锌铜与胎儿发育.docx

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锌铜与胎儿发育

锌、铜与胎儿发育

　　摘　要微量元素锌、铜在胎儿发育进程中的许多环节上起重要作用，妊妇锌、铜的缺乏将致使IUGR的发病。

本文重点论述锌、铜在各项生理、生化基础及系统调剂和功能上引发IUGR的阻碍机制。

　　主题辞：

1.锌2.铜3.胎儿宫内发育迟缓4.致病机制

　　胎儿发育的大体进程取决于胎儿本身的生长能力、母体供给营养的情形和有无妨碍发育的不良因素。

因此凡可能降低胎儿生长能力或限制胎儿生长的因素，都可致使胎儿宫内发育迟缓（IntrauterinegrowthRetardation，IUGR）。

妊妇营养是阻碍胎儿生长的一个重要因素，其中微量元素锌、铜更为重要。

　　锌、铜在机体中要紧以金属酶和金属蛋白的形式存在，因此组织、细胞中的含量将直接调剂着这些酶的活性，操纵着各类代谢进程。

　　胎儿发育可归纳为分化、形态形成和生长三个彼此联系的时期，诞生体重是评判胎儿生长发育的要紧指标之一。

Wells等（1987年）研究说明母体白细胞锌浓度与胎儿诞生体重呈正相关，IUGR胎儿的母体白细胞锌浓度低下；Arnaud等（1994年）报导新生儿血清铜含量与头围、身长呈正相关；Vaquero等用不同食物喂养小鼠研究也证明营养不良的母体胎儿易显现足月低体重儿，专门是食物中锌、铜含量明显降低时[1]；Wada也提出怀胎中锌、铜等微量元素的缺乏有不良怀胎结局；Tamura总结了锌与怀胎结局的关系后提出补锌与诞生体重及头围呈正相关[2]，因此妊妇锌、铜缺乏与IUGR的发生率有明显关系。

　　1．锌、铜对细胞学基础方面的阻碍

　　锌在细胞分化发育进程中的作用十分重要，如胎儿DNA聚合酶及胸腺嘧啶核苷酸激酶等重要的含锌酶活性下降，将致使NDA、RNA合成减少，蛋白质合成障碍，阻碍细胞繁衍周期，阻碍细胞从G2期进入S期；在DNA合成的后期，锌也能够通过阻碍染色质的凝缩来调剂细胞的有丝割裂，或阻碍有丝割裂梭状体装配为微管的进程，使得细胞数量减少，胎儿不能正常发育。

　　锌指蛋白质（ZincFingerProtein）直接参与了基因表达的调控，1983年Hanas等人在研究爪蟾卵母细胞时，发觉RNA聚合酶转录5sRNA基因时需要一个转录因子TFⅢA，TFⅢA不但能识别位于5sRNA基因内控区的35个碱基片段，而且能与其结合形成一个7s的RNA-蛋白复合物，该复合物分子内均含有锌离子，锌离子在TFⅢA与目标DNA结合时是必需的，是基因调剂蛋白的“眉目”。

　　铜通过胺氧化酶阻碍结缔组织、骨骼胶元蛋白、血管弹性蛋白合成；通过铜蓝蛋白使铁在转移中的利用受阻碍，铜缺乏时可造成贫血；并通过含铜金属酶细胞色素氧化酶使氧化磷酸化发生转变而阻碍ATP生成，同时在铁卟啉中对铁与氧分子之间的电子传递起作用而阻碍细胞呼吸链；如发生铜缺乏致神经递质儿茶酚胺的生物合成第三步受阻，可造成胎儿神经系统发育障碍，显现低体重儿。

　　超氧阴离子自由基（O-2）是生物体内有氧代谢的产物，是造成氧的毒性和辐射损伤作用的要紧缘故。

生理情形下，机体只产生少量的自由基，而且存在于抗氧化酶（Antioxidase）和抗氧化剂两种爱惜系统中，当铜、锌超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase,SOD）减少，那么自由基不断进行反映，造成脂质过氧化物的堆积，有害的氧化作用增强，从而引发相应的胎盘损害[3,4]。

　　锌要紧结合在膜蛋白和磷脂带负电荷的基团上，从而阻碍膜的流动性和稳固性。

缺锌时，膜的转运力下降，进而引发物质转运至细胞内减少。

　　2．锌、铜对物质代谢的阻碍

　　Kathleen用富锌食物和缺锌食物喂养小鼠28天的对照研究，证明锌缺乏小鼠味觉减弱，对食物选择发生转变，进食碳水化合物明显减少[5]。

而含锌酶红细胞碳酸酐酶Ⅳ在味觉机制中起作用，人体会因为其缺乏而使味觉减低[6]，直接阻碍胎儿营养。

因此味觉的减弱使妊妇摄入食物的数量减少。

　　在实验中也说明[5]，锌缺乏鼠即便同对照组一样消耗一样的能量，丙酮酸激酶表达也明显减弱，提示锌缺乏可能使胰岛素在合成和发挥作用上减弱；肝的糖酵解作用也因锌缺乏而减弱，使小鼠从利用碳水化合物而取得能量方面发生障碍。

　　当怀胎糖代谢增加时铜蓝蛋白和血浆铜也随之增加，因此当铜缺乏时糖代谢也受阻碍。

　　在脂类代谢上，有文献报导缺锌可使高密度脂蛋白胆固醇下降，而Koo与Williams那么发觉缺锌可使低密度脂蛋白胆固醇下降。

尽管机制及结果仍有争辩。

但总的来讲，缺锌时由于食物转化率降低，葡萄糖利费用下降可致使脂肪分解代谢增加，使体重下降明显。

　　对蛋白质代谢的阻碍，缺锌时可降低氨基酸融合到蛋白质中的速度；促使蛋白质及核酸的降解加速，所有这些异样都发生在需要加速细胞割裂的组织或器官中，可减少细胞大小的增加和细胞数量。

　　3．锌、铜对内分泌方面的阻碍

　　近来发觉内分泌调剂因子也参与胎儿发育，许多细胞因子也参与了调剂，如胰岛素样生长因子系统，表皮生长因子，转化生长因子，成纤维细胞生长因子等。

因能量和蛋白质的摄入减少致使的锌缺乏将抑制胰岛素样生长因子-1（InsulinlikegrowthFactor1，ICF-1），生长激素受体和结合蛋白（IGFBPS）的浓度[7,8]。

营养摄入是IGF-1浓度的要紧调剂因素，因此IGF-1是被用于做营养状态的标记物[9]。

近期实验得出蛋白和锌缺乏也可在IGFBPS的稳固性和血清IGF-1的清除中起作用[10]，是靠阻碍其活性而调剂生长发育的[7]。

　　胎盘产生的前列腺素是胎儿循环中前列腺素的来源，而胎儿体液内的前列腺素转变对胎儿发育起阻碍作用。

实验将妊妇18周流产的胎盘组织与F2α（Prostaglandin，PG）一路培育，可使胎盘组织中的血流发生减少，从而改变了胎盘多肽激素的产生。

研究发觉，妊妇缺锌时可使胎盘内前列腺等血管活性物质增加，使PGF2α升高，胎盘血管收缩，引发胎盘灌注量减少，加倍阻碍锌的转运，造成输送到绒毛间隙氧和营养物质的减少，阻碍胎儿生长。

　　胰岛素是以晶态或亚晶态（Paracrystalline）锌-胰岛素的形成存在于胰脏的分泌腺中的，与锌蛋白结合，或围绕锌离子形成络合物而更好地发挥作用。

因此当锌缺乏时那么胰岛素合成、贮藏、分泌和激素活性降低，脂肪细胞对葡萄糖的利用率大大降低。

但近期一项研究对此持异议，提出锌缺乏时血清胰岛素未减低，其机制不明[5]。

　　人体类糖皮质激素受体含有与一系列调剂蛋白或结合蛋白中象锌指蛋白相似的结构域，因此锌也操纵着激素与受体的结合进程。

　　4．锌、铜对免疫功能的阻碍

　　4．1对特异性免疫细胞的阻碍

　　T、B淋巴细胞受有丝割裂原或抗原刺激而被活化，是机体免疫系统发挥免疫应答作用的先导时期。

Neves观看人类免疫缺点病毒（HumanimmunodeficiencyVirusHIV+）无病症个体的淋巴细胞增殖反映提出锌对有丝割裂有阻碍[11]。

动物实验说明，成年鼠喂食低锌食物2周，在外周血及脾组织中T、B细胞数均减少，外周血淋巴细胞和巨噬细胞浓度最终减少约75%。

经连年动物、人体实验得出结论，缺锌时，胸腺、脾脏发生明显萎缩，骨髓中有核细胞减少1/3，所有B淋巴细胞和其前体减少75%[12]。

在恒河猴胎仔期锌缺乏可致丙种球蛋白减少，而缺锌鼠既使在婴儿期喂养正常锌含量的食物，也可观看到因胎儿期锌缺乏致使的直至成人期的免疫抑制。

铜缺乏时，循环中粒细胞数减少，但其机制未明[13]，表现为T细胞数量减少和T、B淋巴细胞对淋巴细胞有丝割裂原的反映降低。

　　因此，锌、铜的减少第一引发免疫细胞的减少，阻碍了免疫细胞的功能。

正常情形下，自身T细胞在抗原提呈细胞（Ia+）的Ia分子刺激下发生的增殖反映为混合淋巴细胞反映（MixedlymphocyteReaction,MLR）可阻断抗体对胎儿父亲抗原的抑制，这一反馈抑制回路失调，那么显现了IUGR妇女的单核细胞与对第三者的男性单核细胞的MLR相较较，对其丈夫的MLR显著减少（P＜）的结果，使抗体对胎儿父亲抗原反映增强而引发胎儿发育受限。

缺铜时T细胞对各类刺激原的反映性均低，缺铜小鼠的脾细胞在单向混合淋巴细胞培育中，不管是作为反映者仍是刺激者，混合淋巴细胞反映都降低。

而另一方面，T、B细胞的减少使母体淋巴细胞对胎盘抗原无反映或抑制时，就不能发动免疫维持机制而减少分泌多种细胞激肽，结果是胎盘变小，不能充分发挥其功能。

　　4．2对细胞因子的阻碍

　　已有结果说明，锌缺乏阻碍着细胞因子，白介素（IL-一、IL-二、IL-3、IL-4、IL-6），干扰素（IFN-T、IFN-a），肿瘤坏死因子（TNF-a），这些因子阻碍着T、B细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞（NK）的发育和活性[12]。

IL-2为调剂淋巴细胞激活、分化的细胞因子，IL-4对胎盘有爱惜作用，避免NK细胞对滋养层的损伤，还调剂颗粒上皮细胞分泌巨噬细胞集落刺激因子（Macrophage-ColonystimulatingFactor,M-CSF），而M-CSF能刺激造血母细胞繁衍、分化并形成细胞集落，是人类胎盘发育进程的调剂因子[14]。

Sautosneto等报导缺锌阻碍单核巨噬细胞产生和分泌IL-1和TNF-a,TNF-a也能刺激淋巴细胞的增殖反映，而多种细胞因子均参与胎盘的生长发育与侵袭性的调控[15]，缺锌将阻碍到胎盘的正常发育和功能。

　　铜缺乏时IL-一、IL-2产生的动力学发生转变，IL-5不能产生。

　　4．3对细胞凋亡机制的阻碍

　　细胞凋亡（Apoptosis）是细胞为了维持内环境稳固，由基因操纵的自主有序的细胞死亡，是多细胞生物更新正常细胞和清除异样细胞的重要手腕，参与机制生殖、胚胎发育、免疫等生理进程。

　　Smith等对照了43例正常怀胎胎盘和23例IUGR胎盘中的细胞凋亡情形，结果发觉，正常胎盘中有核细胞凋亡比例平均为%，而IUGR胎盘为%，P＜。

能够估量胎盘细胞凋亡速度变快可能致使IUGR[16]。

　　锌通过锌依托酶、锌指蛋白等直接或间接阻碍细胞信号传导及基因表达。

当锌缺乏时，为了维持细胞内环境的稳态。

一些特异基因自主表达，诱导凋亡造成胎盘过度损害。

　　4．4阻碍免疫功能的机理

　　可能与膜细胞和功能改变，蛋白质合成和膜受体数量减少，干扰辅助细胞的抗原提呈和酶活性改变有关。

　　5．其它方面

　　近期发觉如改变母体锌代谢，在锌减少的情形下与低体重儿的母体甲胎蛋白（Alpha-Fetoprotein，AFP）升高有关，甲胎蛋白有免疫抑制作用，可推测为母体AFP升高与缺锌有关[17,18]，进一步致使IUGR，至于何为因果，尚需进一步研究。

　　锌、铜对胎儿的发育有重要阻碍，关于铜的阻碍机制目前研究还不充分，但何种检测指标能更好地反映母儿的锌、铜状况仍有争议，需进一步研究。

总之适当补充围产期锌、铜，将会改善母、儿健康状态，为优生优育打好基础。

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