当前位置: 首页 > 期刊 > 《卫生研究》 > 1999年第2期
编号:10498942
矽肺与抗氧化剂、抗氧化酶关系的探讨*
http://www.100md.com 《卫生研究》 1999年第2期
     作者:周君富 朱永平 吴丹参 彭芬英 丁德云

    单位:浙江医科大学附属第二医院,杭州 310009

    关键词:矽肺;抗氧化剂;抗氧化酶

    卫生研究/990202 摘要 目的:探讨矽肺与抗氧化剂、抗氧化酶的关系。方法:检测了73例矽肺患者和60例健康对照者的血浆维生素C(P-VC)、维生素E(P-VE)、β-胡萝卜素(P-β-CAR)含量及红细胞超氧化物歧化酶(E-SOD)、过氧化氢酶(E-CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(E-GSH-Px)活性。结果:与对照组比较,患者组的P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px平均值均显著降低(P<0.001);各检测值与患者病程、病情、肺功能状态均有相关;逐步回归表明患者病程、病情、肺功能状态与P-VE、E-SOD值相关最为密切。结论:矽肺患者体内氧化抗氧化平衡严重失调,氧自由基反应病理性加剧。
, http://www.100md.com
    中图分类号 R135.2 Q554.6

    Study on the correlation of silicosis with antioxidant and antioxidase

    Zhou Junfu, Zhu Yongping, Wu Danshen,Peng Fenying,Ding Deyun

    The Second Hospital of Zhejiang Medical University,Hangzhou 310009,China

    Plasma vitamin C(P-VC),vitamin E(P-VE) and β-carotene(P-β-CAR) contents and the activities of superoxide dismutase(E-SOD),catalase(E-CAT) and glutathione peroxidase (E-GSH-Px) in erythrocyte in 73 silicosis patients and 60 healthy control subjects were measured.The average levels of P-VC,P-VE,P-β-CAR, E-SOD,E-CAT andE-GSH-Px of patients were significantly lower than those of the controls (P<0.001).All indexes were correlated to the course,condition and pulmonary function of silicosis patients.The results analyzed by stepwise regression showed that the correlation between course,condition and pulmonary function of patients and P-VE and E-SOD was close.The balance between oxidation and the antioxidation in silicosis patients may be disturbed,and oxygen free radical reaction may be pathologically exacerbated.
, 百拇医药
    Key words:silicosis,antioxidant,antioxidase

    为探讨矽肺与抗氧化剂、抗氧化酶关系,本文检测了73例矽肺患者和60例健康对照者的血浆维生素C(Plasma Vitamin C,P-VC)、血浆维生素E(Plasma Vitamin E,P-VE)、血浆β-胡萝卜素(Plasma Beta-Carotene,P-β-CAR)含量以及红细胞超氧化物歧化酶(Erythrocyte Superoxide Dismutase,E-SOD)、红细胞过氧化氢酶(Erythrocyte Catalase,E-CAT)、红细胞谷胱甘肽过氧化物酶(Erythrocyte Glutathione Peroxidase,E-GSH-Px)活性并进行比较;并对不同病情、肺功能状态的上述检测值作了分析,同时对上述检测值与患者病程的直线回归和相关以及各检测值与患者病情、病程和肺功能状态的逐步回归进行了探讨。

    1 对象与方法
, http://www.100md.com
    1.1 受检对象

    1.1.1 患者组 随机抽检矽肺患者73例,均为男性,年龄36~74(62.1±7.4)岁,病情Ⅰ~Ⅲ(1.7±0.6)级,病程3~30(13.7±8.4)年,均被排除有明显的心、脑、肝、肾等主要脏器疾病,也均被排除有糖尿病、自身免疫性疾病、周围心血管病和肿瘤等,近期均无明显的感染。

    1.1.2 对照组 健康成人60例,均为男性,年龄35~75(62.5±7.7)岁,均系经本院详细体检并均被排除有肺部疾病且近期均无明显炎症感染的健康成人。

    两组受检对象平均年龄之间经t检验无显著性差异(P>0.05)。全部受检对象均未从事过各类辐射和有毒作业,亦未长期接触过各类农药和毒药,营养和消化吸收功能均为良好,在受检前1个月内均未服用过VC等抗氧化类维生素及银杏叶制剂和茶多酚等抗氧化药物。

    1.2 检测方法
, 百拇医药
    1.2.1 血样采集和预处理 全部受检对象在早晨空腹时静脉取血,肝素钠抗凝,严防溶血和凝固,及时分离血浆和红细胞后置4℃待检。

    1.2.2 P-VC、P-VE含量检测 均采用亚铁嗪显色比色分析法。

    1.2.3 P-β-CAR含量检测 采用无水乙醇—石油醚混合抽提比色法。

    1.2.4 E-SOD活性检测 采用邻苯三酚自氧化抑制比色分析法。

    1.2.5 E-CAT活性检测 采用过氧化氢与乙酸重铬酸钾显色比色法。

    1.2.6 E-GSH-PX活性检测 采用改良Hafeman氏法。

    上述指标检测中所采用的主要化学试剂如VC、VE、β-CAR、SOD、CAT、α-萘胺、邻苯三酚等均为美国Sigma公司产品,其他均为国产分析纯级化学试剂,蒸馏水系采用石英玻璃蒸馏器制备的新鲜四重蒸馏水;上述指标检测中所使用的主要分析仪器为UV-754分光光度计等。
, http://www.100md.com
    1.3 医学统计学处理

    全部实验数据均在Compaq Pentium Ⅱ/266计算机上用SPSS/7.0、Statistica/5.0统计软件包分析处理,假设检验方法采用t检验、方差分析、直线回归和相关分析、逐步回归分析等。

    2 结果

    2.1 患者组与对照组各检测值及其比较。

    表1 患者组与对照组各检测值的比较(x±s) 组 别

    例数

    P-VC

    (μmol/L)

    P-VE

, http://www.100md.com     (μmol/L)

    P-β-CAR

    (μmol/L)

    E-SOD

    [μmol/(min*g)]

    E-CAT

    (K/g)

    E-GSH-PX

    (U/g)

    患者组

    73

    42.2±14.5
, http://www.100md.com
    18.1±6.2

    1.30±0.64

    1765.1±178.7

    251.4±77.8

    23.7±4.8

    对照组

    60

    54.9±16.3

    25.4±7.4

    1.72±0.69

    2025.3±185.9

    314.3±84.1
, 百拇医药
    27.2±5.1

    t值

    4.752

    6.191

    3.635

    8.205

    4.473

    4.068

    P

    <0.001

    <0.001

    <0.001

    <0.001
, http://www.100md.com
    <0.001

    <0.001

    表1所示,与对照组比较,患者组的P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px平均值均显著降低(P<0.001)。

    2.2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期患者组与对照组各检测值及其比较结果表2 不同病情患者组与对照组各检测值的比较(x±s) 组 别

    例数

    P-VC

    (μmol/L)

    P-VE

    (μmol/L)

    P-β-CAR
, http://www.100md.com
    (μmol/L)

    E-SOD

    [μmol/(min*g)]

    E-CAT

    (K/g)

    E-GSH-Px

    Ⅰ期

    24

    46.8±15.4(1)

    21.5±6.6(1)

    1.38±0.68(1)
, 百拇医药
    1894.7±189.8(2)

    272.2±82.6(1)

    24.4±5.1(1)

    Ⅱ期

    30

    44.5±14.1(2)

    18.1±6.0(3)

    1.31±0.63(2)

    1783.8±173.5(3)

    254.1±75.4(3)
, 百拇医药
    23.7±4.7(2)

    Ⅲ期

    19

    32.8±13.9(3)

    13.8±5.9(3)

    1.18±0.61(2)

    1571.9±172.9(3)

    220.9±75.5(3)

    22.8±4.5(2)

    对照组
, 百拇医药
    60

    54.9±16.3

    25.4±7.4

    1.72±0.69

    2025.3±185.9

    314.3±84.1

    27.2±5.1

    注:方差分析,与对照组比较:(1)P<0.05 (2)P<0.01 (3)P<0.01 表2所示,随着病情的加重,患者的P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px值均逐渐降低,并均与对照组有显著差异(P<0.05~P<0.001)。

    2.3 不同肺功能状态患者组与对照组的各检测值及其比较
, 百拇医药
    表3 不同肺功能状态患者组与对照组各检测值的比较(x±s) 组 别

    例数

    P-VC

    (μmol/L)

    P-VE

    (μmol/L)

    P-β-CAR

    (μmol/L)

    E-SOD

    [μmol/(min*g)]

    E-CAT

    (K/g)
, 百拇医药
    E-GSH-Px

    (U/g)

    轻度下降

    36

    47.3±15.5(1)

    21.7±6.4(1)

    1.41±0.64(1)

    1925.1±190.3(1)

    279.3±83.4(1)

    24.9±5.3(1)
, http://www.100md.com
    中度下降

    22

    42.4±14.2(2)

    16.6±6.5(3)

    1.25±0.72(2)

    1874.3±182.4(2)

    248.6±76.5(2)

    23.7±4.9(2)

    重度下降

    15
, http://www.100md.com
    29.7±12.5(3)

    11.7±5.3(3)

    1.11±0.52(2)

    1220.9±172.9(3)

    188.5±66.3(3)

    20.8±3.4(3)

    对照组

    60

    54.9±16.3

    25.4±7.4
, 百拇医药
    1.72±0.69

    2025.3±185.9

    314.3±84.1

    27.2±5.1

    注:方差分析,与对照组比较:(1)P<0.05 (2)P<0.01 (3)P<0.001 表3所示,随着肺功能的下降,患者的P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px值均逐渐降低,并均与对照组有显著差异(P<0.05~P<0.001)。

    2.4 矽肺患者各检测值与病程的直线回归和相关分析

    表4 矽肺患者各检测值与病程的直线回归和相关 相关项目

    n
, 百拇医药
    回归方程

    r

    P

    P-VC值与病程

    73

    Y=57.3453-1.0146X

    -0.5385

    <0.0001

    P-VE值与病程

    73

    Y=25.2613-0.2713X

    -0.6628
, 百拇医药
    <0.0001

    P-β-CAR值与病程

    73

    Y=1.8206-0.0371X

    -0.4497

    <0.0001

    E-SOD值与病程

    73

    Y=2109.12-23.438X

    -0.6315

    <0.0001

    E-CAT值与病程
, 百拇医药
    73

    Y=338.942-4.9415X

    -0.4986

    <0.0001

    E-GSH-Px值与病程

    73

    Y=28.1941-0.3767X

    -0.4503

    <0.0001

    表4所示,矽肺患者随着病程的延长,其P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px值逐渐降低,并均呈直线负相关(P<0.0001)。
, 百拇医药
    2.5 矽肺患者各检测值与病程、病情、肺功能状态的逐步回归分析

    设矽肺患者的病程、病情、肺功能状态均为Y,P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px各为x1、x2、x3、x4、x5、x6,逐步回归均提示矽肺患者的病程、病情、肺功能状态与P-VE、E-SOD值相关最为密切。

    3 讨论

    VC、VE、β-CAR、SOD、CAT、GSH-Px是人体内最重要的抗氧化剂和抗氧化酶,在体内起着捕捉和清除过量的超氧阴离子自由基(O_ .2)\,羟自由基(·OH)、氢过氧自由基(HO·2)等氧自由基(oxygen free radicals,OFR)\,维持体内氧化抗氧化系统动态平衡的重要作用[1~6]。体内氧化抗氧化功能状态与健康密切相关,一旦该系统的动态平衡发生紊乱或破坏,就会导致体内自由基浓度异常过高及一系列自由基反应病理性加剧,造成生命反应异常,加速细胞衰老而诱发多种疾病[1~6]
, 百拇医药
    本文矽肺患者P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px平均值均显著低于对照组的结果提示,患者体内的OFR反应呈病理性加剧。分析其原因很可能是,在肺泡吞噬细胞吞噬进入肺部的大量游离二氧化硅尘粒的过程中,因呼吸爆发和坏死崩解而产生的大量、·OH、HO·2等OFR不断进入血流,引发了一系列自由基反应的病理性加剧[7~10]。患者机体为了捕捉和清除这些过量浓度的自由基以保持氧化抗氧化的动态平衡,就必然消耗大量的VC、VE、β-CAR和SOD、CAT、GSH-Px,从而导致P-VC、P-VE、P-β-CAR含量和E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px活性显著降低。另一方面,矽肺患者因缺氧、缺血而启动黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶等生化反应系统产生大量等OFR[7~10];浸润于病灶部位的多形核白细胞的激活所产生的吞噬作用和呼吸爆发也产生大量的等OFR[7~11],并可催化OFR反应和脂质过氧化反应,造成血液等体液中的O、.OH、HO·2等OFR浓度剧增,进一步加剧OFR反应[1,2,8~11];同时,、·OH、HO·2等OFR又可攻击和损伤SOD、CAT、GSH-Px分子中的巯基(-SH)结构[1~6,11],导致E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px活性显著降低。这一系列的生物化学和生物物理学的变化很可能是促使矽肺发生、发展的重要机理之一。
, 百拇医药
    本文矽肺患者随着病情的加重、肺功能的下降和病程的延长,P-VC、P-VE、P-β-CAR、E-SOD、E-CAT、E-GSH-Px值逐渐降低的结果提示,矽肺患者病情、病程和肺功能状态与上述各检测值密切相关,提示上述检测值,尤其是P-VE、E-SOD值的检测在一定程度上有助于对患者病情的监测。

    本文结果提示,矽肺患者体内的氧自由基反应病理性加剧,氧化抗氧化平衡严重失调。因此,在治疗中如能对矽肺患者适当补充VC、VE、β-CAR等抗氧化剂和银杏叶制剂、茶多酚等抗氧化药物,以减缓患者体内的氧自由基病理性加剧及氧化、过氧化损伤,可能对缓解病情有积极意义。

    * 浙江省医学科研基金资助项目;

    作者简介:周君富,男,大学,研究员

    朱永平 浙江医科大学毒理研究室

, 百拇医药     吴丹参 浙江省杭州市职业病防治院

    参考文献

    [1] 周君富,郭芳珍,孙宁亚,等.老年人吸烟与血浆一氧化氮、维生素C和E、β-胡萝卜素浓度的探讨.中华老年医学杂志,1997,16(2):87—89

    [2] 周君富,郭芳珍,钱志君,等.一氧化氮等自由基对吸烟者损害效应的研究.中国公共卫生,1997,13(2):90

    [3] 河野泰久.生体内フリ-ラジカル,活性酸素种の消去系:分布と作用机序.日本临床,1988,46(10):2130—2137

    [4] 福FDA8健治.生体内抗酸化剂どその作用机序.日本临床,1988,46(10):2138—2141

    [5] 方允中,李文杰主编.自由基与酶-基础理论及其在生理学和医学中的应用.北京:科学出版社,1989.156—204
, 百拇医药
    [6] 陈瑗,周玫主编.自由基医学.北京:人民军医出版社,1991.398

    [7] 王世俊主编.临床职业病学.北京:北京医科大学—中国协和医科大学联合出版社,1994,111—117

    [8] 孙明山综述.自由基反应与矽肺.国外医学卫生学分册,1990,(1):4—6

    [9] 张尚明,罗铃,郭平,等.羟自由基对有胚肺成纤维细胞的体外作用.卫生研究,1994,23(4):204—206

    [10] 王明臣,肖培义.煤矽肺患者血清SOD同工酶活力及脂质过氧化水平的研究.河南医科大学学报,1994,29(1):24—26

    [11] 周君富,郭芳珍,钱志君,等.吸烟对抗氧化类维生系和抗氧化酶活性的影响.中华预防医学杂志,1997,31(2):67—70

    (1998-07-21收稿), 百拇医药