青年科学工作者论坛2007年第2期

综述
腐植酸与软骨损伤关系的研究进展
 
应桂英综述    [1]    栾荣生   审校
四川大学华西公共卫生学院,成都   610041
 
摘要:大骨节病是一种原因不明的地方性、变形性骨关节病,饮水中有机物(主要是腐植酸)中毒是其主要病因学说之一。目前腐植酸与大骨节病的关系主要是腐植酸是否对软骨存在损伤作用的研究较多,但意见不统一,为提高其认识,对腐植酸与软骨损伤的关系进行综述。
关键词:腐植酸  软骨细胞  大骨节病  损伤
中图分类号:R684.1   R123.6                     文献标识码:A
 
Research advance on relation between humic acid and chondrocyte injuries
 
YING Guiying,JIA Yong,LUAN Rongsheng
West China School of Public Health ,Sichuan University, Chengdu 610041,China
 
Abstract: Kashin-Beck disease (KBD) is a chronic osteoarthritic disease, and a endemic in parts of China, Its etiology is unknown. Humic substance in drinking water has been proposed as one of the causative factors of Kashin-Beck disease (KBD).At present, many studies on humic acid and chondrocyte injuries were reported.In this article, the progress of humic acid and chondrocyte  injuries were reviewed.
Key words: humic acid, chondrocyte, Kashin-Beck disease
 
腐植酸(humic acid,HA)是一类成分复杂的天然有机物质,是植物的残骸在微生物参与下经过复杂的化学、生物的分解及合成反应生成的产物,存在于土壤、煤炭、湖泊、河流及海洋中。腐植酸根据其分子量的不同分为三类:黄腐酸(fulvic Acid,FA,也称富里酸,水溶性)、胡敏酸(也称棕腐酸,乙醇可溶)和黑腐酸(也称腐里酸或胡敏素,碱溶性)。黄腐酸因其分子量较小,可直接溶于水,容易被生物吸收利用且含氧官能团量较高,与人体关系最为密切。腐植酸与软骨损伤的关系研究较多,但腐植酸是否对软骨造成损伤存在争议,为提高其认识,对腐植酸与软骨损伤的关系进行探讨。
 
腐植酸对软骨存在损伤作用的证据
 大量的动物实验和人群研究表明,腐植酸对软骨存在损伤作用,其主要证据如下:
1.1  腐植酸对软骨细胞造成过氧化损伤
1.1.1 腐植酸刺激软骨细胞产生过氧化氢   郭平等[1]采用二氯荧光素双酯(DCFH-DA)作为软骨细胞产生过氧化氢的探针,用流式细胞技术定量地检测了在黄腐酸(FA)作用下(鸡)软骨细胞产生的过氧化氢,并同时检测了硒存在时的过氧化氢含量,发现FA不但能够刺激软骨细胞产生过氧化氢,且存在剂量反应关系即随着FA浓度的增大产生过氧化氢的量增多;但当FA浓度为100mg/L时,软骨细胞产生过氧化氢的量达到最大,之后再增大FA浓度,过氧化氢的产生量减少。王子健等报道,大骨节病区饮水中黄腐酸对体外培养的鸡胚软骨细胞的损伤行为与羟基自由基类似,加入病区饮水中提取的黄腐酸后,鸡胚软骨中脂质过氧化反应增强,丙二醛反应物增加83%,还原型谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)下降33.8%,因此认为病区黄腐酸的损伤作用与脂质过氧化有关[2]
1.1.2 腐植酸影响谷胱甘肽过氧化物酶的活性  实验表明,小鼠注射腐植酸后,其GSH-Px活性出现下降趋势;而注射硒后,小鼠的全血GSH-Px活性明显增强。用大骨节病区粮和100ppm FA 水喂养SD种大鼠4个月,动物血液和心肝、肌肉的GSH-Px活力显著降低,血液和肝、心的超氧化物歧化酶(SOD)活力显著升高,肌肉没有改变,但肝、心的过氧化脂质(LPO)量显著增多,心肌减少[3]
1.2 环境中腐植酸的存在降低了硒的生物有效性
大量研究表明,硒与腐植酸存在拮抗作用。中国科学院环境化学研究所白迺林[4]采用聚类分析、主成分分析、因子分析等多元统计分析方法对永寿县饮水的化学成分与大骨节病发病率间的关系进行分析,认为饮水低硒、高腐植酸是导致大骨节病病情加重的重要因素,而且两者为相互独立的致病因素。在以腐植酸和硒为两个独立变量做出的二维病情分布模式识别图上,重病区为高腐植酸低硒,轻病区为低腐植酸低硒,非病区为低腐植酸高硒。病区与非病区的正确区分率为95%;重病区与轻、非病区的正确区分率为82%。
1.3 自由基致病机理
腐植酸是重要的外源性自由基物质,含有具有生物功能的半醌自由基,可以做为中间体参与机体的自由基代谢,产生具有损伤机体生物功能的超氧离子。大量实验证明,超氧自由基对人体软骨细胞有损伤作用。Wang等向Wistar鼠腹部注射商业用FA,采用电子自旋共振谱仪(ESR)光谱法在鼠骨中检测出自由基信号,其信号随FA剂量的增大而增强[5]。以氚标记FA进行鼠体内试验和体外培养的鸡胚软骨实验表明,3H-FA能进入鼠的骨及软骨组织中。王春霞等以ESR为工具,利用自旋捕集技术研究不同来源腐植酸与黄嘌呤氧化酶体系和人多形核白细胞(PMN)呼吸暴发产生的超氧阴离子自由基及Fenton反应生成的羟自由基的相互作用,认为腐植酸诱导大骨节病的过氧化损伤应主要是通过羟自由基反应而引发的[6]
1.4 腐植酸对软骨胶原的影响
1.4.1 腐植酸影响软骨胶原的表达及排列结构   用含30mg/L腐殖酸的饮水饲养第二代NMRI鼠,应用生物化学及生物力学的方法对子代鼠关节软骨的结构、胶原水平及粘弹性进行观察;应用生物化学方法提取并纯化子代鼠骨组织中胶原,应用浊度—时间测定方法对胶原分子的聚合能力进行观察。结果表明,与对照组相比,实验组关节软骨胶原水平明显下降(P<0.01=,软骨的粘弹性显著降低(P<0.01),认为 NMRI鼠关节软骨粘弹性的改变与腐殖酸对软骨胶原的表达及排列结构的影响有关[7]
1.4.2 腐植酸对胶原分子糖基化率的影响  用含30mg/L腐植酸的饮水饲养二代NMRI鼠 ,应用形态学、生物化学的方法对子代鼠关节软骨胶原的分子直径、糖基化率进行观察,结果显示,与对照组相比,实验组关节软骨胶原分子直径明显增粗(P<0.01),糖基化产物GHH明显下降(P<0.01),表明鼠关节软骨胶原分子直径的改变与腐植酸对胶原分子糖基化率的影响有关[8]。此外还观察到,实验组的葡萄糖、半乳糖、羟赖氨酸(glucose-galactose-hydroxylysine ,GGH))含量明显下降,揭示30mg/L FA能抑制半乳糖基羟化糖基化转移酶的活性,进而干扰胶原质的后转移调节[9]。在用SDS/PAGE对胶原进行分析的基础上,同时在体外应用浊度—时间测定方法对胶原分子的聚合能力进行观察,发现骨组织中胶原类型主要为Ⅰ型,未提取到其它胶原成分。与对照组相比,实验组Ⅰ型胶原SDS/PAGE分析未见异常,但体外分子聚合能力明显增强(P<0.01),认为实验组胶原分子聚合能力的改变,可能与腐殖酸对胶原分子中羟赖氨酰残基的糖苷化影响和胶原分子直径的影响有关[10]
1.4.3腐殖酸对胶原脯氨酸及赖氨酸羟化的影响   用含300×10-6腐植酸的饮水饲养二代NMRI鼠,应用生物化学及分子生物学方法对子代鼠皮肤、肋骨及骨组织中胶原含量、脯氨酸及赖氨酸羟化程度进行观察,结果表明,与对照组相比,实验组皮肤、肋骨及骨中胶原含量未见明显变化,胶原分子中脯氨酸羟化程度未见明显差异,而赖氨酸羟化程度则有明显增高(P<0.05),认为胶原赖氨酸羟化程度的增高与腐殖酸对胶原合成过程中细胞内转录后修饰过程的调节作用有关[11]。FA与羟自由基(·OH)有同样的作用,使胶原蛋白构象改变,即活性氧自由基对自软骨分离出的II型胶原蛋白有损伤作用,此变化是一个比较慢的过程,这种损伤以其脯氨酸和羟脯氨酸含量的降低和谷氨酸含量的增加为特征。Levitzki等曾报道,胶原蛋白容易在·OH引发下发生氧化性降解,氧化敏感部位在脯氨酸吡咯环[12]。FA对胶原蛋白的损伤与·OH及超氧阴离子(O-2)各方面都相似,也能造成脯氨酸和羟脯氨酸含量下降和谷氨酸含量增加。FA在浓度较高时才能显示作用,是由于FA含半醌结构,相对稳定,只有进入生物体内通过单电子氧化还原产生O-2及·OH[13]
1.4.4  FA刺激胶原质的分泌   用牛关节软骨的研究表明,FA在生理剂量下,诱导刺激胶原质的分泌,但超过1pm则表现为抑制。FA也诱导在软骨中产生H2O2[14]
1.4.5  FA影响II型胶原的正常形成,阻碍骨化过程   在两代鼠暴露于高浓度FA的情况下,采用放射学、形态学研究发现,实验组形成不规则骨。生化检查发现,来自骨的I型胶原中有赖氨酸残留,来自软骨的II型胶原则发生过度改变,实验组骨的I型胶原的熔点低于对照组,降低了热稳定性,实验组胫骨的负重低于对照组,表明胶原质的过度改变及热不稳定性直接影响骨的机械承受力[15]。Yang等的研究也表明,缺硒组及腐植酸组鼠膝关节的软骨发生退行性改变,采用动态荧光标记法检测骨化、酶组化法检测造骨细胞碱性磷酸酶的活性、免疫组化法检测I型和II型胶原质的位点,揭示了膝关节改变的原因,表明纤维软骨的形成,类似骨关节炎的早期改变,明显干扰了关节面及半月板的发育,显著损害了软骨下骨的形成,阻止了软骨内骨化过程中骨的分化[16,17]
1.5 黄腐酸使软骨细胞分泌蛋白多糖异常并导致软骨细胞内钙离子浓度升高
关节软骨是一种没有血管、没有神经的组织,软骨细胞代谢物的转运要通过基质、并依赖于基质的结构和组成。蛋白多糖(proteoglycan,PG)的含量是控制软骨性能的一个重要参数,即使有微小的变化也会导致组织行为的改变。活性氧能不同程度地损伤氨基多糖(glycasaminoglycan,GAG)和PG,而黄腐酸(fulvic acid,FA)不能直接降解GAG和PG。中国科学院生态环境研究中心等国家“八五”医学科技攻关课题组用3H标记从病区提取的FA,对其在大鼠体内的分布和代谢进行了研究,结果表明,FA可在靶部位软骨及骨中分布,且随时间的延长蓄积的3H-FA相对含量增高,说明软骨和骨中的FA代谢较慢。课题组定量研究了FA引起软骨细胞合成胶原蛋白基因表达的改变,发现FA存在时细胞分泌蛋白多糖异常,异常蛋白引起矿化异常;FA还使细胞微丝结构改变,钙离子浓度升高,再一次证明FA可以以使软骨细胞损伤并导致基质异常[18]
1. 6  腐植酸与大骨节病的关系十分密切
1.6.1  大骨节病区居民饮用水中腐植酸含量高于非病区   大骨节病(Kashin-Beck Disease,KBD)是一种以侵害儿童生长期关节软骨为主导致软骨坏死,最终导致骨端膨大变形的骨关节疾病。在黑龙江、吉林、内蒙古、山东、陕西、甘肃、四川、云南、西藏9个省、自治区大骨节病区及邻近非病区采集当地居民生活饮用水水源样品约千余份进行检测,发现大骨节病区居民饮用水中腐植酸含量高于非病区[19]
1.6.2  降低水中腐植酸及其衍生物的含量对防治大骨节病有效    改善水源,降低水中腐植酸及其衍生物的含量对防治大骨节病具有良好的效果。吉林省伊通县板石乡杨木岗屯原为大骨节病重病屯,经过4年的连续改水试验,饮用水中FA含量由1973年的0.97mg/L降到1976年的0.22~0.26mg/L,同时,大骨节病病情减轻,未检出新发病例。抚松县原为大骨节病重病区,当时病区环境低温潮湿,多数村屯饮用土井水、沟水等,FA含量均大于0.5mg/L以上,大骨节病患病率很高。百分之百的村屯饮用经过处理的机井水、泉水,水中FA含量下降到0.5mg/L以下,加上富硒粮比例加大,大骨节病病情基本得到控制[19]
不支持腐植酸对软骨损伤作用的证据
2.1 腐植酸在医学上有着广泛的用途
腐植酸或其组分之一的黄腐酸已作为药物应用的实践与作为大骨节病病因的理论相抵触。 我国是世界上最早将腐植酸用于医药的国家之一。据记载,早在北宋末年就开始应用腐植酸类物质治疗疾病。目前的研究表明,腐植酸有良好的抗炎、抗溃疡、抗菌、止血活血及增强免疫功能的作用,且毒性小,是一种很有发展前途的药物[20]
2.2 黄腐酸在体内的分布是全身性的,没有器官和组织的选择性
毕华银等用3H-FA 100μCi+ FA 2.0mg一次灌胃于雏鸡的结果表明,3H-FA在体内的分布是全身性的,没有器官和组织的选择性[21]。软骨cpm值大约与(除粪便之外)被测9个样品的平均值相接近,且随时间的推移与血浆cpm值同步按比例下降,第3~24小时皆为血浆的1/3,软骨未表现有结合FA的嗜性或亲和性,未看到软骨对FA有蓄积作用。与张覃林等的研究结果一致[22]
2.3 大剂量FA对大鼠的急性毒性实验未导致可察觉出的毒性损害,也无致畸、致敏作用
用榆林大骨节病新发户水黄腐酸(FA)进行大鼠急性毒性实验,以FA 400mg/kg一天灌胃于A组4只鼠观察7天,以300mg/kg·d灌胃于B组5只鼠。全部动物于实验第5天取材处死,两组未见FA致死的大鼠,未见两组大鼠主要生命器官和骨软骨病理形态变化。A组鼠摄FA量是病区儿童每公斤体重等效剂量的6800倍,B组鼠7天摄入量达2100 mg/kg,是病区儿童98年的量。实验表明,如此大剂量病区FA经消化道接触大鼠并未导致后者有可察觉的毒性损害表现[23]。袁盛榕等以0.8%黄腐酸钠水溶液、8.0mg/kg·d剂量肌肉注射于家兔8 周,发现黄腐酸钠可刺激动物体重增长,对血白细胞总数和其分类、血红蛋白、肝功(SGPT )、肾功(血浆尿素氮) 皆无任何不良影响[24]。8.0mg/kg d(已是临床治疗剂量的10 倍) 长期应用对机体无毒性反应,可安全使用,黄腐酸钠无致敏作用。以黄腐酸钠20.0mg/kg·d给大鼠腹腔注射7天,或给2.25~3.00mg/kg·d小鼠连用7天观察3代,未发现对大鼠或小鼠有致畸作用,对小鼠骨髓细胞染色体亦无影响[25]。原河南医学院一附院试用黄腐酸钠治疗食管癌,受试8人中未观察到药物(FA)引起病人主观不适和对病人血象、肝功等方面的副作用;经FA治疗后再切除的4例食管癌标本的病理组织学观察亦未见FA 所致退行性变化,提示治疗剂量FA对人体未表现有明显毒性作用[26]
2.4 病区水黄腐酸拟复制的动物模型未能导致类似大骨节病的任何病变
毕华银等在低硒饲料条件下,以50mg/L榆林大骨节病区黄腐酸饮水和KBD新发户井水10倍浓缩饮水分别致雏鸡KBD模型实验37天,观察到上述两类饮水对两实验组的全身一般状况,部分相关生化指标,肝、心、肾等乃至骨软骨未显示任何有害作用,即未能导致雏鸡类似KBD的任何病变。另以病区100mgFA/L饮水(剂量10.0mg/kg·d)致大鼠KBD模型实验28天,其结果与雏鸡的完全一致,即FA复制大骨节病的动物模型中未导致类似大骨节病的任何病变 [23,27]
2.5 FA对培养软骨细胞的DNA合成、分裂增殖和细胞结构等没有影响
曹峻岭等用大骨节病病区水中FA,以不同浓度5.0mg/L、10.0mg/L和20.0mg/L作用于体外培养的兔关节软骨细胞,观察黄腐酸(FA)对软骨细胞结构、生长、代谢和功能的影响。结果显示,实验组织细胞膜功能、蛋白质、DNA、蛋白聚糖等不低于对照组甚至高于对照组,FA对培养软骨细胞的DNA合成、分裂增殖和细胞结构等没有影响[28]
2.6 大骨节病病区与非病区腐殖酸含量无差异,部分非病区含量甚至更高
早在20世纪70年代,吉林省地理研究所地方病研究组和黑龙江省大骨节病研究所孙美乐就报道,水中腐植酸的含量与KBD病情程度之间并无平行依从关系。西安医大骨病所在榆林病点、邻近非病点和远离非病点共采水样43份,按文献法测水腐植酸含量,结果显示,非病点黑龙潭水和西安医大水的腐植酸含量(0.420±0.099)mg/L高于榆林重病点蟒坑+马家兔水的含量(0.280±0.07)mg/L(P<0.05);重病点蟒坑+马家兔水的腐植酸含量与轻病点高家伙场(0.356±0.17)mg/L差异无统计学意义(P>0.05)。蟒坑、马家兔、高家伙场3个病点内病户水的腐植酸含量(0.386±0.13)mg/L与非病户水的腐植酸含量(0.266±0.12)mg/L也无差异(P>0.05)[28]。中国科学院生态环境研究中心于1994~1995年对陕西榆林KBD病区饮水有机物的研究结果也表明,绝对非病点榆林市区、非病点连三海则、轻病点龙大滩、重病点蟒+马各点水样FA量差异无统计学意义(P>0.05)[29]
2.7 实验所用FA浓度远高于病区,但未见对软骨明显的损伤
以榆林KBD病区FA 20.0mg/L的培养液(该FA量是榆林KBD重病户水中0.0642mg/L的300倍)培养软骨,不仅不损害其细胞,反而刺激培养软骨的细胞增殖[30]。以实验用大鼠6800倍于病区儿童的FA量、实验组雏鸡为166 倍的FA量(均为按每公斤体重占体表面积比值折算等效剂量)对大鼠及雏鸡进行实验观察,如此大剂量的FA,无论大鼠还是雏鸡均未能显示任何有害作用[2327]
3  讨 论
腐植酸对软骨细胞的损伤关系意见不统一,原因可能有以下几方面。
3.1 腐植酸有软骨细胞损伤和刺激效应并存的现象
土壤和水中的有机物主要是腐植物质,它们由数量不等的各种有机化合物混合而成(分子量从数百至几百万),常和各种金属离子形成稳定的络合物或螯合物,按其在碱液和酸液中的溶解度,腐植物质通常分为三个主要组分:黄腐酸、胡敏酸和胡敏素,前两者是易溶性的,与人体健康的关系更为密切。研究表明,水和土壤中的有机物和腐植酸组分,在μg/ml(ppm)级就有明显的致培养人胚软骨细胞的损伤效应,而在适宜低浓度下对不同生长的软骨细胞群有着不同的影响,如对密集细胞群的合成基质功能为刺激效应,而对分散细胞的生长、分裂为抑制和损伤效应,即黄腐酸或胡敏酸在致伤一部分软骨细胞的同时,往往另一些软骨细胞有生长旺盛的表现,表明腐植酸有软骨细胞损伤和刺激效应并存的现象[31]
3.2 动物实验推论到人群的局限性
腐植酸有合成的、天然的和商业用的三种,部分研究文献所用的腐植酸可能与自然环境饮水中的腐植酸在化学组分上不完全一样,因此实验结果不完全相同。另一方面,各研究所用的实验动物不同,分别有鸡、兔、鼠(不同种)、牛等,不同的实验动物可能导致结果不统一。此外,由于动物实验有严格的条件限制,而软骨的损伤是一个慢性过程,在此过程中可能还有其它一些因素发挥重要作用,尽管部分研究为了节省时间、人力,用加大剂量的方式(超过病区FA浓度的100甚至1000倍)在短时间内进行观察,但毕竟与自然条件下腐植酸的作用过程不同,以实验剂量外推人的接触剂量时,没有可比性。加之,动物与人在结构及生活方式等诸多方面的不同,因此将研究结论推论到人群存在很大局限性。
综上所述,腐植酸对人软骨是否存在损伤仍需进行多中心实验研究,并严格设立对照、结合人群研究得出结论。但基于支持腐植酸对软骨存在损伤作用有动物及人群研究方面的证据,且因果关系较为明确,因此认为,腐植酸对软骨存在损伤作用的可能性大。
 
参考文献
1  郭平,许君辉,常淑云,等.黄腐酸引发软骨细胞产生过氧化氢及硒的抑制作用[J].中国生物化学与分子生物学报,1997,13(1):103-107.
2  王子健, 马梅,彭安.大骨节病区黄腐酸对体外培养鸡胚软骨组织糖氨多糖代谢及脂质过氧化的影响[J].中国地方病防治杂志,1993,8(6):339-341.
3  王维哲,由胜志,王晓颖,等. 大骨节病病区环境中有机物的生物效应研究[J].中国地方病防治杂志,1990,5(1):15-17.
4  白迺林. 大骨节病区饮水数据多元统计分析[J]. 中国地方病防治杂志,1987,2(2):95-97.
5  WANG C, WANG Z, YANG C, et al. The evidence for the incorporation of fulvic acid into the bone and cartilage of rats[J]. Sci Total Environ, 1996,191(3):197-202.
6  王春霞,王子健,彭安,等.不同来源腐植酸与活性氧自由基的相互作用[J].中国科学C辑,1996,26(4):357-362.
7  朱少华, FIETZEK P P.腐殖酸对NMRI鼠关节软骨粘弹性的影晌[J]. 中国地方病学杂志,2004,23(3):221-222.
8  朱少华, FIETZEK P P. 腐殖酸对鼠关节软骨胶原分子直径的影响[J].华中科技大学学报(医学版) , 2004,33(4):441-444.
9  ZHU S, ZHU J,XIAO J, et al .Long-time fulvic acid supplementation modulates hydroxylysyl glycosylation of collagen in mice[J]. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci, 2004,24(5):427-429.
10 朱少华, 刘良,朱金龙,等.腐殖酸对NMRI鼠骨胶原分子聚合能力的影响[J].中国地方病防治杂志,2004,19(6):324-326.
11 朱少华,张慧, FIETZEK P P.腐殖酸对鼠胶原脯氨酸及赖氨酸羟化的影响[J].中国地方病防治杂志,2004,19(1):11-13.
12  LEVITZKI A, ANBAR M. Modification of the radiolytic oxidation of ribonuclease induced by bound copper[J]. J Am Chem Soc, 1967,89(16):4185-4189.
13  王春霞,许善锦,王夔. 自由基在大骨节病病理过程中的作用(I.活性氧自由基和大骨节病病区腐植酸对II型胶原蛋白造成的损伤) [J]. 北京医科大学学报, 1989, 21 (6) : 307-310.
14  IOANNIDIS N, KURZ B, HANSEN U,et al. Influence of fulvic acid on the collagen secretion of bovine chondrocytes in vitro[J]. Cell Tissue Res, 1999 ,297(1):141-147.
15  YANG C, NIU C, BODO M,et al. Fulvic acid supplementation and selenium deficiency disturb the structural integrity of mouse skeletal tissue. An animal model to study the molecular defects of Kashin-Beck disease[J]. Biochem J, 1993 ,289 (3):829-835.
16  YANG C, WOLF E, ROSER K,et al.Selenium deficiency and fulvic acid supplementation induces fibrosis of cartilage and disturbs subchondral ossification in knee joints of mice: an animal model study of Kashin-Beck disease. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol. 1993,423(6):483-491.
17  YANG C L, BODO M, NOTBOHM H, et al.Fulvic acid disturbs processing of procollagen II in articular cartilage of embryonic chicken and may also cause Kashin-Beck disease[J]. Eur J Biochem, 1991,202(3):1141-1146.
18  崔新生.饮水中有机物在大骨节病中的作用研究[J]. 中华医学信息导报,1999,(3):5-8.
19  王金达,刘景双,于君宝,等. 我国大骨节病区环境中腐殖酸及其衍生物研究[J].中国地方病防治杂志,2001,16(3):154-156.
20  薄芯.腐植酸在医学上的研究应用[J].生物学通报,1997,32(5):18-19.
21   毕华银,郑滨,张富军,等. 3H-黄腐酸在雏鸡体内的示踪实验观察[J]. 地方病通报,1998,13(3):18-20.
22  张覃林,林晨,胡孟州,等.氚标记黄腐酸在小鼠体内的吸收、分布、排泄的研究[J].河南医科大学学报,1987,22 (4):341-344.
23  毕华银,庞伟,吕旌乔,等. 榆林病区水黄腐酸对大鼠的急性毒性实验报告[J].地方病通报,1998,13(3):15-17.
24  袁盛榕,王书锦. 黄腐酸钠的毒副作用研究[J].北京第二医学院学报,1986,7 (1):181.
25 马统勋,段民江,刘恒,等. 黄腐酸钠致敏、致畸和对染色体影响的实验研究[J].河南医学院学报, 1984, 19 (1) : 7-10,59.
26 范魁生整理.黄腐酸钠治疗食管癌疗效初步观察[J].河南医学院学报,1981,11(1): 321
27 毕华银,陈萍,郑滨,等.榆林病区水黄腐酸拟复制大骨节病动物模型的实验报告[J].地方病通报,1998,13(3):9-13.
28 毕华银,王治伦,白偲,等.榆林大骨节病区饮水中有机物的调查报告[J].地方病通报,1998,13(3) :51-54.
29 中国科学院生态环境研究中心.陕西榆林大骨节病区有机物的研究(1995)[R].
30  曹峻岭,黄辰,郭雄,等.榆林大骨节病区水中黄腐酸对培养软骨细胞作用的观察[J].中国地方病防治杂志,1998,13(2):70-73.
31  王维哲,乔有江,陈炳南,等.腐植物质对软骨细 胞结构和功能的影响[J].中国地方病学杂志,1985,4(4):349-351.
 


基金项目:成都市卫生局青年基金资助(No.05020)
作者简介:应桂英,女,在读博士研究生,现在成都市疾病预防控制中心工作
1通讯作者:贾勇,成都市疾病预防控制中心
 
 
 
文章编号:1000-8020(2007)02-                                    论著
广州中老年人甲状腺肿大率及与某些因素的关系研究
 
张维森  江朝强[1]  饶穗丽1 陈清
南方医科大学公共卫生与热带医学学院流行病学系,广州 510515
 
摘要目的 研究实施全民食盐碘化后广州老年人甲状腺肿大(甲肿)患病情况及其与某些因素的相关性。方法 采用横断面研究方法,电子问卷面对面调查10305名广州50岁以上老年人的基本人口特征指标、社会经济指标和甲状腺疾病史,检查其甲肿患病情况,并分析甲肿与这些因素的相关性。率比较用χ2检验,多因素分析用Logistic回归模型。结果  (1)共检出甲肿442人,1级330人,占74.7%,2级112人,占25.3%,总的甲肿率为4.3%,女性5.1%(369人),明显高于男性2.4%(73人)。(2)多因素回归分析结果提示性别、甲状腺疾病史和不同文化程度等是老年人甲肿的主要影响因素,患甲肿危险女性是男性的1.81倍,曾患甲状腺病是未患甲状腺病的5.43倍,初中文化以上是小学文化以下的1.25倍。结论  现阶段广州老年人碘营养比较适中。
关键词:老年人  甲状腺肿  患病率  危险性因素
中图分类号:R581.3   R161.7                 文献标识码:A
 
Study on the prevalence of goiter associated with some factors in Guangzhou elderly population
 
ZHANG Weisen, JIANG Chaoqiang, RAO Suili, CHEN Qing
Department of Epidemiology, School of Public Health and Tropical Medicine, Southern Medical University, Guangzhou 510515, China
 
Abstract: Objective To study the prevalence of goiter associated  with some factors in Guangzhou after the implementation of universal salt iodization. Methods With cross-sectional study, the electronic questionnaire was used to investigate basic demographic indexes, socioeconomic indexes and the history of thyroid diseases in 10305 Guangzhou elderly people who aged 50 and more by face to face interview. The prevalence of goiter was got by thyroid palpation, and the relationship between the prevalence and factors mentioned above was analyzed. Chi-square test was used to test the difference of the rates, and Logistic regression model was used to do multi-factors analysis. Results (1) Overall, 442 of  thyroid large cases were found, including I grade 330, formed 74.7%, and II grade 112, formed 25.3%. The prevalences in total, female and male were 4.3%, 5.1% (369 cases) and 2.4% (73 cases) respectively. (2) The results of multi-Logistic regression showed that gender, history of thyroid diseases and education were the main impact factors. The risk suffered from goiter in the female, in those who had ever suffered thyroid diseases and in those who were middle school education and higher was more 1.81 times, 5.43 times and 1.25 times than those in the male in those who had ever suffered from thyroid diseases and in those who were primary school education and lower respectively. Conclusion The iodine nutrition of Guangzhou elderly population was fairly moderate. Female and those who had ever suffered from thyroid diseases got a higher risk suffered from goiter.
Key words: elderly population, goiter, prevalence, risk
 
我国政府1994年起正式立法消除碘缺乏病,1996年起在全国范围内实行全民普遍食盐碘化[1]。广东自1996年开始实施碘化食盐,1999、2000和2002年的监测结果显示广东碘盐覆盖率已超过90%,合格碘盐食用率超过80%[2],于2000年实现了消除碘缺乏病的阶段目标[2]。然而在防治碘缺乏病达标的同时,碘摄入量的增加却带来了甲状腺疾病谱和发病率的急剧变化,引起国内外甲状腺学界的高度重视[1]。碘摄入量与甲状腺肿大(甲肿)密切相关,甲肿率基本可用来反映较长一段时间人群的碘营养状态和甲状腺功能水平。老年人作为一特殊人群,随着年龄的增大,甲状腺出现不同程度的退化,其对碘营养失衡的自我调节能力和承受能力将有所降低,补碘或摄入量不当将更加容易引发甲状腺疾病。所以,在普遍食盐加碘防治碘缺乏病的同时,有必要同时开展老年人碘营养状态研究。本文主要对广州老年人甲状腺肿大调查结果进行分析报道。
1 对象与方法
1.1 对象
从广州市尊老康乐协会各分会会员中选年龄50岁以上,能自行到广州市第十二人民医院,并自愿参加免费体检和接受健康调查的广州居民,共调查10305人。
广州市尊老康乐协会是广州市最大的老年人民间组织,一般年龄50岁以上,几乎全为广州居民。该协会在广州市各行政辖区均设有分会,目前会员约10万,遍布全广州。
1.2 调查内容与方法
研究采用电子问卷面对面调查方式,由6~8名受过专门培训合格的助理护士完成。问卷调查先进行2次预试验后才正式举行,时间从2003年9月至2004年10,研究对象按该老年人协会分布在广州市10个区的分会划分,每天安排一个分会符合要求的自愿会员40~45名接受调查和体检,10天一轮换,调查、体检全免费。与本研究相关的调查内容包括姓名、性别、身份证号、年龄、文化程度、职业、个人年收入、医疗保障等社会经济指标和甲状腺疾病史,体检主要是颈部触诊,检查甲状腺大小。身份证号用于限制重复体检,保证调查对象的唯一性。
甲状腺检查由经过统一培训后的广州市第十二人民医院的内科医生承担,检查按WHO/UNICEF/ ICCIDD关于甲状腺检查和分级的联合指南[3]进行。如果触诊受检者甲状腺小叶小于检查者拇指末节,可认为甲状腺大小正常(0级);如果检查出甲状腺侧叶比拇指末节大,但看不出,定1级;如果查出甲状腺小叶增大,并且甲状腺肿大肉眼可见,定2级。
1.3 质量控制
制定本研究问卷规则和颈部检测规则,以规范问卷调查和甲状腺触诊,并定期对调查员的询问质量进行现场随机考核,对存在问题及时总结、纠正。另外还对数据库进行逻辑检错,对检查出来的问题集中核对,或电话联系受访者进行进一步补充完善。
1.4 资料整理与统计分析
研究调查资料统一从信息中心服务器中转出后转为SPSS数据库形式,然后进行率比较的χ2检验和确切概率法检验(Fisher’s Exact Test),和多因素Logistic 回归分析。
2 结果
2.1 一般情况
研究对象中男性3031人,女性7274人,平均年龄(64.6±6.0)岁,最小50岁,最大93岁,其中男(66.2±5.8)岁,女(64.0±6.0)岁。研究对象29%分布在旧城区,57%分布在新区,14%分布在郊区;50%为小学或以下文化,初中和高中或以上分别占24%、26%;38%个人年年收入低于10000元,55%个人年收入在10000元以上,不明确者占7%;85%享受不同程度的社会医疗保障,15%需自费医疗;体力劳动者占64%,非体力劳动者为31%,不明确者占5%。
研究对象有816人曾患甲状腺疾病,主要是甲亢(439人,占53.8%)和甲肿(303人,占37.1%)。其中女性甲状腺病曾患率10.1%(737人)明显高于男性2.6%(79人),c2=166.116,P<0.001。
2.2 甲肿患病率
本研究发现甲肿442人,其中1级330人,占74.7%,2级112人,占25.3%;总的甲肿率4.3%,其中女性5.1%(369人),明显高于男性2.4%(73人),c2=36.998,P<0.001。
表1提示不同人口特征人群甲肿率基本相同,总体上年龄70岁以上者甲肿率相对低于50-60岁,男、女均为初中或以上文化者甲肿率高于小学或以下者,女性年收入1万以上者甲肿率稍高于年收入1万元以下者。有甲状腺疾病史者甲肿率明显增高。
甲肿率按不同社会经济指标和甲状腺疾病史分布
Table 1  The prevalence of goiter distributed by socioeconomic indexes and history of thyroid diseases
相关因素
合计
1级
2级
合计甲肿率(%)
1级
2级
合计甲肿率(%)
1级
2级
合计甲肿率(%)
年龄
50~69(岁)
224
92
5.2
55
3
2.6
279
95
374(4.5) (1)
≥70(岁)
40
13
4.3
11
4
1.8
51
17
3.3
区域
市区
67
32
4.6
24
5
3.5(2)
91
37
4.3
近郊
171
62
5.6
30
1
1.9
201
63
4.5
远郊
26
11
4.2
12
1
2.5
38
12
3.5
职业
体力劳动
189
73
5.0
25
1
1.8
214
74
4.3
非体力劳动
60
28
5.0
38
5
3.0
98
33
4.1
不确定
15
4
6.0
3
1
2.1
18
5
4.6
文化程度
≤小学
138
54
4.6(3)
13
1
1.4 (4)
151
55
4.0
≥初中
126
51
5.7
53
6
2.9
179
57
4.6
个人年收入
<10000元
115
44
4.7 (5)
12
1
2.3
127
45
4.4
≥10000元
136
55
5.7
47
6
2.3
183
61
4.3
不确定
13
6
3.5
7
 
4.1
20
6
3.6
社会医疗保障
享有
225
91
5.2
55
6
2.3
280
97
4.3
未享有
39
14
4.5
11
1
3.0
50
15
4.1
甲状腺疾病史
187
55
3.7(6)
58
5
2.1(6)
245
60
3.2(6)
77
50
17.2
8
2
12.7
85
52
16.8
注:(1)不同年龄组甲肿率比较(确切概率法),男女合计 P=0.009;(2)男性不同区域甲肿率比较c2=6.299,P=0.043;(3) (4)不同文化程度甲肿率比较(确切概率法)女性P=0.035,男性P=0.016;(5) 女性不同个人收入甲肿率比较 c2=6.313,P=0.043;(6)有无甲状腺疾病史甲肿率比较(确切概率法)均为P<0.001
 
2.3 影响老年人甲肿相关因素Logistic回归分析
以甲状腺肿为因变量,表1各因素为自变量进行多因素Logistic回归分析。结果提示,通过采用逐步进入法回归分析,广州老年人甲肿患病率的差异主要表现在性别、甲状腺疾病史和不同文化程度等方面。女性甲肿率是男性的1.81倍,曾患甲状腺疾病者甲肿率是从没有患甲状腺疾病者的5.43倍,初中文化以上者甲肿率稍高于小学或以下者。详见表2。
其余因素的影响无显著性,未被选进模型。
多因素Logistic逐步进入法回归分析结果
Table 2  Results of multi-Logistic regression (forward step methods)

对象
最终进入模型变量
回归系数
标准误
Wald值
自由度
P
OR(95%CI)
女性
甲状腺疾病史(有)
1.689
0.117
206.605
1
0.000
5.41(4.30-6.82)
 
常数
-4.947
0.163
917.307
1
0.000
0.01
男性
甲状腺疾病史(有)
1.891
0.363
27.130
1
0.000
6.63(3.25-13.50)
 
文化程度(≥初中)
.700
0.301
5.409
1
0.020
2.02(1.12-3.64)
 
常数
-6.238
0.490
161.758
1
0.000
0.00
合计
性别(女)
.594
0.135
19.298
1
0.000
1.81(1.39-2.36)
 
甲状腺疾病史(有)
1.692
0.112
226.950
1
0.000
5.43(4.36-6.77)
 
文化程度(≥初中)
.221
0.101
4.785
1
0.029
1.25(1.02-1.52)
 
常数
-5.648
0.184
938.385
1
0.000
0.00
注:多因素Logistic逐步回归分析模型中因变量是甲状腺肿,引入多因素分析的自变量是年龄、区域、职业、文化程度、个人年收入、社会医疗保障和甲状腺疾病史等,男女合并分析时增加性别为自变量。表中各相关指标参比组分别为男性、无甲状腺疾病史和小学或以下文化。OR(95%CI)为危险比及其95%可信区间
 
3 讨论
老年人由于年龄的增大,甲状腺的衰老,对过量碘的调节能力降低,补碘不当将可导致老年人一系列的碘致甲状腺疾病,从而也诱发一些相关的老年性疾病,如老年性骨质疏松、老年性痴呆等。由于老年人常见的甲状腺疾病与中青年人比较有其特殊性,如老年人甲亢表现多不典型,症状轻微,发病较隐匿,容易被误诊或漏诊[4],因此,在防治碘缺乏病达标的同时,建议加强老年人甲状腺疾病的监测。甲肿通常是一段时间缺碘或补碘不当引起的甲状腺代偿性生理或轻微病理改变表现,甲状腺功能一般还在正常范围内,此时若能及时发现并进行合理治疗,则对老年人甲状腺疾病的发生、发展可起到比较好的防治效果。
有研究提示,这种触诊检查结果与基于三个地区300名妇女金标准(超声波检查)检查结果相比,这种检查方法的检查结果灵敏度为94%(95%可信区间为89%–99%),特异性为80%(95%CI 75%~85%)[5]。一般女性甲肿率明显高于男性,本研究结果提示,广州中老年人触诊甲肿率为4.3%,低于5%,但女性甲肿率5.1%,略高于5%,远高于男性2.4%,但不管男女,其甲肿率均低于山东沿海地区50岁以上居民(甲肿率6.97%)[6]。该甲肿率与2002年全国第四次碘缺乏病监测调查广东省8~10岁儿童甲肿率4.7%相近[2],虽略低于全国8~9岁儿童水平(5.8%),但2级甲肿率1.1%,高于全国儿童水平(0.29%)[7],这可能与老年人有甲状腺肿大者多为毒性结节性甲状腺肿大有关[4]
按不同社会经济指标分层分析和多因素Logistic回归分析结果显示,影响甲肿高发的因素主要是性别和甲状腺疾病史,本研究抽查的1137名老年人甲状腺功能分析结果(结果另文报道)也显示甲肿者甲状腺功能异常率为10.2%,明显高于无甲肿者(3.5%)。因此,若能定期重点监测女性且有甲状腺疾病史的老年人的甲状腺肿大情况,及时筛查出甲肿者列为高危人群,并进一步检查其甲状腺功能,追踪随访甲状腺功能的变化情况,那么,将可以更好地做到老年人甲状腺疾病的早期发现、早期预防和早期治疗,有效地预防与控制老年人甲状腺疾病,促进老年人身体健康。
至于文化程度高者甲肿相对高发的原因,目前尚不明确,有待进一步研究。
(志谢:本文资料来源于“广州生物库队列研究”,为广州年长者甲状腺病相关研究系列文章之一,Lam TH、Cheng KK、Adab Peymane、朱彤、李富康、翟卫东等参与本研究。)
 
参考文献
1 滕卫平. 防治碘缺乏病与碘过量[J]. 中华内分泌代谢杂志, 2002,18(3):237-240.
2 钟文,杨通,戴昌芳,等. 2002年广东省碘缺乏病防治监测结果分析[J]. 中国地方病学杂志, 2003,22(5):426-428.
3 WHO. Assessment of iodine deficiency disorders and monitoring their elimination. A guide for programme managers. 2nd ed. 2001.
4 孙美珍. 老年人甲状腺功能亢进症的特点[J]. 中华老年医学杂志, 2003,22(6):332-333.
5 CASTANEDA R, LECHUGA D, RAMOS R I, et al. Endemic goiter in pregnant women: utility of the simplified classification of thyroid size by palpation and urinary iodine as screening tests[J]. BJOG, 2002,109(12):1366-1372.
6 赵世华,王颜刚,闫胜利,等. 山东省沿海地区甲状腺肿患病现状及尿碘水平调查[J]. 齐鲁医学杂志, 2004,19(3):221-223.
7 苏晓辉,刘守军,叶永祥. 2002年中国8~10岁儿童甲状腺肿大率分析[J]. 中国地方病学杂志, 2004, 23(1):55-57.
 


基金项目:广州市重点攻关研究项目(No.2002 Z-E025)
作者简介:张维森,男,博士生,主任医师,研究方向:职业卫生与慢性非传染性疾病流行病学研究,E-mail:zwsgz@yahoo.com.cn
1广州市第十二人民医院
 
 
 
论著
维生素B12对体外乙醇诱发小鼠胚胎畸变的影响
 
李丽  张召锋  韩静  许雅君  柳鹏  李勇[1]
北京大学公共卫生学院营养与食品卫生系,北京100083
 
摘要:目的  探讨维生素B12(VB12)对乙醇发育毒性的干预作用。方法  采用植入后全胚胎培养技术(WEC),将GD8.5的ICR小鼠胚胎用4.0g/L乙醇处理,同时用不同浓度VB12(10-6、10-5和10-4mol/L)干预。在大鼠即刻离心血清中旋转培养48H后对小鼠胚胎生长发育和组织器官形态分化进行评分。结果  应用不同浓度VB12干预后,反映胚胎生长发育和组织器官形态分化的指标得分与阳性对照组相比,均有不同程度的提高。其中,10-5mol/L VB12干预组对胚胎生长发育干预得分总和最高,颅臀长、头长、体节数与阳性对照组相比,均有显著性差异(P<0.05)。10-4mol/L VB12干预组对胚胎组织器官形态分化干预得分总和最高,除尿囊、心脏、上颌突、下颌突指标外,其他与阳性对照组相比,均有显著性差异(P<0.05)。结论  VB12可能有拮抗乙醇发育毒性的作用。
关键词:维生素B12  乙醇  全胚胎培养  小鼠
中图分类号:R163   Q563.4   Q132.7          文献标识码:A
Effects of vitamin B12 on ethanol-induced mouse embryonic abnormality in vitro
LI Li, ZHANG Zhaofeng, HAN Jing, XU Yajun, et al.
School of Public Health, Peking University, Beijing 100083, China
Abstract: Objective  To evaluate the developmental improvement of vitamin B12 on ethanol-induced embryonic abnormality in vitro. Methods  Whole embryo culture system was used in this study. Early somite stage (GD8.5) mouse embryo was explanted and cultured in rat serum medium (immediately centrifugal serum, ICS) with vitamin B12 (0, 10-6, 10-5 and 10-4 mol/L) and ethanol (4.0g/L) for 48 h to evaluate the embryo development and morphological differentiation. Results  Developments of crown-rump length, head length and somite number were significantly improved at the concentration of 10-5 mol/L vitamin B12 (P<0.05) and the indexes of embryonic growth and development except allantoid, heart, maxillary and mandible significantly increased at the concentration of 10-4 mol/L vitamin B12 (P<0.05), which were all compared with the positive group. Conclusion  Vitamin B12 could improve ethanol-induced developmental toxicity in mice in vitro.
Key words: vitamin B12, ethanol, whole embryo culture, mouse
 
妇女孕期饮酒能够导致胎儿一系列严重的器官畸形,称为胎儿酒精综合征(fetal alcohol syndrome, FAS)。FAS是一系列身体和智力缺陷的统称,其临床最主要的3个特征为:出生前后生长迟缓、中枢神经系统缺陷和颅面形态发育异常。FAS患者的器官缺陷不可逆转,往往会伴随患者一生[1]。维生素B12(VB12)是体内一种重要的辅酶,参与了体内许多生化代谢反应。本实验拟采用体外植入后小鼠全胚胎培养(whole embryo culture, WEC)模型,研究VB12对乙醇发育毒性的干预作用,为有效预防和控制乙醇对人类的发育毒性危害、进一步了解VB12功能,特别是对出生缺陷的干预作用提供科学依据。
 
材料和方法
1.1 实验动物
成年健康未生育ICR小鼠,由北京大学医学部实验动物中心提供。雌雄小鼠于18:00按2:1合笼,次日8:00检查阴栓,查见阴栓之日定为孕0天,把妊娠第8天14:00定为孕8.5天。用于制备即刻离心血清(immediately centrifuged serum, ICS)的大鼠选用雄性SD大鼠,体重大于250g。
1.2 主要仪器
恒温旋转培养箱、混合供
达能营养中心 © 京ICP备05050608号-1