必需金属元素锌、铜、铁、钙、镁和精神疾病发病机制的研究进展.pdfVIP

必需金属元素锌、铜、铁、钙、镁与精神疾病发病机制 的研究进展 李东方何邦平张欣荣陈杰赵德山 (第二军医大学基础医学部化学教研室．上毒200433) 籀薹基础医学实验研究资辩和临床观察结果的报道裹明．精神癀瘸患者体内的徽量元素存 在着显著异常的变化，已引起丁园内外学者的广泛关注．本文根据近年来的田内外文献报道， 结台我们的研究结果，综述了必需盘属元素Zn、cu、Fe、ca和MI的生理作用厦与精神疾情 发舟机制的关系． 关键词精神疾扁必需金属元素 精神分裂瘟苷精种疾病是脑高轾神经活动障碍的表现，多见于青壮年．精神疾病的发生 机制，目前多数学者认为是一种遗传基础的疾病，社会环境因素及中枢神经系统的单胺类如 多巴胺、5．羟色胺、儿茶酚胺等神经递质代谢障碍对发病也具有一定的影响．而一些具有活 性的必需微量元素如zn、cu、Fe等在脑的生理功能调节和神经递质代谢中起着重要的作用m。 近年，微量元素与精神疾病关系的研究，是医学领域中的—十热门瀑题．而且从理论研究到 临床实践均取得了较大的进展州。现综述如下。 l金属元素的生理作用 金属元素科学是以现代生物无机化学为基础与预防医学、临床医学、药学、营井学、毒 理学、环境科学等有关的一门新兴的综台性边缘学科．微量元素仅占人体重的0．05％～0．I％， 按微量元素在人体的不同生物学作用，可分为必需、可能必需及非必需三共．必需擞量元素 如zn、Cu、Fe等15种元素是维持人体正常生理功能或组织结构所必需的，它们在人体生物 化学过程中起关键性作用，它们作为酶、激素、维生素、核酸的成分，保持生命的正常代谢 过程，是生命活动的核心。随着现代医学科学技术的高速发展，大量基础实验研究和临床观 察资料表明，某些微量元素与人体健康、生长发育、多种疾病、胎儿畸形尊密切相关脚．人 体内微量元素如zn、Cu、Fe和常量元素Ca、Mg等含量的过多戚缺乏，趴厦相关元素之阃 比例的失调，都会影响人体的生理功能，从而导致某些疾病的发生【II。这些徽量元素的作用 以及它们含量的改变是如何影响人体健康及与精神疾病的关系，近年来已引起人们的广泛关 注。 2锌、铜与精神疾病 微量元素zn、cu在维护中枢神经系统的完整性有重要作用，其含量的变化与中枢神经 系统的发育和功能有密切的关系，一些参与脑代谢的重要氧化酶中都含有Zn和Cn离子I“． 近年研究表明，中枢神经递质如多巴胺、儿茶酚胺及其衍生物婷通过单胺氧化酶和自身 氧化所产生的氟自由基(02R)具有根强的神经毒性，铯作用于中枢神经系统的糖蛋白及氨基 I 酸，导致蛋白质的变性，细胞膜失稳定甚至死亡旧。在正常生理条件下，机体可产生能引起 细胞脂质过氧化抄害的0：R，这些有害的物质能被铜锌超氧化歧化酶(Cuz*SOD)催化．使高 毒性氧化物自由基首先歧化为Hd吼，再经过过氧化物酶(C栅作用降解为H：O，从而使O：R 的代谢趋于平衡状态，不至于引起疾病．但是，当zlI含量和zr屹u比值降低时，QlzrI．sOD 活性降低，O：R对中枢神经系统细胞毒性增强，从而导致精神障碍。国外有人报道pl，精神 疾病患者脑部的代谢障碍与锌的水平有关，用锌剂泊疗精神疾病取得了一定的治疗效果。精 神疾病患者的脑组织及脑脊液中多巴胺主要代谢产物绝对值升高，使多巴胺合成增多，含cu 酶的需要量也相应增加，导致脑组织内cu含量下降，继而引起血清cu浓度代偿性增高。Ⅶ∞ 等m1报道，精神分裂症患者血清中cu增高，而历缺乏。另外，锌是脑细胞微粒体中N“K+-ATP 酶最强的抑制剂，当zn含量降低时，由于Na+，K+-ATP酶的活性的改变，影响了细胞内钠 流出和钾流八的能量供应，使细胞膜的离子梯度受到破坏，细胞膜失去稳定性，而出现过度 兴奋状态州。缺Zn还可引起牛磺酸增加，结果使大脑海马的y．氨基丁酸的浓度下降。在一 项体外实验中，发现老鼠脑的亚细胞结构中血增加使谷氨酸脱羧酶活性受到影响．在生理 浓度范围内，zn可刺激吡哆醛酶(一种细金属依赖酶)的活性，从而引起磷酸吡哆醛合成增 多，而磷酸吡哆醛是谷氨酸脱羧酶的辅酶．所以zn增加了谷氨酸脱羧酶活性．最近，有入 研究发现海马中阿片肽和盈代谢之间有相关的关系，而脑啡肚在癫痫发作中有重要作用。 由于Zn与中枢神经递质的