慢性阻塞性肺疾病缓解期患者血清微量元素变化及意义
[摘要] 目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)缓解期患者血清微量元素变化及其临床意义。方法 将50例缓解期COPD患者血清锌、硒、铜、钙、镁、铁和正常人比较。结果 COPD患者血清中锌、硒、钙、铁较正常对照组显著下降(P<0.05或0.01)，镁较正常对照组明显升高(P<0.01)，而铜与正常对照组无显著性差异(P>0.05)。结论 微量元素对于维持人体免疫功能和酶的活性具有重要意义。由于COPD患者锌、硒、钙、铁明显减低，因此适当补充COPD患者微量元素，对其免疫功能和生活质量的改善有重要意义。
[关键词] 慢性阻塞性肺疾病;微量元素
Change and meaning of serum trace elements in chronic obstructive pulmonary disease patients in catabasis
WANG Xue-yu ，ZHU Bao-yu
(1.Tianjin People's Hospital，Tianjin300121，China;2.The Total Hospital of Tianjin Medical University，Tianjin300052，China)
Abstract:Objective It is to discuss the change and clinical meaning of serum trace elements in chronic obstructive pul-monary disease(COPD)patients in catabasis.Methods The trace elements such as Zn，Se，Cu，Ca，Mg and Fe of50COPD patients in catabasis were measured and compared with health adults.Results Compared with health adults，the levels of Zn，Se，Ca and Fe of COPD patients in catabasis debased significantly(P<0.05or0.01)，the level of Mg rose obviously(P<0.01)and the level of Cu was no significantly difference(P>0.05).Conclusion The trace elements have important mean-ing on maintaining demic immune function and enzymatic activity.Because of the levels of Zn，Se，Ca and Fe are debased markedly，to add trace elements to COPD patients properly will have considerable meaning to improve immune function and life quality.
Key words:chronic obstructive pulmonary disease;trace element
近年来慢性阻塞性肺疾病(COPD)发病率逐年升高，已成为一种危害人民身体健康的常见病。患者由于长期疾病困扰常常合并营养不良及微量元素缺乏，为了了解微量元素缺乏对COPD患者的影响，笔者将50例COPD稳定期患者血中微量元素锌、硒、铜、钙、镁、铁与正常人进行比较分析，以便为临床更好地诊治该病提供参考依据。
1 临床资料
1.1 一般资料
根据2001年4月美国国立心、肺、血液研究所(NHLBI)和世界卫组织(WHO)共同发表的《慢性阻塞性肺病全球倡议》(GOLD)以及2002年中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组制定的《慢性阻塞性肺病诊治指南》 [1] ，从天津医科大学总医院2004年呼吸科门诊患者中选取Ⅱ～Ⅲ级稳定期COPD患者50例，年龄(67.5±8.24)岁;其中男23例，女27例。
1.2 实验方法
于清晨空腹取肘正中静脉血3mL，经离心机(3000转/min)离心后，取上清液1mL，由地质矿产部天津中心实验室GGX-9A原子吸收仪、XGY-1011多功能原字 荧光仪测定锌、铜、硒、镁、钙、铁含量(温度26℃，湿度65%)。 表1 COPD患者血清微量元素检测结果(略)
2 结 果
统计学方法采用SPSS11.5软件进行数据处理，经正态性检验，数据用均数±标准差表示，进行t检验。
3 讨 论
微量元素在体内的含量虽低，但却是不可缺少的，参与体内重要的生理过程，如免疫功能的调节、酶的催化活性、蛋白质的合成及功能的稳定、营养物质的吸收、维持神经肌肉的正常兴奋性等都需要微量元素的参与。
3.1 锌与COPD
笔者对50例稳定期COPD患者进行血清锌的测定，结果为(1.077±0.249)mg/L，较正常值1.447mg/L明显降低(P<0.01)。在真核细胞胞质中，锌是超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)活性位点的重要组成部分 [2] ，是RNA聚合酶、碳酸苷酶、碱性磷酸酶等数百种酶的组成成分和激活因子，直接参与核酸和蛋白质的合成、能量代谢及氧化还原过程 [3] 。缺锌必然引起上述酶的功能紊乱和障碍，体内T细胞减少，吞噬细胞及T细胞功能下降，最后导致机体免疫功能低下，对感染的易感性增加。有文献报道当慢性气管炎患者用硫酸锌治疗时，血清锌和铜的浓度恢复正常平衡，健康状况得到改善 [4] 。Leon-Espinaetal评价40例COPD患者和对照组组织中锌浓度 [5] ，他们发现COPD患者发锌浓度明显低于对照组，更进一步证实COPD患者对锌缺乏的敏感，缺锌可能增加感染疾病的可能性。因此，COPD患者应适当补充锌剂。
3.2 铜与COPD
铜参与体内三十多种蛋白质和酶的合成，参与造血、免疫及抗氧化、抗自由基作用。铜是过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和铜蓝蛋白的重要组成成分，在活性氧族和过氧化物膜脂形成中起催化作用 [6] 。它参与减少H 2 O 2 活性，而H 2 O 2 引起细胞核、蛋白和脂质的损伤 [7] 。本次试验中，COPD组与正常组未见统计学差异(P=0.105)，而有报道称COPD急性期血清铜明显升高 [8] 。这可能是由于铜对损伤修复的关键酶以及激素的氧化、抗体的产生都有作用，急性感染期各种抗氧化因子活性增强，造成铜的摄取和利用增多有关。而本试验的研究对象是COPD缓解期患者，氧化/抗氧化系统处于相对稳定状态，因此与正常人未见显著性差异。
3.3 硒与COPD
本试验测得COPD患者血清中硒的含量为(0.0755±0.0167)mg/L，正常值为0.125mg/L，两者具有显著的统计学差异(P<0.001)。COPD患者血清中含硒量明显低于正常值。硒是人体必需的微量元素，长期以来一直被看作是重要的食物源抗氧化剂，参与构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)家族，可催化还原型的谷胱甘肽转化成氧化型谷甘肽，防止过氧化氢及氧化脂对细胞的损害，清除自由基 [9] 。Roussyn等 [10] 研究发现含硒化合物，尤其是SeMet比相应硫化物能更有效保护DNA不受过氧亚硝酸基引起损伤。这说明在多种病理条件下(如炎症、吸烟引起的损伤及NO等血管扩张剂引起的毒性等)，蛋白中含硒氨基酸是对过氧亚硝酸基引起的基因毒保护作用的基础。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，缺硒可导致中性粒细胞杀伤力降低，抗体滴度降低并延迟体液免疫的现象 [11] 。同时，硒还可以与维生素E协同作用完成保护细胞膜的作用。因此，适当补充硒元素有利于COPD患者增强免疫力，减少炎症引起的组织损伤。
3.4 钙与COPD
钙离子作为第二信使在调节细胞的生理、生化功能中起着重要作用。COPD患者常常存在缺氧，而低氧可引起ATP合成减少，供能不足，Ca 2+ ，Mg 2+ ATP酶的功能降低，细胞内的Ca 2+ 泵出减少，血清钙降低 [12] 。机体的抗病过程中包括免疫球蛋白的生成、T细胞因子的释放、中性粒细胞及巨噬细胞的游走吞噬消化作用都与钙离子作用密不可分。因此，当COPD患者出现低钙时，必然会影响机体的免疫功能，造成抵抗力下降。这与本实验中COPD组血清钙离子低于正常的情况相符。
3.5 镁与COPD
镁可以降低神经肌肉兴奋性，使心脏Em下移，4期除极减慢，从而降低心肌的兴奋性和自律性。高镁的同时常常伴有低钙血症，这是由于镁离子浓度的升高使得腺苷酸环化酶提高所致。食物中含镁丰富，吸收良好，且低钙使PTH升高，肾小管对原尿中镁离子的再吸收增加 [13] ，因此本实验出现血镁增高。
3.6 铁与COPD
本实验显示COPD患者血清铁显著低于正常人。铁是身体中的重要元素，参与血红蛋白的合成、细胞呼吸、细胞免疫，并且与细胞因子相互影响，协调发挥作用。有研究发现 [14] ，铁能影响人单核细胞(THP-1)细胞因子的活性。在体外，低分子量的铁、转铁蛋白结合铁和血清铁能使INF-γ对THP-1的效应减少近70%。此外，IL-6也可以减少转铁蛋白的合成，增加肝细胞铁蛋白合成、促进铁的吸收使血清铁降低 [15] 。铁缺乏可造成单核和巨噬细胞介导的细胞免疫功能低下，从而降低了机体的防御能力。
总之，本研究的结果表明COPD患者缓解期血清微量元素浓度有所改变，提示它们在本病的病理生理学中起重要作用，对于调节免疫、维持各种酶的正常活性发挥着不可替代的作用。因此，维持体内微量元素的正常水平意义重大。适当补充COPD患者微量元素，对其免疫功能和生活质量的改善有重要意义。而对于微量元素的补充和治疗本试验尚未涉及，有待于在今后的研究中进一步探索。
[参 考 文 献]
[1] 中华医学会呼吸学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南[J].中华结核和呼吸杂志，2002，25(8):453-460
[2] Huang YL，Sheu JY，Lin TH.Assocation between oxidative stress
and changes of trace elements in patients with breast cancer[J]. Clin.Biochem，1999，32(2):131-136
[3] 孔祥瑞.必需微量元素的营养、生理和临床意义[M].合肥:安徽科学技术出版社，1982:212
[4] Karadag F，Cildag O，Altinisik M，et al.Trace elements as a compo-
nent of oxidative stress in COPD[J].Respirology，2004，9(1):33-37
[5] Leon-Espinosa de los Monteros MT，Gil Extremera B，Maldonado Marein A et al.Zine and chronic obstructive pulmonary disease[J].Rev Chin Esp，2000，200(12):649-653
[6] Chan PC，Peller OG，Kesner L.Copper(Ⅱ)-caralyzed lipid peroxi-
dation in liposomes and erythrocyte membranes[J].Lipids，1982，17(5):331-337
[7] Halliwell B，Gutteridge JMC.Role of free radicals and catalytic m-etal ions in human disease:An overview[J].Methods Enzymol，1990，186:1-85
[8] 韦民.慢性支气管炎急性发作期病人血中微量元素的变化分析[J].广东微量元素科学，1997，4(2):35-38
[9] Gregus Z，Perjesi P，Gyurasics A.Enhance ment of selenium excer-tion in bile by sulfobromophthalein:educidation of the mechanism[J].Biochem Pharmacol，1998，56(10):1391
[10]Roussyn I，Bribiba K，Mssumoto H，et al.Seleni-ymcontaining compounds protect DNA from single-strand breaks caused by preoxynitrite[J].Arch Biochem Biophys，1996，330(1):216
[11]苗健，高琦，许恩来.微量元素与相关疾病[M].郑州:河南医科大学出版社，1997:119
[12]李为民，陈文彬，吴兆峰，等.慢性阻塞性肺病肺动脉高压患者红细胞浆游离Ca
2+ 的观察[J].临床，1996，3(3):162-164
[13]徐书德，王尚贤.慢性阻塞性肺病血钙磷镁和AKP检测及钙剂治疗疗效观察[J].安徽医学，1992，13(5):9-11
[14]Weiss G，Fuchs D，Hausen A，et al.Iron modulates interfon-gamma effects in human myelomonocytic cell line THP-1[J].Exp Hema-tol，1992，20(5):605-610
[15]王珏.铁与细胞因子[J].现代诊断与治疗，2003，14(2):93-96
(1.天津市人民医院，天津300121;2.天津医科大学总医院，天津300052)
[作者简介] 王学(1974—)，女，主治医师，硕士在读，主要研究呼吸系统疾病。, 百拇医药(王学，朱宝玉)
[关键词] 慢性阻塞性肺疾病;微量元素
Change and meaning of serum trace elements in chronic obstructive pulmonary disease patients in catabasis
WANG Xue-yu ，ZHU Bao-yu
(1.Tianjin People's Hospital，Tianjin300121，China;2.The Total Hospital of Tianjin Medical University，Tianjin300052，China)
Abstract:Objective It is to discuss the change and clinical meaning of serum trace elements in chronic obstructive pul-monary disease(COPD)patients in catabasis.Methods The trace elements such as Zn，Se，Cu，Ca，Mg and Fe of50COPD patients in catabasis were measured and compared with health adults.Results Compared with health adults，the levels of Zn，Se，Ca and Fe of COPD patients in catabasis debased significantly(P<0.05or0.01)，the level of Mg rose obviously(P<0.01)and the level of Cu was no significantly difference(P>0.05).Conclusion The trace elements have important mean-ing on maintaining demic immune function and enzymatic activity.Because of the levels of Zn，Se，Ca and Fe are debased markedly，to add trace elements to COPD patients properly will have considerable meaning to improve immune function and life quality.
Key words:chronic obstructive pulmonary disease;trace element
近年来慢性阻塞性肺疾病(COPD)发病率逐年升高，已成为一种危害人民身体健康的常见病。患者由于长期疾病困扰常常合并营养不良及微量元素缺乏，为了了解微量元素缺乏对COPD患者的影响，笔者将50例COPD稳定期患者血中微量元素锌、硒、铜、钙、镁、铁与正常人进行比较分析，以便为临床更好地诊治该病提供参考依据。
1 临床资料
1.1 一般资料
根据2001年4月美国国立心、肺、血液研究所(NHLBI)和世界卫组织(WHO)共同发表的《慢性阻塞性肺病全球倡议》(GOLD)以及2002年中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组制定的《慢性阻塞性肺病诊治指南》 [1] ，从天津医科大学总医院2004年呼吸科门诊患者中选取Ⅱ～Ⅲ级稳定期COPD患者50例，年龄(67.5±8.24)岁;其中男23例，女27例。
1.2 实验方法
于清晨空腹取肘正中静脉血3mL，经离心机(3000转/min)离心后，取上清液1mL，由地质矿产部天津中心实验室GGX-9A原子吸收仪、XGY-1011多功能原字 荧光仪测定锌、铜、硒、镁、钙、铁含量(温度26℃，湿度65%)。 表1 COPD患者血清微量元素检测结果(略)
2 结 果
统计学方法采用SPSS11.5软件进行数据处理，经正态性检验，数据用均数±标准差表示，进行t检验。
3 讨 论
微量元素在体内的含量虽低，但却是不可缺少的，参与体内重要的生理过程，如免疫功能的调节、酶的催化活性、蛋白质的合成及功能的稳定、营养物质的吸收、维持神经肌肉的正常兴奋性等都需要微量元素的参与。
3.1 锌与COPD
笔者对50例稳定期COPD患者进行血清锌的测定，结果为(1.077±0.249)mg/L，较正常值1.447mg/L明显降低(P<0.01)。在真核细胞胞质中，锌是超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)活性位点的重要组成部分 [2] ，是RNA聚合酶、碳酸苷酶、碱性磷酸酶等数百种酶的组成成分和激活因子，直接参与核酸和蛋白质的合成、能量代谢及氧化还原过程 [3] 。缺锌必然引起上述酶的功能紊乱和障碍，体内T细胞减少，吞噬细胞及T细胞功能下降，最后导致机体免疫功能低下，对感染的易感性增加。有文献报道当慢性气管炎患者用硫酸锌治疗时，血清锌和铜的浓度恢复正常平衡，健康状况得到改善 [4] 。Leon-Espinaetal评价40例COPD患者和对照组组织中锌浓度 [5] ，他们发现COPD患者发锌浓度明显低于对照组，更进一步证实COPD患者对锌缺乏的敏感，缺锌可能增加感染疾病的可能性。因此，COPD患者应适当补充锌剂。
3.2 铜与COPD
铜参与体内三十多种蛋白质和酶的合成，参与造血、免疫及抗氧化、抗自由基作用。铜是过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和铜蓝蛋白的重要组成成分，在活性氧族和过氧化物膜脂形成中起催化作用 [6] 。它参与减少H 2 O 2 活性，而H 2 O 2 引起细胞核、蛋白和脂质的损伤 [7] 。本次试验中，COPD组与正常组未见统计学差异(P=0.105)，而有报道称COPD急性期血清铜明显升高 [8] 。这可能是由于铜对损伤修复的关键酶以及激素的氧化、抗体的产生都有作用，急性感染期各种抗氧化因子活性增强，造成铜的摄取和利用增多有关。而本试验的研究对象是COPD缓解期患者，氧化/抗氧化系统处于相对稳定状态，因此与正常人未见显著性差异。
3.3 硒与COPD
本试验测得COPD患者血清中硒的含量为(0.0755±0.0167)mg/L，正常值为0.125mg/L，两者具有显著的统计学差异(P<0.001)。COPD患者血清中含硒量明显低于正常值。硒是人体必需的微量元素，长期以来一直被看作是重要的食物源抗氧化剂，参与构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)家族，可催化还原型的谷胱甘肽转化成氧化型谷甘肽，防止过氧化氢及氧化脂对细胞的损害，清除自由基 [9] 。Roussyn等 [10] 研究发现含硒化合物，尤其是SeMet比相应硫化物能更有效保护DNA不受过氧亚硝酸基引起损伤。这说明在多种病理条件下(如炎症、吸烟引起的损伤及NO等血管扩张剂引起的毒性等)，蛋白中含硒氨基酸是对过氧亚硝酸基引起的基因毒保护作用的基础。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，缺硒可导致中性粒细胞杀伤力降低，抗体滴度降低并延迟体液免疫的现象 [11] 。同时，硒还可以与维生素E协同作用完成保护细胞膜的作用。因此，适当补充硒元素有利于COPD患者增强免疫力，减少炎症引起的组织损伤。
3.4 钙与COPD
钙离子作为第二信使在调节细胞的生理、生化功能中起着重要作用。COPD患者常常存在缺氧，而低氧可引起ATP合成减少，供能不足，Ca 2+ ，Mg 2+ ATP酶的功能降低，细胞内的Ca 2+ 泵出减少，血清钙降低 [12] 。机体的抗病过程中包括免疫球蛋白的生成、T细胞因子的释放、中性粒细胞及巨噬细胞的游走吞噬消化作用都与钙离子作用密不可分。因此，当COPD患者出现低钙时，必然会影响机体的免疫功能，造成抵抗力下降。这与本实验中COPD组血清钙离子低于正常的情况相符。
3.5 镁与COPD
镁可以降低神经肌肉兴奋性，使心脏Em下移，4期除极减慢，从而降低心肌的兴奋性和自律性。高镁的同时常常伴有低钙血症，这是由于镁离子浓度的升高使得腺苷酸环化酶提高所致。食物中含镁丰富，吸收良好，且低钙使PTH升高，肾小管对原尿中镁离子的再吸收增加 [13] ，因此本实验出现血镁增高。
3.6 铁与COPD
本实验显示COPD患者血清铁显著低于正常人。铁是身体中的重要元素，参与血红蛋白的合成、细胞呼吸、细胞免疫，并且与细胞因子相互影响，协调发挥作用。有研究发现 [14] ，铁能影响人单核细胞(THP-1)细胞因子的活性。在体外，低分子量的铁、转铁蛋白结合铁和血清铁能使INF-γ对THP-1的效应减少近70%。此外，IL-6也可以减少转铁蛋白的合成，增加肝细胞铁蛋白合成、促进铁的吸收使血清铁降低 [15] 。铁缺乏可造成单核和巨噬细胞介导的细胞免疫功能低下，从而降低了机体的防御能力。
总之，本研究的结果表明COPD患者缓解期血清微量元素浓度有所改变，提示它们在本病的病理生理学中起重要作用，对于调节免疫、维持各种酶的正常活性发挥着不可替代的作用。因此，维持体内微量元素的正常水平意义重大。适当补充COPD患者微量元素，对其免疫功能和生活质量的改善有重要意义。而对于微量元素的补充和治疗本试验尚未涉及，有待于在今后的研究中进一步探索。
[参 考 文 献]
[1] 中华医学会呼吸学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南[J].中华结核和呼吸杂志，2002，25(8):453-460
[2] Huang YL，Sheu JY，Lin TH.Assocation between oxidative stress
and changes of trace elements in patients with breast cancer[J]. Clin.Biochem，1999，32(2):131-136
[3] 孔祥瑞.必需微量元素的营养、生理和临床意义[M].合肥:安徽科学技术出版社，1982:212
[4] Karadag F，Cildag O，Altinisik M，et al.Trace elements as a compo-
nent of oxidative stress in COPD[J].Respirology，2004，9(1):33-37
[5] Leon-Espinosa de los Monteros MT，Gil Extremera B，Maldonado Marein A et al.Zine and chronic obstructive pulmonary disease[J].Rev Chin Esp，2000，200(12):649-653
[6] Chan PC，Peller OG，Kesner L.Copper(Ⅱ)-caralyzed lipid peroxi-
dation in liposomes and erythrocyte membranes[J].Lipids，1982，17(5):331-337
[7] Halliwell B，Gutteridge JMC.Role of free radicals and catalytic m-etal ions in human disease:An overview[J].Methods Enzymol，1990，186:1-85
[8] 韦民.慢性支气管炎急性发作期病人血中微量元素的变化分析[J].广东微量元素科学，1997，4(2):35-38
[9] Gregus Z，Perjesi P，Gyurasics A.Enhance ment of selenium excer-tion in bile by sulfobromophthalein:educidation of the mechanism[J].Biochem Pharmacol，1998，56(10):1391
[10]Roussyn I，Bribiba K，Mssumoto H，et al.Seleni-ymcontaining compounds protect DNA from single-strand breaks caused by preoxynitrite[J].Arch Biochem Biophys，1996，330(1):216
[11]苗健，高琦，许恩来.微量元素与相关疾病[M].郑州:河南医科大学出版社，1997:119
[12]李为民，陈文彬，吴兆峰，等.慢性阻塞性肺病肺动脉高压患者红细胞浆游离Ca
2+ 的观察[J].临床，1996，3(3):162-164
[13]徐书德，王尚贤.慢性阻塞性肺病血钙磷镁和AKP检测及钙剂治疗疗效观察[J].安徽医学，1992，13(5):9-11
[14]Weiss G，Fuchs D，Hausen A，et al.Iron modulates interfon-gamma effects in human myelomonocytic cell line THP-1[J].Exp Hema-tol，1992，20(5):605-610
[15]王珏.铁与细胞因子[J].现代诊断与治疗，2003，14(2):93-96
(1.天津市人民医院，天津300121;2.天津医科大学总医院，天津300052)
[作者简介] 王学(1974—)，女，主治医师，硕士在读，主要研究呼吸系统疾病。, 百拇医药(王学，朱宝玉)