18 锌缺乏(当前章节内容组合)

18.1 前言

锌是目前所知人体必需的少数几种微量元素之一,其在体内的含量仅次于铁而居第二位,在新生儿体内的3.4×1026个原子中,锌原子占5.1 ×1020

关于锌在医学上的重要地位,已有很多综述及专著作了介绍。本节概述锌元素的生化、代谢和生理作用。

18.1.1 锌的吸收与排泄

锌在小肠中有控制地被吸收。在锌负荷过高时,锌在肠细胞内形成金属硫因(metallothioneine),随着细胞的脱落而被排出体外,故锌—硫因对锌的吸收起调节作用。缺锌时,锌的吸收和从组织中动用增加。在血浆中,50%的锌与白蛋白,40%与α2-球蛋白,7%与运载蛋白连结。在循环外,锌主要储存于肝脏、肌肉及骨骼中;前列腺中浓度甚高。骨骼中的锌受甲状旁腺及维生素D的调节,并可在外源性锌不足时成为儿童身体其他组织生长所需的锌的来源。

示踪法研究表明锌主要通过胆汁及脱落肠细胞排出体外。在一定条件下相当量的锌也可从汗及尿中丧失。

为了保证必需微量元素的生物利用,和防止某些有毒金属对人体的伤害,必须对金属之间的相互作用有所了解。已经阐明,在吸收、运转、储存、利用、排泄等各个环节中,锌与在化学特性上相同的一些其他元素都可能相互促进或相互干扰。这些现象,在诊断、治疗与预防等工作中都是必须考虑的。

18.1.2 锌的生理

早在19世纪即已发现锌为植物生长所必需,本世纪30年代人们也开始了解锌与动物的生长及健康的关系,但直至1963年Praead才首先提出人类缺锌的问题。20年来,锌对人的体格生长、心理发育以及健康的影响愈来愈受到重视。

锌与人的生理功能的关系,从碳酸酐酶的分离成功于1940年第一次得到证明。现知人体中含锌的酶(包括碳酸酐酶、醇脱氢酶、羧基肽酶、DNA多聚酶、醛缩酶、过氧化物歧化酶),及非酶蛋白质不下70余种,这类酶依靠几个锌原子的存在(一般一克分子含锌1~4g原子)而发挥其活性作用。此外,还有另一些酶(如精氨酸酶、组氨酸酶、卵磷脂酶、烯醇化酶)则需要锌激活。

(1)锌与内分泌系统 锌影响内分泌系统功能。人和动物缺锌都表现性腺功能低下,可能是与垂体促性腺激素的分泌减少或睾酮生成障碍有关;也有作者曾观察到缺锌的鼠性腺发育不良。早年的研究提到加锌于垂体后叶提取物中,可延长其对蛙抗利尿作用,晚近的实验表明,牛垂体提取物与锌保温,则GH、TSH、LH、FSH及ACTH释放增加。锌极易与胰岛素连结成复合物,延迟和延长其降血糖作用;在细胞水平上,锌可能与胰岛素的释放有关。另一方面,血中激素浓度可影响血、尿及组织中锌的浓度,例如GH浓度增高(如肢端肥大症时),则尿锌排泄增多,血锌降低;GH不足则导致相反的结果。其他多种激素如雌激素、催乳激素、肾上腺皮质酮、甲状腺素、甲状旁腺激素等分泌的改变也均对血锌浓度发生影响。

(2)锌与免疫功能 锌对机体免疫功能,包括胸脾的发育、免疫球蛋白的合成,和以迟发型皮肤过敏反应为指标的细胞免疫等,也有重要作用。锌促进淋巴细胞有丝分裂,对肥大细胞、巨噬细胞、粒细胞以及血小板有抑制或调节其功能的作用。

锌促进DNA、蛋白质、胶原的合成,故能促进生长发育(包括骨骼生长),并有助于伤口愈合。

18.2 缺锌的原因

锌广泛地存在于自然界中,城市自来水也存在锌。动物性食物含锌颇多,从上海市儿科研究所对上海地区50种食物含锌量的分析可见一斑(表18-1)。虽然如此,人类缺锌状态并不少见,例如在一组158名营养不良、生长障碍的婴幼儿中。74.7%血锌低于正常低限(75mg)。

表18-1 上海食物锌含量

食品 锌(mg·100g-1) 食品 锌(mg·100g-1) 食品 锌(mg·100g-1)
标准粉 1.8 核桃仁 1.9 鸭蛋黄 2.6
黄豆 3.6 瘦猪肉 3.8 黄鱼 3.6
赤豆 2.0 牛肉 5.0 马面鱼 2.1
芹菜(茎) 1.8 猪肝 4.0 海 (干) 8.0
海带(干) 3.2 猪肾 2.8 乌贼(干) 6.3
紫菜(干) 4.2 鸡肝 5.0 淡菜(干) 4.0
荔枝(干) 2.6 鸡肫 3.9 鲜牛奶 0.34
花生(生) 2.6 鸡蛋黄 3.4

缺锌原因可为先天性或后天性(包括医源性)。现按其产生的不同环节分述于下。

18.2.1 摄入不足

世界卫生组织一个技术报告提出正常成人的锌每日平均需要量为2.2mg,妊娠后期妇女增加到3mg,哺乳妇女5.45mg。儿童锌需要量为:婴儿1.25~1.1mg ;男孩1~10岁1.6mg,11~17岁2.8mg;女孩1~9岁1.55mg,10~13岁 2.65mg,14~17岁2.2mg。从食物成分来看,似乎一般人不难从膳食中获得足量的锌,但事实并非如此。有调查表明美国少年妇女有3~4%锌营养不足。在食品充裕的条件下,个体的嗜好及食欲状态均可限制锌的摄入。可以设想疾病可降低机体消化、代谢功能,因而造成锌不足,而锌缺乏则反过来影响食欲,形成恶性循环。有时食品加工可无意地降低其含锌量,以致单纯以这些种食品为营养来源者造成锌摄入不足。如 Walravens 和Hambidge曾报道血锌低于正常的一组男婴,乳方中加锌(每升4mg)后,生长显著加速 ,其缺锌的原因,经查明乃当时(1975年)所用牛奶粉的锌浓度在制作过程中过分降低之故。此外,在长期静脉营养尚未完善之前,营养液造成医源性急性缺锌也屡有报道,病例包括成人、婴儿及早产儿。早产儿回肠喂养也有造成轻度缺锌的危险。

不言而喻,受经济条件所限或因其他原因而使动物性食物摄入不足者,其每日锌摄入量必然偏低,蛋白质-能量营养不良、感染、恶性肿瘤、以及尿毒症患者接受透析疗法的缺锌,主要或部分由于与摄入不足有关。

生理需要量增加可造成锌摄入的相对不足。上述低血锌男婴,在乳方中加锌后,生长显著加快,此期锌的蓄积估计每日可达0.5mg以上,婴儿则每日从乳汗中获得1mg以上的锌,足见孕妇和哺乳妇女比一般妇女需要更多的锌,因而也容易遭受锌的不足。

18.2.2 吸收的障碍

食物中的锌由小肠粘膜细胞微绒毛摄取。在细胞内有不同分子量的配体与之连结。Song和Adham通过鼠肠细胞提取物的研究,提出前列腺素(PG)E2促进锌的吸收,而PG抑制剂可阻碍其吸收。

一般人只吸收食物中31~51%的锌,吸收程度受多种因素的影响。植酸(与锌形成不可溶性复合物)与纤维均阻碍其吸收。半纤维素增加锌从粪便中排出,比纤维素更为显著。具有共同化学特征的二价金属(铜、锌、钴、铁、铬、锰)在吸收利用上均可互相拮抗竞争,例如铁与锌同时摄入时,可互相干扰吸收。曾认为钙能影响锌的吸收,但Spencer等观察人在摄入不同量的钙(200及800 mg)的锌平衡试验时,证明钙本身对锌的吸收并无影响。关于磷对锌的吸收的影响,各家报告不一,Peˊcoud认为大量磷当与无机锌以溶液形式给予时,才影响锌的吸收。Snedeker等给9名大学生服用葡萄糖酸钙及甘油磷酸盐胶囊,则发现中等量钙、磷、大量钙、磷或中等量钙与大量磷的配合,均对锌的吸收利用没有影响。Silvcrmem与Rivlin研究乙醇对鼠的影响,用乙醇注入鼠胃中,发现乙醇使锌与高分子蛋白质连结减少,而与低分子蛋白质连结增加,认为乙醇有抑制或延缓锌吸收的作用,此可说明患肝硬化而饮酒者血锌过低的原因。

以上种种因素,均可造成锌的缺乏,尤其在食物中含锌量不高时。在疾病方面 肠病性肢端皮炎(acrodermatitis enteropathica,AE) 的发病机理就是锌吸收障碍。其他如脂肪泻、肠吸收不良综合征、短肠综合征以及肠手术均可影响锌的吸收。

18.2.3 丢失增加

一般情况下,锌主要从肠道排出,故引起排出增多的情况都可导致缺锌。这类情况包括有严重钩虫病及血吸虫病(埃及)、节段性回肠炎、蛋白质丢失性肠病等。

在异常情况下,肾脏锌排泄增多可导致缺锌。肾病综合征患者可因大量蛋白尿而失锌。文献也有糖尿病患者高锌尿症的报道。灼伤、外科手术性创伤、脱屑性皮肤病均可造成低锌状态。EDTA静脉注射、青霉胺治疗(肝豆状核变性患者)、双氢克尿塞治疗、长期静脉营养(锌伴同氨基酸排出)也引起高锌尿症。乙醇也使健康人及嗜酒者尿中排锌增加。

锌丢失的另一途径是出汗。WHO的专家报告中指出锌在汗中排泄每日估计量,在正常情况下婴儿为0.5mg,其他年龄1~1.5mg,故异常大量出汗,如炎夏、剧烈运动时及盗汗者,可造成缺锌。

18.3 临床

18.3.1 发病机理

锌原子对含锌酶的活性起关键性作用,故缺锌时有关的酶活性降低。人体中含酶有数十种之多,国际生化联合会命名的6类酶系统中,都有锌酶的代表,可见缺锌对健康的影响是多方面的。而且缺锌还可有降低细胞膜及细胞器膜的稳定性,也对其他微量元素代谢产生影响,从而造成更为复杂的临床现象。

前已述及锌的主要生理功能,缺锌时就发生这些功能的障碍。其他一些症状的发生机理,将结合在症状的叙述中说明。

18.3.2 临床表现

缺锌可在不同条件下产生不同的结果及不同的症状组合。文献报道的及被认为与缺锌有关的症状组合有:贫血、肝脾大、性发育迟缓 、侏儒症和食土癖;儿童厌食、生长障碍,味觉减退等等。孕妇缺锌者较多发生异常分娩;有外科创伤者伤口愈合不良;胎儿发育期缺锌者可发生畸形;乳儿缺锌者可有尿布疹。因此,除与遗传性缺陷有关的肠病性肢端皮炎(AE)外,缺锌没有类似于缺铁性贫血那样的临床病名。现先述慢性与急性缺锌的表现,再述肠病性肢端皮炎。

(1)慢性缺锌的表现

①生长障碍:研究锌营养者常引用Prasad等60年代初的报告,来说明锌缺乏与儿童生长及性发育的关系。他们于1961年首先报道一组没有血吸虫或钩虫感染的伊朗少年,他们体格发育似10岁儿童水平,性发育延迟,伴粗皮肤、勺状甲 、贫血与肝脾大,骨龄延迟,长骨骨骺未闭合,多有食土癖及厌食。进行血锌测定的一例锌浓度低。其后他们又对另一些有类似临床表现的青少年作了锌代谢检查,发现血浆、汗、头发及细胞含量均低,血浆锌转换加快,粪及尿锌排泄减少。但这些患者多数有血吸虫及钩虫感染,而我国曾有报道血吸虫病可致性腺功能低下性侏儒症,且Coble在同地区的进一步调查,发现随机抽样的对照儿童血锌也低。故这些关于生殖腺功能低下侏儒症的报告没有不可争辩的说服力。

不过,Prasad等关于缺锌影响生长的观察,在以后Hambidge等的报道中得到支持。Prasad等又报道镰状细胞性贫血者用大剂量锌剂后生长加速 。我们也观察到在营养不良、生长障碍的儿童中2/3有明显的低血锌。缺锌可使儿童生长障碍是没有疑问的。

②性发育障碍与性功能低下;缺锌对性发育及功能的影响也有其他临床的证据。例如Prasad等观察到镰状细胞性贫血患者多有明显低血锌,男性患者常表现生长障碍及生长幼稚症,锌均有一定程度的改善。另有报道这些患者垂体激素正长常治疗后而睾酮偏低。文献也有关于锌用于一些不育症患者的疗效报道;Antoniou和他的同事对因肾功能不全接受透析疗法的阳萎症患者进行观察,4例在膳食中加锌,6个月后血锌仅稍有改善。于是她们在透析液中加氯化锌,以使血浆锌浓度维持在15300、22950μmol·L-1之间,2~4周内他们的症状明显好转,睾酮及促滤泡激素升于正常水平。用安慰剂的4例症状无改变。亦有关于用锌治疗精子过少的不育患者有效的报道。

③味觉及嗅觉障碍:慢性缺锌者(例如孕早期妇女及肝炎患者)可出现味、嗅觉迟钝或异常。自从HeNkiN等报道了特发性味觉迟钝与异常和嗅觉迟钝与异常后,对此现象的研究受到了重视,Hambidge等报道了味觉障碍与发锌过低之间的联系,他们的调查表明4~16岁的儿童,发现132人中间有10人发锌值在正常成人值3个SD以下,与中东缺锌侏儒症儿童的发锌相当;进一步检查发现其中8人身高在第10百分位以下。他们不喜肉食。6人作了味觉检查,5人味觉迟钝,用小剂量锌(每日每kg 0.2~0.4mg)治疗1~3个月后,味觉恢复正常。

锌影响味觉的确切机理还不完全清楚。现知腮腺唾液中锌含量的降低与味觉迟钝有关,有人认为唾液中有一种含锌蛋白对维持味蕾的结构与功能是重要的因素。另外,可从味蕾分离出的碱性磷酸酶(锌酶)也可能有重要作用。

异食癖及食欲不振大概与味觉障碍有关。异食癖可表现为食土癖、嗜酸癖(孕妇)等。Prasad 1961年报告的生殖腺功能低下性侏儒症的伊朗儿童,有食土癖而无寄生虫感染,说明此症状与寄生虫无关。Hambige和Silvermun报道一例18个月女孩有舐金属及食头发癖,生长不良,发锌比正常成人值低3SD以上,给锌治疗,每次10mg,先每日一次,一周后增为每日2次,治疗3天后,异食癖消失,食量比治疗前增加1倍,6个月后身长增加7 cm,体重从936 g增至1474 g。

④伤口愈合不良:Pories等首先提出锌能促进外科伤口的愈合。缺锌影响伤口愈合,也得到动物实验的证明。近年的临床资料表明,缺锌者易发生静脉曲张性慢性溃疡以及褥疮,补锌可以促进愈合。锌在伤口愈合中的作用是成纤维细胞的增生及胶原的合成,以及上皮细胞的增生,从而影响疤痕的紧张度。

⑤胎儿生长障碍与畸形:Halas等观察鼠产前及产后轻度缺锌的影响。将胚胎期至哺乳期母鼠三组,ZD组给予轻度缺锌(锌10ppm)食物;PF组给予足量锌,但其他食物与ZD鼠相同;AL组给足锌及任意取食。结果表明AL母鼠摄食量最多;ZD组所生小鼠出生体重最轻;出生后每日体重增加量以ZD小鼠最少,而AL小鼠最多。断奶后,ZD小鼠体重增加最少,而PE小鼠则与AL小鼠相同。此时PF小鼠显著地较ZD小鼠重,并赶上AL小鼠。ZD小鼠肝及腓骨含锌量均低于PF及AL组。但脑儿茶酚胺含量三组无差别。说明轻度缺锌的胎鼠生长不良,而脑的发育不受影响。但较严重缺锌,即使发生在妊娠后期,也影响脑的发育。Mekenzic观察到母鼠孕后期缺锌者胎鼠体重减轻,脑重及脑DNA降低。世界卫生组织一个流行病学报告提示胎儿无脑畸形与孕母缺锌可能有关,其后也有关于孕母缺锌对胎儿影响的临床报道。Vir等在调查孕母锌营养状态时,发现妇女血锌浓度特低者,较多生育早产儿与畸形儿以及分娩异常,并提出缺锌对母婴的危险可能来自:锌代谢的改变和孕母脂肪储备少,使胎儿不能从母血中获得生长所需的锌。Hmbidge等调查了7个AE妇女,发现1例无脑儿、1例软骨营养不良性侏儒,1例流产;此情况与一般人群所见显然不同。

⑥分娩异常:Apgar早就报道实验动物缺锌者,流产和子宫收缩不协同及出血等异常分娩的发生率增高。Verburg等报道AE妇女怀孕后较多流产或生育畸形胎儿。Vir等关于孕妇缺锌与分娩异常的关系前已提及。

(2)急性缺锌的表现 急性缺锌可发生于静脉(回空肠)营养而不注意补锌或用青霉胺治疗肝豆状核变性。静脉营养时,因锌随氨基酸从尿中排出,而使其需要量增加。关于透析疗法治疗肾功能衰竭与缺锌的关系,Blendis等根据临床研究的结果指出,患者缺锌主要与膳食中缺乏蛋白质有关,并提出透析器械中的锌漏出反可能部分地弥补缺锌。如此,则透析疗法本身不是缺锌的原因。

急性缺锌除造成前述味觉障碍、厌食、皮损和秃发外,还可引起神经精神障碍及免疫功能减退。

①神经精神障碍;锌在鼠脑中含量颇多,尤其在海马。其他含量多的部位依次为大脑、纹状体和小脑。组织化学检查证明锌分布于海马及小脑苔状纤维的终末者较多。可见缺锌对这些部位的功能影响会特别明显。动物实验证明鼠妊娠后期缺锌者,雄仔鼠表现行为异常及学习能力不足,猕猴也有同样现象。急性缺锌的人精神症状可表现为嗜睡、欣快感或幻觉;小脑症状包括构音障碍和躯干及肢体共济失调。Sivasu brama nian和Henkin报道的用高能营养的2例早产婴儿也表现行为的改变。Wallwark等研究锌对鼠脑儿茶酚胺的影响,将刚断奶的小鼠分为4组,各喂以锌食物9~10天,然后分别给以:A,不限食加饮去离子水;B,与前组同食物加锌;C,不限食加锌;D,不限食加锌至解剖前夕为止。后3组加锌量各为25 ppm。结果表明缺锌鼠脑儿茶酚胺显著地增高,与食物无关。作者等认为儿茶酚胺的增高可能是酪氨酸增加或醇脱氢酶减少之故,并可以部分地解释缺锌动物和人的行为障碍及异常神经症。

②免疫功能减退;蛋白质-能量营养不良者易发生感染,其因素之一是缺锌。关于锌与动物免疫的关系已有大量文献资料。Lnecke等和Fraker等的实验分别证明,缺锌小鼠胸腺重量减轻,T细胞功能不足,IgM和IgG生成减少。Yolden等给曾患过蛋白质-能量营养不良的8个小儿补锌(每日每kg体重2mg),结果X线胸片示胸腺增大。其后作者等又对他们进行皮肤试验,在一臂先涂硫酸锌软膏,另一臂为对照,结果涂锌的一例迟发型过敏反应加强,其加强程度与当时血浆锌浓度成负相关。Pekerek等报道一个证明为缺锌及能量摄入不足的去大脑强直少年,观察其对二硝基氯苯的迟发型皮肤过敏反应及淋巴细胞转化率,结果皮肤反应阴性,转化指数明显地低于对照组。给锌治疗(每日22.7mg),3周后皮肤反应阳性,淋巴转化率明显提高,原有的皮脂溢出性皮炎及褥疮迅速痊愈。此现象也与Fraker等小鼠实验的结果相似;出生后7周小鼠喂以缺锌食物,26天后对二硝基氯苯的皮肤迟发型过敏反应显著地低于对照组。再喂含锌食物21天后反应恢复正常。

所谓慢性与急性缺锌,差别是相对的。临床表现也与缺锌的程度有关。Halas等指出较轻度的缺锌可发生于任何年龄,而严重缺锌则只见于婴儿AE、蛋白质-能量营养不良的婴儿与儿童、营养不足的早产儿、不恰当的高能营养(静脉或回肠)、肠吸收不良综合征严重者,以及肝硬化嗜酒者。

18.3.3 肠病性肢端皮炎

肠病性肢端皮炎是隐性遗传性疾病,起病于婴儿期。临床表现为腹泻和相继出现的手足、肛周湿疹样或疱疹性皮损害和秃发,可有甲沟炎伴甲萎缩、睑边炎、结膜炎、口炎、唇炎等。未治疗者生长迟缓,情绪障碍,并多因细菌性或霉菌性感染而早夭。

Karcioglu综述肠病性肢端皮炎的病理基础,光学显微镜下可见肠绒毛变平、粘膜表现非特异性淋巴性炎症和粘膜下水肿。电镜检查发现帕内特细胞内有异常包涵体,其中杆形者类似溶酶体,而球形者可能为变形的分泌颗粒。关于这些电镜变化与缺锌的因果关系,有互相对立的见解。皮肤的非特异性变化轻者仅示淋巴性炎症,重者有真皮广泛性坏死。有时见表皮内水疱随着基膜的破坏而扩散成大疱。在一个6岁儿童尸剖时,Rodin和Yoldman发现空肠及回肠局灶粘膜萎缩与变性、胸腺、脾及淋巴结的生发中心发育不良,胰岛细胞如筛状排列。

关于AE发病原因的研究到70年代才获得突破。Moynahan等发现一个乳糖不耐症伴AE表现的幼儿,所用饮食中严重缺锌(每日0.81mg而推荐量为3.75mg),补充锌后AE的临床表现完全消失。其后他通过对另一些病人的治疗,进一步证明缺锌与AE的关系。Hambidge将AE的临床、生化和代谢特点与人类及实验动物缺锌时的各种表现进行对比,得出AE的症候群乃由缺锌引起的结论。

关于AE缺锌的机理有不同的推测,Moynahan假设膳食中蛋白质可在肠内产生一种能与锌连结,并阻碍其吸收的肽,AE的发生是由于降解这种肽的酶的缺乏,双碘方的疗效基础是它能与肽结合而释放锌。但现认为较为可取的假设是肠腔内能与锌连结的低分子PG合成或运输缺陷,因为此说与下列事实相符合:①PG已被证实能促进锌的吸收,②AE基因型常在从母乳喂养改为牛乳喂养后发病,是因为母乳中含有低分子的配体。据此,也有猜测以碘方治疗AE就是通过在肠内形成这种配体而发挥疗效。不过也有作者提出必需脂肪酸代谢障碍为AE的发病基础。Cash 和Brger曾用富含亚麻二烯酸的人乳或葵花子油治疗AE均有效,认为不饱和脂肪酸的代谢障碍是AE的病理基础。此观点得到了Battger和Oell的实验的支持。他们在缺锌鼠的食物中,加入1%双碘方虽可防止皮损的发展,却不改善生长或提高皮肤中及血浆中的锌浓度,说明此药可能是防止缺锌所致的细胞膜缺陷,而与促进锌的吸收无关。Cunnane基于亚麻二烯酸是细胞膜磷酯的重要成分,提出双碘方的作用可能在于促进亚麻二烯酸代谢。不过脂肪酸代谢说与PG合成缺陷说并无根本矛盾,因为PG的合成需要花生四烯酸。

18.4 诊断

18.4.1 临床诊断

诊断以临床表现与缺锌的实验室检查为依据,临床上,虽然 Prasad 首先报道的伊朗儿童的症状可能有其他发病因素,但因锌治疗有显效,故仍多以生殖腺功能低下性侏儒症作为慢性缺锌的代表。其表现为生长障碍,生殖系统发育迟缓,味觉欠缺,精神萎靡,厌食,皮肤干燥而色素不足。如前所述,其他条件下的慢性缺锌还可致异食癖、伤口愈合不良、秃发等。

急性缺锌的表现为厌食,嗅觉及味觉不灵或紊乱,精神异常,共济失调。

肠病性肢端皮炎典型者起病于幼婴期,症状包括腹泻、皮疹(肛周,肢端伸面)、反复感染和行为障碍,有时伴精神萎靡及震颤等。凡有以上综合征者可作临床诊断。

有人认为味觉欠缺及异食癖是诊断的重要线索;其他表现多是非特异性的。但最重要的是:在临床实践中勿忘缺锌的可能性,尤其在缺锌的条件下(为儿童蛋白质-能量营养不良、成人嗜酒,以及患与缺锌有关的疾病和使用增加锌排泄的药物及食物时)。

18.4.2 诊断缺锌的实验室指标

(1)血清或血浆锌 用近代技术如中子活化分析(neutron activation analysis)、原子吸收分光光度法及质子诱导射线(proton induced x-ray emission或质子活化分析),可准确地测出μg量的微量元素,大大促进锌的研究和利于缺锌状态的诊断。测血锌要求严格的预处理,以避免溶血及外界污染,还需要有正常标准以资比较。我们的实验室以60%正丁醇5倍稀释测正常人血清锌值,结果如下(如18-2)。

我们根据测得值的常态分布定年龄均值减1.29标准差为各该龄低限,这样老年人的“正常”低限显然低于其他年龄低限。老年人的血锌低于1.07μmol·L-1

时补锌是否有益?手头文献未见讨论。Vir和Love认为老年人血锌低与血浆白蛋白低相关。

表18-2 健康人血锌值(μmol·L-1

年龄 例数 均数±D 低限 年龄 例数 均数± 低限
初生 30 14±3.31 9.83 12岁 184 13.47±2.08 10.80
1月 156 13.21±1.40 11.40 20岁 181 13.54±2.11 10.80
2月 217 13.47±2.27 11.63 60~93 116 10.49±1.92 9.01
6月 151 14.46±2.03 12.3

(注:血清锌一般比血浆锌高5~15%)

低血锌有助于缺锌病的诊断,但有例外。Garvetts和Molokhia治疗过一个AE病人,血锌及发锌都高,而锌治疗见效,Molokhia和Portnoy的另一个类似病人则血锌正常,发锌特低(32.8μg·g-1)用锌治疗5天后,手指肿痛及皮疹开始好转,3月后营养不良的指甲恢复正常,可见血锌不低,并不能排除缺锌状态。Strain等提出铜锌比值升高,并于锌治疗后降至正常为诊断AE的有用指标,他们实验室的铜、锌正常值分别为100±0和125±1.8μg·g-1,铜锌正常比值0.82,一例6个月AE患儿的比值为4,此有参考价值。

低血锌也不绝对反映机体缺锌。首先,血锌的60%与白蛋白松散地结合,它在血中浓度取决于血中白蛋白浓度及其对锌的亲合力。更重要的是感染及炎症可出现降血锌作用。实验动物感染发热及在炎性疾病时,以及动物体外实验都证明,吞噬中的白细胞释放一种与内源性热原(pyrogen)相似或一致的物质,称为白细胞内源性诱介物(leukocyteendogenous mediator ,LEM)。它作用于肝细胞膜,促进肝细胞储留锌及铁;又加速肝细胞核及核糖核蛋白体RNA的合成,从而促进粗内质网合成各种反应物蛋白和参与锌酶的产生,如碱性磷酸酶(此酶可能有防御作用)。亦有人提出感染时,肝细胞是在LEN作用下合成锌-硫因而增加其从血流中提取锌的。总之,在这种情况下,低血锌是感染及炎症的结果,发生很快,而不是原因。因此,在急性疾病时,血锌可能不代表通常的情况,更不反映全身的锌营养状态。

(2)发锌 头发是容易取得的组织,发锌在一定程度上可反映一个人的锌营养状态。正常人发锌值择要摘录于下表。

表18-3 正常人发锌值

地区或国家 对象 发锌(μg·g-1 作者
上海 219.7±75.9(SD) 吴裕炘等
206.0±41.6(SD)
黑龙江富裕县 204±70(SD) 周葆初等
201±47(SD)
香港 成人 208±54(SD) 以下摘录自Molokhia and portnoy
泰国 婴儿 202±26(SE)
儿童 男 163±22(SE)
172±12(SE)
英格兰 成人 172.5±18.2(SD)
美国丹佛 新生儿 174±8(SE)

低发锌与体内缺锌的关系,在一些临床报道中,得到肯定。例如镰状细胞性贫血、脂肪泻、节段性回肠炎、糖尿病、AE患者发锌都低,不过也有保留的意见;Mcbean等调查的结果表明6~11岁儿童血浆及头发锌浓度没有相关。Vir等称老年人及孕妇发锌相对地高于血浆锌。Gibson和Dewolfe指出发锌测定与新生儿锌营养状态相关性差。蛋白质-能量营养不良者头发长度增加速率比锌进入组织减低更甚。6个月以下婴儿头发可能有一部分是出生前长出者;这些情况下,发锌值可能会引出不正确的判断。

发锌测定还受外来因素影响,头发上污染着锌,若不预先处理则测出值偏高。但一些洁净剂却可洗除发发内的锌,这是技术上需要注意的。有人指出可能由于污染之故,离头皮愈远的头发部分,其含锌量愈高,但吴裕炘等认为头发根段、中段及顶端的含量没有差异(P>0.05)。

Solomons认为随着技术的发展,发段不同及头发因生长速率变化带来的一些误差是有可能避免的。这样,使头发作为评价锌营养水平的活体组织有了较好的前景。

(3)味觉试验 Burch和Sullivan认为在缺锌诊断的疑问时,可利用味觉试验和维生素A醇结合蛋白测定作为补允工具。我们试验了营养不良缺锌小儿(5 1/2~6岁)和健康小儿(57/12~9 3/12岁)的味觉敏锐度,几种溶液浓度及味觉分级如表18-4所示。结果低锌组儿童几种基味觉减低者9人中有3~5人,锌治疗55天、血锌恢复正常水平时,味觉都明显提高,与健康儿童比较,除苦味外,均无显著差异。

表18-4 味觉试验的溶液及浓度(mmol·L-1

溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
蔗糖(甜) 1000 800 500 300 150 90 60 30 12 6
盐酸(酸) 500 300 150 60 30 15 6 3 0.8 0.5
尿素(苦) 5000 2000 1000 800 500 300 150 120 90 60

(4)唾液锌 与味觉有关的是唾液锌的测定,Henkin等注意到嗅觉不敏的人腮腺唾液含锌均低于每ml10ng,认为此浓度指示锌的缺乏。他们认为味觉敏锐度与唾液存在的相关是肯定了的,Yugor和Sickles报道了青春期女孩分别在代谢研究和营养调查中的唾液分析结果,根据对象的意愿,采用去离子蒸馏水漱口后,吐出的混合唾液。代谢研究的结果表明,唾液离心后上清液中锌含量,每日摄入11.5mg锌的儿童显著地低于摄入14.7mg者,提示此测定用作边缘性锌营养不足是敏感的指标,但从总体看与血清锌值之间没有显著相关。营养调查的儿童全唾液和上清液含锌量分别为173和30.5ng·ml-1,二者含锌及含蛋白质量有显著相关。唾液分析结果与发锌也无显著相关。

该文作者在讨论中指出唾液含锌量可受膳食、唾液分泌速度、刺激物质及持续时间、日间不同时间、水代谢状况和血浆成分的影响。

(5)尿锌 正常人从尿中排出少量的锌,每日约400~600μg,中东的性幼稚性侏儒、夸希奥科(Kwashiorkor)及AE患者和一些其他与缺锌有关的疾病的患者,血锌及尿锌均降低。不过如所述,在一些情况如饮酒、高能营养或糖尿病、镰状细胞性贫血时或手术后,则尿锌增高并可能成为锌损耗的一个原因。另一方面,感染时,在LEM的作用下的尿锌减少,则是锌在体内分布改变的结果,而不真正反映锌营养状态。

Solomons提出尿锌测定仍然对判断病情有助,因为即使尿锌排泄增加,排泄的情况仍能有助于发现锌代谢紊乱的实质,这种紊乱可能与实际的锌营养有关。

(6)红细胞锌 红细胞可能反映身体组织的营养状态,人的实验性缺锌产生红细胞锌的明显降低。夸希奥科及镰状细胞性贫血患者血锌及红细胞锌同时降低。不过慢性进行性肝炎、坏死后肝硬化、糖尿病及肺结核时,虽血锌降低而红细胞锌正常,随着技术的进展,红细胞内锌的含量分析的困难可能克服,促进此项诊断指标能广泛地采用。

(7)白细胞锌 白细胞在血液中更替快,含锌量比红细胞多25倍,理论上对体内微量元素的变化更为敏感。糖尿病患者红细胞锌正常,而白细胞锌明显降低。白细胞分离手续较繁,此组织作为诊断指标尚有待探索。

(8)含锌酶和其他蛋白质 血清及组织中含锌酶的活性也可反映缺锌引起的生化及功能障碍。缺锌性侏儒症患者血清碱性磷酸酶降低,补锌后活性恢复正常:AE患者及高能营养后也是这样。镰状细胞性贫血患者的锌营养状况,可用红细胞碳酸酐酶测定来反映。核糖核酸酶虽非含锌酶,但在鼠实验中,它随缺锌状况的进展而增加。镰状细胞性贫血者此酶也增高。

锌对维生素A的代谢也有作用,动物实验证明从肝脏动用维生素A储备时,需要维生素A醇结合蛋白进行运转,酒精性肝硬化患者血锌及维生素A醇结合蛋白均降低,有抗A性夜盲症,补锌1~2周后,暗视适应改善。因此,此蛋白质测定对评价锌水平也有意义。

(9)皮肤活检 基于Im等报道,Solomons提出皮肤活组织检查,可能也是有前途的缺锌的诊断手段之一。Molokhia和Portnoy的皮肤分析结果如表18-5所列。他们指出身体各部皮肤含锌量不同,包皮含量最高而足底最低;差别可能与各部表皮的细胞构成有关。因此他们指出只有用一部位皮肤的化验结果才可进行比较。

表18-5 正常皮肤锌含量()

样品 均值±标准差 样品 均值±标准差
尸体皮肤 活体组织
皮表 705±26.3 表皮 56.6±8.8
真皮 12.6±4.7 真皮 12.5±3.1

总之,缺锌的诊断目前还未有特异性方法,锌代谢的复杂性及在特殊情况下锌在体内的重分布,使上述诊断指标的变化可能具有不同的临床意义,故诊断要求:①注意缺锌尤其是边缘性缺锌。Sullivan等曾对住院病人进行调查,发现68%肝硬化病人和21%其他病人缺锌;低血锌可发生于动脉粥样硬化、慢性皮肤溃疡、肝硬化、某些癌症、尿毒症、镰状细胞性贫血、心肌梗死、糖尿病等;②特别对有高危因素者应进行监查;如营养不良,肠吸收不良、接受高能营养及其他静脉补液、类固醇激素长期治疗、利尿剂长期治疗和灼伤、创伤、手术等病人以及嗜酒者。在高度警惕的基础上,进行一些实验室检验,综合分析,就有可能避免漏诊。

18.5 治疗

18.5.1 经锌途径

缺锌的治疗常用锌盐口服,通常用硫酸锌(ZnSO4·7H2O)每次220mg,每日3次。醋酸锌也容易吸收。文献关于AE治疗也多用硫酸锌,偶有用葡萄糖酸锌的。锌元素每日剂量自婴儿期的75mg到壮年人的150mg不同。不过锌元素50mg每日3次的剂量,是从动物实验折算而来的。现认为用较小剂量,也可达到相当的血锌水平而减少恶心、呕吐等胃肠道反应。为减轻胃肠反应可在餐后服药(但应注意不与铁剂同服及减少纤维食物)。有报道用组织胺与锌同服可帮助吸收,但吸收后在体内运送又是另一个问题。

静脉给锌常用于静脉高能营养,成人剂量为每日2.5~4.0mg,AMA(1979),但患者原有缺锌有时短期可给予较大剂量。

锌可经皮肤吸收。故外用锌剂除用于烫伤、慢性溃疡等外,也有提出可利用其局部杀菌及抗炎作用和从局部吸收的特性而应用于开放性伤口的治疗。

过量的锌可产生急性中毒,Brocks等报道的一例在锌静脉滴入过量后出现少尿、低血压、腹泻、呕吐、黄疸和肺水肿。死后解剖发现急性肾小管坏死的病理表现。亦有口服氯化锌后发生肾功能衰竭者,还有报道透析疗法病人发生急性高锌血症和贫血,原因是用了镀锌储水器中的水。不过在一般剂量下,口服锌很少产生严重副作用。因此,在高度怀疑缺锌可能时,给患者试服锌剂是允许的。

18.5.2 AE的治疗

在AE病因尚未阐明之前,临床工作者怀疑其与梨形鞭毛虫感染有关而用双碘方,并确实取得一些疗效。现知双碘方是通过促进锌的吸收而起作用的。鉴于用锌治疗安全可靠,而双碘方则可产生诸如视神萎缩的毒性反应,美国儿科科学会药物委员会于1975年作了如下建议:正在用双碘方治疗的AE患者宜中止治疗,待试用锌剂后再作决定;对诊断的病例,则应以锌剂为首选药物。