4mg。
富含氟的食品有海味（牡蛎）、葱、豆类、茶叶等。
（九）碘（I）
⒈碘的生物学作用 碘是1850年即已发现的必需微量元素，主要构成甲状
腺激素T3、T4。甲状腺 激素维持正常生长发育及智力发育，调节能量代谢。缺
碘可发生地方性甲状腺肿和呆小病，碘过多可造成 碘中毒，刺激甲状腺功能亢进。
⒉碘的代谢 人体含碘量约为11mg，每日成人需摄入50-1 00μg的碘，为
防治地方性甲状腺肿，应普遍食用加碘食盐。
此外，近年来对锗这一微 量元素的研究日益增多，据报道有些有机锗（如
Ge-132）化合物可以提高人体免疫力，诱导干扰素 生成，有抗衰老抗肿瘤的作
用。有人主张锗是可能必需微量元素。
总之，微量元素在生命 科学中的作用、微量元素与地方病、微量元素与职业
病、微量元素与衰老、微量元素与肿瘤等领域的研究 近十余年来极为活跃，是临
床生物化学中令人瞩目的篇章。
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