人体骨骼中微量元素的测定.doc

河南医学研究HENAN M ED ICAL R ESEARCH第 6 卷 第 2 期Vol . 6J uneNo . 219971997 年6 月人体骨骼中微量元素的测定孙保国陈凤苞翟福英张毓洲王利民卫云涛李甲振(河南医科大学第一附属医院骨科 郑州 450052)摘要 目的 :通过对人体骨骼中微量元素的测定 ,求得其正常值 ; 对病骨中微量元素的测定 ,了解其变化规律 ,为早期诊断和防治疾病提供依据 。方法 : 采用原子发射光谱和激光显微 光谱分析的方法测出 300 例健康人骨骼标本中 9 种微量元素的含量 ,并经统计学处理 ,得出其 正常参考值 。同时还对创伤骨痂和骨肿瘤中上述 9 种元素的含量进行了测定 。结果 : 测出健 康人骨骼中 9 种微量元素的含量和正常参考值 ;对创伤骨痂标本进行上述元素测定 ,发现锌 、 银和镍的含量下降 ;测定骨肿瘤标本发现铜 、铁和硅的含量减少 。结论 : 测出健康人骨骼中 9 种微量元素的含量及正常参考值 ;发现创伤骨痂及骨肿瘤中元素含量的不同变化 ,供早期诊断 和防治疾病参考 。关键词 微量元素 ;原子发射光谱 ;激光显微光谱 ;光谱分析 ;骨痂 ;骨肿瘤我们采用原子发射光谱和激光显微光谱分析的方法 ,对人体骨骼中微量元素的含量 进行了测定 。同时 ,还测定了外伤骨折愈合 中的骨痂和骨肿瘤标本内的微量元素及其含 量 。最后统计出三类骨标本中微量元素含量的变化 ,并寻找其原因 ,为诊断和防治骨病提 供依据 。血迹后烘干并称重 ;有机溶剂浸泡数小时 ,中间更换 2 次 ;蒸馏水冲洗数次 、烘干 、称重 ;灰 化 、称重 ;放入玛瑙研钵中研细 ,过 150200 目筛 ,备用 。114 测定步骤 制备与样品具有良好匹配性的标准样品 ;制备电极 ;在规定的工作条件 下曝光 ;测量谱线黑度 ,求出测定元素在样品 中的含量 ;以不同方法和步骤进行质量监控 和检查 ;核实数据 。材料与方法1111 标本来源11111 本组健康人的性别 、年龄及骨骼标本 来源和重量 : 新鲜外伤骨折处总计 120 例 , 其中脊椎骨 10 例 , 股骨 10 例 , 胫骨 10 例 , 腓 骨 10 例 , 跗骨 10 例 , 趾骨 16 例 , 肱骨 8 例 , 桡骨 10 例 , 尺骨 10 例 , 腕骨 10 例 , 掌骨 16例 。髂骨供骨区 180 例 。每例标本重量均为10 g 。男性 200 例 , 女 性 100 例 。年 龄 范 围 在 1850 岁之间 , 平均年龄为 34 岁 。11112 本组还采集了外伤骨折愈合的骨痂 ,骨肿瘤以及多种骨病的标本进行测定 。结果2211分别测出男性及女性骨标本内 9 种微量元素的含量 ,将男性组与女性组的数据经 统计学处理后无显著性差异 ,故合并统计 。212300 例健康人骨骼标本测出的 9 种微量元素含量 ,经统计学处理后 ,正常参考值如 下 。锌 ( Zn) :90 . 6794 . 40 pp m ,铜 ( Cu) :1 . 72 6 . 13 pp m ,锶 ( Sr ) : 32 . 15 37 . 05pp m ,铁 ( Fe) :32 . 8938 . 28 pp m ,铝 (Al) : 3 .71 7 . 94 pp m ,硅 ( Si ) : 42 . 89 46 . 64112测 量 仪 器本 组 采 用 W P G - 100 型pp m ,镍 ( Ni ) : 0 . 17 2 . 80 pp m , 银 ( Ag ) :0 . 06 4 . 65 pp m , 锰 ( M n ) : 0 . 10 1 . 54 pp m 。1M 光栅光谱仪和 L MA - 10 红宝石激光显微光谱分光仪 。113样品处理剔除残留软组织 ,冲洗干净100 后 3 种微量元素呈非正态分布 ,经变换后仍不服从正态 ,故采用百分位数法求出正 常值范围 。213骨肿瘤标本内微量元素的测定值与健康人骨标本内正常参考值的比较统计见表 1 。表 1 骨肿瘤标本微量元素测定值与健康人骨标本正常参考值比较正常组良性瘤组恶性病组F锌镍 银 锰 铜铁2 . 05 0 . 32- 0 . 20 0 . 37- 0 . 45 0 . 66- 0 . 45 0 . 340 . 53 0 . 371 . 54 0 . 412 . 06 0 . 28- 0 . 15 0 . 47- 0 . 39 0 . 58- 0 . 51 0 . 390 . 32 0 . 531 . 30 0 . 381 . 98 0 . 20- 0 . 22 0 . 42- 0 . 67 0 . 36- 0 . 58 0 . 420 . 22 0 . 221 . 16 0 . 400 . 73780 . 25862 . 23890 . 95465 . 54879 . 6316上述 6 种微量元素用对数变换 ,服从正态分布 。其中铜和铁的含量在良性骨肿瘤组 与恶性骨肿瘤组中均减少 ,经统计学处理 ,有 显著性差异 。锶 :在良性骨肿瘤组 、恶性骨肿瘤组与正在骨痂标本中 , 锌和银的含量比正常参考值减少 。镍 :2 = 6 . 3205 , P 0 . 05 。 镍和 硅 的 含 量 经 变 换 后 不 服 从 正 态 分布 ,用原始数据按秩和法检验 。骨痂组与正常参考值比较 ,镍的含量有 显著差异 , P 0105 ,即骨痂组中镍的含量明 显低于正常参考值 。常 组 的 比 较 统 计 中 , 2010774 。硅 : 在 上 述 三 组 的 比 较 统 计 中 , 2= 511164 ,=P=14 . 4431 , P = 0 . 0007 , P 0 .05 ; 正常组与恶性肿瘤组的比较 , t = 3 . 3420 , P 良性瘤组 恶性瘤 组以上两种微量元素经变量交换 ,不服从 正态分布 ,采用秩和检验法进行处理 。214创伤骨折部位骨痂中微量元素与正常 参考值的比较统计见表 2 。结论3我们测定了健康人体骨骼中锌 、铜 、锶 、铁 、铝 、硅 、镍 、银和锰的含量 ,并统计测算出 上述 9 种微量元素的正常参考值 ; 男女性别间含量无明显差异 ;骨肿瘤标本中铜 、铁和硅 的含量减少 ;骨痂标本中锌 、银和镍的含量下 降 。上述改变经统计学处理 ,均有显著差异 。讨论4表 2骨折部位骨痂微量元素与正常参考值比较411 近十余年来 ,人体中微量元素的研究工作已逐步开展起来 。查阅国内外文献资料 , 绝大多数作者测定出血液中 微 量 元 素 的 含 量 ,近来有人2 在测定头发中微量元素的含 量 ,并试图寻找与血液中含量的关系 。还有不少学者2 正在积极测定人体各种组织 、器 官中微量元素的含量 ,例如眼 、鼻 、子宫 、尿石正常组骨痂组t锌银 铜锶 铁 铝2 . 05 0 . 32- 0 . 45 0 . 700 . 53 0 . 371 . 45 0 . 441 . 54 0 . 410 . 84 0 . 301 . 89 0 . 29- 0 . 87 0 . 560 . 60 0 . 330 . 33 0 . 111 . 55 0 . 480 . 73 0 . 372 . 132 . 880 . 770 . 600 . 080 . 08河南医学研究102第 6 卷的分布 。迄至目前为止 ,在国内外的文献中尚未查到有关骨骼中微量元素含量的系统资 料 ,仅散见个别作者对某种骨病少数标本的 对照研究 。3 5本项研究的目的试图从人体骨骼中微量 元素含量的变化探索骨病发 生 及 演 变 的 过程 ,为预防疾病的发生 、早期诊断及有效的治 疗提供依据 。412 我们采用原子发射光谱和激光显微光 谱分析的方法 ,由专人在相同的环境与条件 下按规定的程序处理标本 ,对原始数据反复核对 3 次后方予确定 。 在原始数据的分析过程中 ,发现性别对测定值的结果影响不大 ,经处理没有统计学 意义 ,故未分组列出 。不同 人 体 内 微 量 元 素 含 量 的 波 动 幅 度大 ,与个体的生存环境 、营养状况 、职业接触 、 内环境的差异及其它多种因素密切有关 。本组经历近十年的工作 ,对 300 余例健 康人骨骼标本进行反复检测与运算 ,最后测 定出正常参考值 ,并作统计学处理 ,经对数变换符合正态分布的微量元素有锌 、铜 、锶 、铁 、 铝和硅 ;虽测出正常参考值 ,但不服从正态分 布 ,经变换后仍不服从正态 ,采用百分位数法 求出正常参考值范围的微量元素有镍 、银和 锰 。在骨肿瘤的标本内 ,铜和铁的含量与正 常参考值相比较 ,有显著的差异 ;锶和硅经变 换后不服从正态分布 ,故改用秩和法检验 ,采 用两两比较法 ,发现硅的含量与正常参考值 相比较有显著的差异 。在创伤骨痂标本内 ,锌和银的含量与正 常参考值相比较 ,有显著的差异 ;经秩和法检 验后 ,发现镍的含量亦有明显的异常 。总之 ,在骨肿瘤的标本内铜 、铁和硅的含 量减少 ;在创伤骨痂的标本内锌 、银和镍的含量亦呈下降趋势 ,经统计学处理 ,均有显著差 异性 。本项研究发现在创伤骨痂标本中 ,锌 、银和镍的含量比健康人骨呈下降趋势 ,这表明 上述三种元素含量的降低对于早期诊断骨痂 的形成 ,鉴别骨痂与骨肿瘤或其它新骨形成 的疾病 ,及时补充上述三种元素对于预防骨 折不连与延迟愈合 ,促进骨折愈合诸方面均有重要的价值 ,查阅国内外诸多文献1 5 尚 未发现上述报道 。同样 , 本 项 工 作 还 发 现 骨 肿 瘤 标 本 中 , 铜 、铁和硅的含量比健康人骨内的含量普遍 减少 ,这一发现为研究骨肿瘤的发生 、早期诊断 、鉴别诊断以及预防发生和合理治疗提供 了依据 。自然 界 的 基 本 法 则 是 量 变 引 起 质 变 ,在骨标本内铜 、铁和硅的减少可以导致肿 瘤的发生 ,从一个侧面为肿瘤的研究提供实 验室的依据 ,其意义是难以言喻的 。近年来 ,国外对于微量元素的研究工作 日臻完善 。不少实验室发现和制定了许多新 的高灵敏度的 、超微量的 、分子水平的研究方 法 ,特别是采用物理的方法进行定量的测定 , 有了飞速 的 发 展1 。最 常 用 者 为 原 子 吸 收光谱分析法 ,具有灵敏度高 、取样少等优点 , 便于微量和超微量的测定 。今后 ,我们应不 断改进检测手段 ,使我们的数据更加灵敏精 确 ,在骨病的研究领域内发现更多的问题 。参考文献1孔祥瑞 1 必需微量元素的营养 、生理及临床意义. 合肥 :安徽科学技术出版社 ,1982 :134冯宋榴 ,黄家琛 , 李增禧 , 等 1 现代微量元素研究 1 北 京 :中国环境科学出版社 ,1987 :300348王智兴 ,胡美珠 ,叶衍庆 1 骨折患者的血清微量元素变 化 1 中华骨科杂志 ,1993 ;13 :58Fisher GL , Byers VS , Shif rie M , et al . Copper and zinc levels in serum f ro m human patient wit h sarco mas. Ca n2 cer , 1976 ; 37 :356Bat tisto ne GC , Rubin M I , Cut right D E , et al . Zinc and bo ne healing. O ral s u rg , 1972 ;34 :542收稿 : 1996209203 修回 : 19962112122345Determination of the Contents of Traceelements in Human BonesShun Bao2guoChen Feng2baoZhai Fu2yinget al( Depa rt ment of O rt hopedic S u rgery , T he Fi rst A f f i li ated Hos pi t al , Hena n Medical U ni versi t y , Zhen gz hou 450052)AbstractO bject i ve : In no r mal and abno r mal human bo ne specimens , t he co ntent s of t henine t raceelement s were measured to p rovide t he reference data fo r early diagno sis , t reat ment andp reventio n bo ne diso rders. M et hods : In t he specimens of 300 healt hy human bo ne , t raumatic o s2 teot ylus and bo ne t umo r , Nine t raceelement s were detected by means of ato mic radiative spect rum and lasser t race spect rum analytics. Res ul ts : In 300 healt hy human bo ne , t he no r mal reference values of t he nine t raceelement s were deter mined statistically. In t raumatic o steot ylus , t he co n2 tent s of zinc , silver and nickel were decreased. In t he specimens of bo ne t umo r , t he co ntent s ofcopper , iro n and silico n were decreased 。Concl usion : The nine t raceelement values of 300 healt hyhuman bo ne and it s changes in t raumatic o steot ylus and bo ne t umo rs wo uld p rovide t he reference data fo r making early diagno sis , t reating and p reventing bo ne diseases.Key wordst raceelement s ; ato mic radiative spect rum ; lasser t race spect rum ; spect ral analy2sis ; o steot ylus ; bo ne neoplasmp53 基因与肿瘤的联系质疑据 加 拿 大医 学 邮 报 1996 年 12 月 3 日 载 ,Wyso ng 报道 ,一名研究人员认为 ,p53 基因在肿瘤形 成过程中的作用 ,并没有既往认为的那样重要 。美国 Roswell Par k 癌症研究所的 Anderso n 医师 称 ,至少对某些种类癌瘤来讲 ,p53 基因要到肿瘤形 成后才起作用 。他认为 , 整个研究领域过分强调了 p53 ,而更多的工作应放在调查肿瘤形成早期起作用 的因素