微量元素缺乏与小儿免疫

微量元素缺乏与小儿免疫马兰(首都医科大学附属北京友谊医院儿科,北京100050)中图分类号:R725文献标识码:A文章编号:1008-1089(2014)08-0010-02doi:10.3969/j.issn.1008-1089.2014.08.004人体是由60多种元素所组成,除主要的构成元素碳、氢、氧、氮、钙、镁、钠、钾等外,占人体总重量万分之一以下的微量元素,如铁(铁又称半微量元素)、锌、铜、碘、钴、锰、铬、硒、镍、氟等,对人的生命也起至关重要的作用。其中铁、碘、锌、铜等14种微量元素又被称为必需微量元素。它们除了是人体构成的基本物质外,还有着重要的生理功能:①参与各种生物酶和辅酶的构成;②协助体内重要物质的运输,参与生物氧化过程;③参与体内某些激素和必需维生素的合成;④对机体免疫功能、生殖、神经系统的发育及抗癌方面等有重要影响;⑤是酶与维生素必需的活性因子,参与核酸代谢,具有非常重要的生理功能,是人体必不可少的元素[1]。免疫是机体的保护机制,其主要功能为抵御病原微生物及毒素的侵袭,清除衰老、损伤或死亡的细胞,稳定体内环境,免疫监视、识别和清除自身突变细胞和外源性异质性细胞。如果免疫功能出现紊乱或失调,可导致异常免疫反应,如反复感染、免疫缺陷病、变态反应、自身免疫性疾病和恶性肿瘤。体内微量元素的水平与小儿的生长发育、免疫功能、新陈代谢及很多疾病密切相关[2]。微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合,形成了酶、激素、维生素等生物大分子,发挥着重要的生理生化功能。铁参与构成血红蛋白、肌红蛋白,运输和储存氧,维持正常造血功能。同时铁还是免疫辅助因子、细胞色素、线粒体及多种酶(如各种细胞色素酶、单胺氧化酶、过氧化物酶等含铁酶)的主要组成部分,参与组织呼吸、生物氧化、能量代谢等重要的机体生命过程,并维持血液酸碱平衡[3]。铁可以促进机体的代谢,还能够影响T细胞数量和B细胞对IgG的合成转化,以及白细胞的趋化与吞噬杀菌作用,增强免疫功能[4]。因此,如果铁缺乏,即可造成机体营养不良以及缺铁性贫血,同时还将导致机体免疫力的下降。锌直接参与核酸和蛋白质的合成、能量代谢和氧化还原过程,是人体内200多种酶和蛋白质,如DNA、RNA聚合酶,以及碱性磷酸酶、碳酸酐酶、消化酶等的活性结构成分或激活因子[5]。几乎所有锌分布于细胞内,参与细胞分裂、分化。锌能够增强吞噬细胞的吞噬能力、趋向活力及杀菌功能[6]。对维持上皮细胞和组织的完整性有重要的作用,并具有对抗氧自由基、保护细胞膜等作用[7]。缺锌时胸腺、脾脏和全身淋巴器官萎缩,细胞体积减小,细胞内DNA、RNA和蛋白质含量减少,抑制了细胞增殖,致使外周血淋巴细胞绝对数减少,同时粒细胞亦减少,脾吞噬细胞数量减少,吞噬功能和杀菌力均减弱,机体免疫力下降[5]。铜参与几十种氧化酶的组成和活化,对酶反应活性有重要的催化作用,能够影响机体的生物转化、电子传递、氧化还原、组织呼吸等,并影响体液免疫和细胞免疫的功能,对机体生长发育、神经系统等有重要作用[3]。铜与清除自由基也有关系,并参与造血过程,影响铁的吸收、运送和利用。铜代谢异常时可造成免疫功能下降、糖尿病、冠心病、毛发脱色症、营养性贫血、中性粒细胞减少、骨质疏松以及肿瘤等[8]。钙是人体骨骼和牙齿的主要组成成分,在肌肉应激、神经冲动传递、心动节律维持、细胞黏着等生理过程中起着重要的作用,影响着神经、肌肉和骨骼的发育,同时还参与凝血过程,并对一些酶系统起激活作用[9]。此外,钙还是各种生物膜的一部分,是维持细胞内胶质完整性所必需的。而支气管平滑肌细胞内Ca2+的含量是维持平滑肌纤维正常舒缩的基本条件,具有增强气管、支气管纤毛运动及呼吸道清除功能的作用,它不仅参与支气管腺体分泌的控制,还与肥大细胞释放生物介质关系紧密[10]。儿童缺钙可导致儿童营养不良、佝偻病、免疫功能减低、生长迟缓、骨质疏松01(总668)《中国临床医生》2014年第42卷第8期●专笔谈●症、过敏性疾病等,还可造成外伤后出血不止。主要微量元素的缺乏使得小儿的细胞免疫、体液免疫功能均有明显下降,易发生感染。在各地反复呼吸道感染的儿童中,主要的微量元素锌、铁、钙、铜等普遍缺乏,尤其是缺锌更加突出,而且均同时伴随体液免疫和细胞免疫的下降,并与反复呼吸道感染或毛细支气管炎的发生密切相关。在对一部分微量元素缺乏者进行补充治疗后,复查各项指标,无论是微量元素本身,还是免疫球蛋白、T细胞亚群均有显著改善。这些研究进一步提示了微量元素不足,尤其是缺锌,能够引起小儿的体液免疫和细胞免疫功能的下降,进而导致了包括毛细支气管炎、支气管哮喘在内的呼吸道感染反复发生。而及时补充微量元素,可通过改善免疫水平减少反复呼吸道感染的发生。锌元素缺乏是儿童发生腹泻的原因之一,可能与缺锌时肠道黏膜的上皮细胞容易受损以及相关消化酶的活力下降有关。国外有研究认为锌在蛋白及RNA水平强有力地抑制志贺毒素表达[11],预防性补锌可降低儿童腹泻的发病率及病死率[12]。但Meta未发现补锌对此有益[13]。WHO在2004年建议给予腹泻患儿在口服电解质液治疗的同时应补锌,按照6个月以下的婴儿补元素锌10mg/d,6个月至5岁的儿童补20mg/d,连续10~14天。Meta分析则表明对于6月龄及以上的急性腹泻患儿,补锌可缩短病程,但对<6月龄的婴儿似乎无效[14]。虽然近年来针对微量元素与免疫的研究越来越多,且显示各地儿童普遍存在微量元素缺乏,而社会对体内微量元素的营养状况也越来越关注,但是尚存在地域间的差别以及病种间的差别,比如,在上海针对哮喘儿童的研究中,铜的含量明显增高,这与其他学者对反复呼吸道感染及毛细支气管炎的研究报道铜含量普遍低相反。分析原因可能与支气管哮喘急性发作期机体处于缺氧状态,使得含铜酶的活性受到抑制,机体代偿性增高有关。但还有待进一步扩大样本,且需多地研究。儿童时期,尤其是婴幼儿时期,特异性免疫功能与非特异性免疫功能均较差,细胞免疫与体液免疫功能亦不成熟,尤其是呼吸道和消化道,因此易发生感染。而微量元素等营养素的缺乏,又进一步降低了小儿的免疫功能,加剧了感染的发生,甚至出现反复感染,使得病程迁延,易出现并发症。因此,对于反复呼吸道感染的患儿,在积极寻找内外因素的同时,对于其体内微量元素水平应当予以足够的重视。如能将体内锌的含量保持正常,可使肺炎患病率下降41%[15]。参考文献:[1]王荣德.微量元素与儿童健康[J].中国社区医师,2011,13(8)：240.[2]UusitaloL,KenwardMG,VirtanenSM,etal.Intakeofantioxidantvi-taminsandtraceelementsduringpregnancyandriskofadvanced(beta)cellautoimmunityinthechild[J].AmericanJournalofClini-calNutrition,2008,88(2)：458-464.[3]许文波.小儿免疫功能与微量元素的关系[J].右江民族医学院学报,2012,3(2)：387.[4]寻湘琪.小儿反复呼吸道感染与微量元素关系探讨[J].现代中西医结合杂志,2011,20(5)：568-569.[5]陈春雨,陈俊芬.微量元素锌与免疫系统的关系[J].中国实用医药,2009,4(12)：99-102.[6]陈赞钢,区晓毅.小儿微量元素水平对毛细支气管炎的影响研究[J].中国农村卫生,2013,6(2)：297.[7]袁皛,钱素云.锌缺乏与感染性疾病相关研究进展[J].实用儿科临床杂志,2012,27(10)：789-791.[8]李万立,罗海吉.微量元素铜与人类疾病关系的研究进展[J].微量元素与健康研究,2008,25(1)：62-65.[9]申燕.儿童反复呼吸道感染与血微量元素含量的相关性分析[J].国际检验医学杂志,2012,33(14)：1705-1708.[10]颜世铭.呼吸道感染与微量元素[J].广东微量元素科学,2008,15(1)：6.[11]CraneJK,ByrdIW,BoedekerEC,etal.Virulenceinhibitionbyzincinshiga-toxigenicEscherichiacoli[J].InfectImmun,2011,79(4)：1696-1705.[12]王冬萌,毕晶,孙正纤.小儿迁延性腹泻与锌缺乏病发病关系研究[J].中国全科医学,201l,14(1)：196-197.[13]PatelAB,MamtaniM,BadhoniyaN,etal.Whatzincsupplementationdoesanddoesnotachieveindiarrheaprevention:Asystematicreviewandmeta-analysis[J].McInfectDis,2011(11)：122.[14]LazseriniM,RonfaniL.Oralzincfortreatingdiarrhoeainchildren[J].SacPauloMedJ,2011,129(2)：118-119.[15]WalkerCF,BlackRE.Zincandtheriskforinfectiousdisease[J].AnnuRevNutr,2004(24)：255-275.11(总669)《中国临床医生》2014年第42卷第8期●专题笔谈●