特发性脊柱侧凸患者全血中硒元素和血清中铁、铜、锌元素含量的变化

马俊红,郭锦丽,赵 胜,李 凯,柴耀凤

·基础研究·

特发性脊柱侧凸患者全血中硒元素和血清中铁、铜、锌元素含量的变化

马俊红,郭锦丽,赵 胜,李 凯,柴耀凤

目的调查研究特发性脊柱侧凸患者血清中铁、铜、锌元素含量及患者全血中硒元素含量。方法 对特发性脊柱侧凸患者进行全血和血清标本采集及微量元素测定，并与正常对照组进行比较。病例组男15例，女15例，年龄为8～19岁。侧凸度数为10°～65°。对照组25例为体检正常志愿者， 其中男12例，女13例，年龄为7～19岁，无侧凸。结果病例组Se元素含量(23.45±10.99) μg/L与对照组(57.91±47.83) μg/L相比，差异有统计学意义(P<0.01)；病例组Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L与对照组(1.16±0.46) mg/L相比,差异无统计学意义；病例组Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L与对照组(0.74±0.15) mg/L相比,差异无统计学意义；病例组Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L与对照组(0.70±0.20) mg/L相比,差异无统计学意义。结论Se元素缺乏可能导致胶原纤维和胶原蛋白合成障碍，降低了纤维稳定性，进一步导致脊柱侧凸。

脊柱侧凸; 硒; 铁; 铜; 锌; 血液

J Spinal Surg， 2014， 6(1):35-37

特发性脊柱侧凸(idiopathic scoliosis, IS)是脊柱有侧凸或旋转畸形，而无任何先天性脊柱异常或并有神经肌肉或骨骼疾病，是脊柱侧凸中最常见的类型。好发年龄为10～16岁，女性比例明显高于男性。IS病理改变主要有凹侧椎体、肋骨改变，严重者出现“剃刀背畸形”，胸廓不对称；椎间盘楔形改变，椎盘肌纤维减少，小肌肉轻度挛缩[1]。

研究发现IS患者血液和组织中某些微量元素的含量发生了改变。有报道IS患者头发中Cu元素的含量增加；2002年，Dastych等[2]研究发现捷克共和国IS患者血清中Se元素含量降低；2007年，Dastych等[3]进一步研究发现捷克共和国IS患者血清中Se元素含量降低，头发中Se元素含量降低，Cu, Zn元素含量增加；1995年田纪伟等[4]研究发现IS患者头发中铁元素含量降低，并认为铁元素含量降低是发病的危险因素。

山西省壶关县脊柱侧凸发生率为1.14%，女性发生率高，IS占90.2%[5]。山西属于严重贫硒的地区，为了探讨其发生原因，本文对IS患者和正常人进行Fe、Cu、Zn、Se微量元素测定。

1 材料与方法

1.1 病例选择标准

以患者全脊柱正、侧位X线片测定Cobb角。选取Cobb角>10°的IS患者作为病例。

1.2 研究对象

病例组，选取本院2012年5月～12月门诊及病房确诊的IS患者30例，其中男15例，女15例，年龄8～19岁，平均13.9岁，侧凸角度10°～65°。对照组，体检正常的学生中选取志愿者25例，其中男12例，女13例，年龄7～19岁，平均12.8岁，以上2组均无金属污染史。

1.3 标本的采集及处理

所有标本均由同一护士采取同一侧肘部静脉血5 mL。取全血100 μL均匀涂在定量滤纸上，自然风干，每个研究对象留取标本2份。离心后取血清3 mL。全部标本送山西医科大学营养与卫生教研室进行微量元素含量测定。 测定方法：用荧光法测定全血中Se元素含量，仪器为日本岛津RF-540；用原子吸收法测定血清中Fe,Cu,Zn元素含量，仪器为日本岛津AA-670。

2 结 果

病例组Se元素含量(23.45±10.99) μg/L与对照组(57.91±47.83) μg/L相比，差异有统计学意义(P<0.01)；病例组Fe元素含量(1.21±0.62) mg/L与对照组(1.16±0.46) mg/L相比,差异无统计学意义；病例组Cu元素含量(0.70±0.14) mg/L与对照组(0.74±0.15) mg/L相比,差异无统计学意义；病例组Zn元素含量(0.77±0.20) mg/L与对照组(0.70±0.20) mg/L相比,差异无统计学意义(见表1)。

3 讨 论

硒元素是近年来特别引人注意的必需微量元素，许多组织中都含有硒元素，以肝、肾、心、脾、牙釉质和指甲中含量最多。人体血液中的硒元素浓度不一，它受土壤、水和食物含硒量的影响。山西属于严重贫硒地区。长期缺硒是导致克山病、大骨节病的主要因素，某些癌症的发生、冠心病的发病都与缺硒有关。

但是，关于硒的供给量目前还没有定论，一些专家认为为了维持生理活动的正常需要，每天硒元素摄入量应为150～200 μg，我国目前大体平均成人每日只能摄入30～70 μg硒元素，由此可见是不足的。但是最近国际会议很多专家认为不应该规定一个最佳摄入量，因缺硒者对硒的吸收是没有限制的，各人的代谢能力不同，所处环境也不一样，对硒元素的吸收和利用程度也不同。

从病因学角度来看，微量元素Fe, Cu, Zn和Se含量的改变增加了青少年阶段脊柱侧凸发生及发展的机会，但这个问题仍然是开放的。有研究显示依赖Cu元素的赖氨酰氧化酶在胶原蛋白的合成和成熟中起关键作用，结缔组织和肌肉组织的新陈代谢也需要Zn元素和Se元素[6-8]。也有研究表明微量元素Fe, Cu, Zn和Se与许多生物酶有关，参与人体的多种代谢。孔祥瑞等[9]研究表示微量元素Fe除参与血液生成外，还与三磷酸循环中1/2以上的酶有关。缺乏Fe元素或者Fe元素利用不良时，导致氧的运输、储存，CO2的运输及释放，电子的传递，氧化还原等很多代谢紊乱。

有研究证实胶原最理想的合成和成熟过程依赖Se元素的参与。胶原蛋白物理、化学生物功能的变化可能影响骨骼轴线的稳定，缺乏Se可能导致IS的发生和进展[10]。给鸭子喂养缺Se元素的饲料，结果显示胶原合成减少，胶原纤维直径减小[6]。给老鼠喂养缺Se元素的饲料，结果显示在骨中胶原蛋白Ⅰ和软骨中胶原蛋白Ⅱ的合成中生物化学方面发生了改变，减少了纤维直径，降低了纤维稳定性[10]。

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

注：*2组间比较，P<0.05.

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

给金鱼喂高硒饲料，会使鱼的脊柱过度生长，导致脊柱畸形[11]。

Se元素具有抗氧化作用。它可显著提高GSH-PX活性，增强抗氧化作用[12]。给肉鸡日粮增加Se元素能够清除体内的自由基，很好地抗氧化损伤，增强机体的免疫力，提高抗病性能[13]。Se元素是谷胱甘肽过氧化酶的组成成分，可催化过氧化氢转变为水，能利用谷胱甘肽将过氧化物还原为羟基酯酸，使脂肪按正常氧化渠道进行下去，从而防止过多的过氧化物损害机体。由于它的抗氧化作用，能保护细胞中的脂类免受过氧化作用的破坏，从而保护了细胞膜和细胞免受危害。

有人称胶原蛋白为骨骼中的骨骼，因为骨骼生成时首先必须合成充足的胶原蛋白纤维来组成骨骼的框架，骨骼中有机物的70%～80%是胶原蛋白。胶原蛋白主要分布在哺乳动物的结缔组织中，与弹性蛋白及多糖蛋白相互交织形成的网状结构，对动物和人体皮肤、血管、骨骼、筋腱、牙齿和软骨的形成都十分重要，是这些结缔组织的主要物质基础。人体蛋白质中有1/3是胶原蛋白，成年人体中大约有3 kg的胶原蛋白，因此，胶原蛋白是一切动物的生命支架，胶原蛋白与肌肉生长有着密切关系。对于处于生长阶段的青少年来说，补充胶原蛋白能够促进生长激素分泌以及肌肉生长。Se元素缺乏可能导致胶原纤维和胶原蛋白合成障碍，降低了纤维稳定性，进一步导致脊柱侧凸。

[1]赵定麟. 现代脊柱外科学[M]. 上海:世界图书出版公司, 2006:771-774.

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(本文编辑 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

马俊红(1985— )，女，硕士，护士

030001 山西，山西医科大学附属第二医院骨科

郭锦丽 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)