轻型复发性阿弗他溃疡患者铜锌血清含量的临床研究
2018-05-08张子川王鸿雁陈光吴仲寅方会清
张子川 王鸿雁 陈光 吴仲寅 方会清
[摘要] 目的 比较轻型复发性阿弗他溃疡患者与健康人体内铜离子(Cu2+)和锌离子(Zn2+)的血清含量,探讨其与复发性阿弗他溃疡的关系。 方法 选取2015年3月~2016年12月在解放军白求恩国际和平医院(以下简称“我院”)口腔科确诊的97名轻型复发性阿弗他溃疡(MiRAU)患者和同期来我院体检的102名无MiRAU的健康人为研究对象。分别抽取溃疡发病期的患者(A组)和健康人(B组)5 mL空腹静脉血,再采用色度法检测受试者体内Cu2+和Zn2+的血清浓度。 结果 A、B两组受试者体内Cu2+的血清浓度分别为(16.77±3.89)μmol/L和(17.62±3.05)μmol/L,组间差异无统计学意义(P > 0.05);A组受试者血清中的Zn2+浓度[(14.39±1.86)μmol/L]显著低于B组[(16.18±2.46)μmol/L](P < 0.05)。 结论 锌离子血清含量的降低可能与复发性阿弗他溃疡存在着某种关联性。
[关键词] 复发性阿弗他溃疡;铜;锌;色度法
[中图分类号] R181 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)02(c)-0114-04
A clinical study of the serum content of copper iron and zinc iron in patients with minor recurrent aphthous ulcer
ZHANG Zichuan1 WANG Hongyan2 CHEN Guang1 WU Zhongyin1 FANG Huiqing1
1.Department of Stomatology, Bethune International Peace Hospital, Hebei Province, Shijiazhuang 050082, China; 2. Hebei Medical Information Research Institute, Hebei Province, Shijiazhuang 050000, China
[Abstract] Objective To compare the serum content of iron and Copper Zinc in patients with minor recurrent aphthous ulcer (MiRAU) and healthy individuals, and then to analyze that whether there is a possible relationship between them and recurrent aphthous ulcer. Methods Ninty-seven patients with minor recurrent aphthous ulcer (MiRAU) confirmed in Department of Stomatology of Bethune International Peace Hospital (hereinafter referred to as "our hospital") from March 2015 to December 2016 and 102 healthy persons without MiRAU in our hospital were enrolled. The patients with MiRAU (group A) and healthy persons (group B) were extracted 5 mL fasting venous blood respectively, and then the chromaticity method was used to detect the serum concentration of Copper and Zinc irons in subjects. Results The serum content of Copper iron in those subjects of group A and group B were (16.77±3.89) μmol/L and (17.62±3.05) μmol/L, and there was no significant difference between the two groups (P > 0.05). The serum content of Zinc iron in those subjects of group A [(14.39±1.86)μmol/L] was significantly lower than that of group B [(16.18±2.46) μmol/L](P < 0.05). Conclusion The decrease of serum content of Zinc iron may be associated with recurrent aphthous ulcer.
[Key words] Recurrent aphthous ulcer; Copper; Zinc; Colorimetric measurement method
復发性阿弗他溃疡(recurrent aphthous ulcer,RAU)是一种常见的病因不明的口腔黏膜炎症性疾病,以周期性发作和烧灼性疼痛为其典型的临床特点,发病率高达20%[1-3]。最近有研究报道[4-7],RAU患者血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的含量显著低于无RAU的健康人。SOD是一种能够有效清除超氧阴离子自由基的抗氧化酶,常作为机体抗氧化损伤能力的代表,人体内主要含有铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)和锰超氧化物歧化酶(MnSOD)[8]。已有研究证明,癌症、糖尿病、帕金森等疾病不仅与机体的氧化应激状态有关,也与铜、锌等微量元素的血清含量相关[9-12]。因此,本研究通过比较健康人群和RAU患者血清铜离子和锌离子浓度,探讨其与RAU的发病机制是否存在着相关性,为预防和治疗RAU提供理论依据。
1 资料与方法
1.1一般资料
选取2015年3月~2016年12月在解放军白求恩国际和平医院(以下简称“我院”)口腔科确诊为轻型复发性阿弗他溃疡(minor recurrent aphthous ulcer,MiRAU)的患者97例,平均患病时间(5.62±2.29)年,平均发病频率(6.74±2.62)次/年,所有患者均由同一名口腔黏膜病专业的主任医师确诊,以同期在我院体检的健康人102名为对照组。纳入标准:①所有受试者的血常规、血凝、血沉、血糖、血脂、肝肾功能、促甲状腺激素、电解质、C反应蛋白、球蛋白、白蛋白、叶酸、维生素以及钠、钾、钙、铁、磷等检测结果均在正常范围内;②MiRAU患者无明显原因的口腔溃疡年发病次数为3~12次;③无糖尿病、风湿性关节炎、冠心病、白塞病、周期性中性粒细胞减少症、消化系统疾病、免疫系统疾病、心血管系统疾病、内分泌系统疾病等;④女性受试者均未在月经期、孕期和哺乳期;⑤无吸毒、吸烟、酗酒等不良嗜好;⑥无白斑、红斑、单纯疱疹病毒感染、疱疹性咽峡炎、扁平苔癣、红斑狼疮、天疱疮等口腔黏膜疾病;⑦牙齿无锐角锐边,无活动性牙龈炎、牙周炎;⑧3个月内未服用维生素类、甾类化合物、免疫调节类等药物。本研究经医院医学伦理委员会通过,患者知情同意并签署知情同意书。
1.2 实验方法
所有受试者禁食10~12 h后,抽取清晨空腹静脉血5 mL,置于无任何抗凝血剂的真空管中,在4℃环境下以3000 r/min离心5 min,离心半径为15 cm,取上层血清液置于-80℃冰箱中保存。以MiRAU患者发病期时的空腹静脉血为A组,健康人群的空腹静脉血为B组。采用分光光度计(Alpha-1106,上海谱元仪器有限公司),铜离子检测试剂盒(Copper assay kit,络合比色法,南京建成生物工程研究所),锌离子检测试剂盒(Zinc assay kit,络合比色法,南京建成生物工程研究所)分别测定受试者血清中的Cu、Zn离子浓度。试剂盒的检测范围分别为[Cu2+(0~78.7)μmol/L]和[Zn2+(0~61.2)μmol/L];准确度相对偏差≤15.0%;精密度批内变异系数≤4.0%,批间相对极差≤6.0%。
Cu2+检验原理:在pH = 5.0的缓冲液中,从铜蓝蛋白中解离出的Cu2+可与络合剂2-[(3,5-二溴-2-吡啶)-偶氮]-5-氨基酚(3,5-二溴-PAESA)发生反应,形成紫红色络合物。该络合物在一定范围内的吸光率与Cu2+浓度成正比[13]。
Zn2+检验原理:室温环境下,Zn2+可与试剂中的2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-[N-正丙基-N-(3-磺酸丙基)氨基]苯酚(5-Br-PAPS)形成有色复合物,其在一定范围内吸光率与Zn2+浓度成正比[14]。
1.3 统计学方法
采用SPSS 19.0对所得数据进行统计学分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,计数资料以百分率表示,采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组一般资料比较
本研究中所有受试者的一般临床资料见表1。统计分析结果显示,两组受试者的性别及年龄差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
2.2 两组Ca2+浓度比较
A组受试者血清中的Cu2+浓度为(16.77±3.89)μmol/L,与B组受试者血清Cu2+浓度(17.62±3.05)μmol/L相比,差异无统计学意义(P > 0.05)。A组受试者血清中的Zn2+浓度为(14.39±1.86)μmol/L,显著低于B组受试者的血清Zn2+浓度[(16.18±2.46)μmol/L](P < 0.05)。A、B两组受试者的血清Cu/Zn比值分别为(1.15±0.15)和(1.09±0.04),组间差异有统计学意义(P < 0.05)。
3 讨论
RAU是一种常见的炎症性口腔黏膜疾病,又名复发性阿弗他口炎(recurrent aphthous stomatitis,RAS),好发于唇、颊、舌、口底、软腭等部位[15-16]。临床上依据溃疡的大小、深浅及数目不同分为轻型、重型和疱疹样溃疡,其中又以轻型复发性阿弗他溃疡(Minor recurrent aphthous ulcer,MiRAU)最为常见,约占此病的80%[17]。本研究中的97例患者均由我院口腔科具有多年临床经验的口腔黏膜病专家依据其临床表现及既往病史,最终确诊为MiRAU。
以往的研究认为局部创伤、吸烟、营养缺乏、心理应激、细菌或病毒感染、过敏因素、精神因素、遗传因素、免疫因素等均可诱发RAU,但是至今尚无明确结论[18]。近些年的研究發现,RAU患者机体的氧化应激状态与无RAU的健康人之间存在差异,因此他们认为氧化应激可能与RAU的发病机制间存在某种关联性[18-20]。氧化应激(oxidative stress,OS)是指当机体受到多种因素刺激后,体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量增多,超过正常的生理范围,从而破坏了氧化剂与抗氧化剂间正常的动态平衡,导致细胞和细胞外生物大分子蛋白质、脂质、核酸等的结构被修改,继而其功能受损,最终致使机体进入一种严重的、易受损的应激状态[20]。为了预防过量自由基导致的氧化损伤,机体存在两类抗氧化防御系统,一类是酶类抗氧化系统,包括超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSHPx)等;另一类是非酶类抗氧化系统,包括谷胱甘肽、褪黑激素、尿酸及维生素A、B12、C、E等[6-7]。
近些年人們对RAU患者体内的抗氧化物酶含量进行了相关研究,但是结论却不尽相同。Cimen等[21]研究发现RAU患者红细胞中CAT和GSHPx含量显著低于健康人,但两组的SOD含量无统计学差异,这与Momen-Beitollahi[5]的研究恰恰相反。Karincaoglu等[4]认为RAU患者血浆中的SOD和CAT含量显著降低,而GSHPx血浆含量却显著增高。Gupta等[6]的研究结果显示RAU患者SOD和GSHPx的血清含量显著低于对照组,而血清中CAT的含量却显著增高。本研究结果显示,RAU患者体内SOD、CAT和GSHPx的血清含量均显著低于对照组[7]。SOD是人体内重要的抗氧化物酶,常作为机体抗氧化损伤能力的代表,能够有效清除体内超氧阴离子自由基(O2-)。由于SOD属于金属蛋白酶,人们根据其结构中所含的金属辅基不同又将其分为三种,分别是铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和铁超氧化物歧化酶(Fe-SOD),其中存在于人体内的只有CuZn-SOD和Mn-SOD。铜和锌作为CuZn-SOD的辅助因子参与机体的抗氧化过程,成为机体的抗氧化微量元素。其中,铜构成SOD的活性中心,而锌对SOD空间构象的维持具有重要作用[8]。目前,关于铜、锌、硒、锰等抗氧化微量元素与RAU发病机制间相关性的研究报道较少。因此,本研究通过比较健康人群和RAU患者血清Cu2+和Zn2+浓度,探讨其与RAU的发病机制间是否存在着关联性。
锌是人体必需的微量元素,参与体内多种生理活动。不仅在细胞的DNA复制、RNA转录、增殖、分化等活动中起重要作用,还能够调节蛋白质和核酸的代谢;对于机体免疫功能也具有一定的调节作用;作为多种酶和蛋白质的辅助因子,锌还具有抗氧化、抗炎的作用。锌含量减少会导致体内SOD和GSHPx活性降低,脂质过氧化加强,进而诱发机体产生氧化应激,激活单核巨噬细胞,活化NF-κB炎症因子,引起炎症因子如IL-1β、IL-6和TNF-α生成增加[22-23]。本研究中,MiRAU患者血清Zn2+浓度显著低于对照组,可能是由于Zn2+参与中和MiRAU患者体内过量的氧自由基而减少,这与以往的研究结论一致。
铜在人体内参与多种金属蛋白质和酶的构成,如铜蓝蛋白、细胞色素氧化酶、酪氨酸酶、赖氨酸氧化酶、多巴胺-β-羟化酶、单胺氧化酶、超氧化物歧化酶等[24]。正常范围内的血铜浓度对机体无害,但过量的Cu2+会诱发氧化应激,继而导致慢性炎症。而人体组织在遭受炎性破坏过程中,又会有大量的Cu2+释放入血,从而加重了机体的氧化应激反应,导致脂质过氧化,MDA血清含量增加[25]。已有研究表明,血铜升高可能与糖尿病、心血管疾病、血液病、恶性肿瘤、阻塞性黄疸、肝硬化、哮喘、肺炎、肺气肿、风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、子宫肌瘤等有关[24]。本研究中两组受试者血清Cu2+浓度无显著差异,分析其原因如下:Cu、ZnSOD因需清除体内过量的氧自由基而消耗,Cu2+被释放入血,血铜浓度升高。同时,铜、锌的血清浓度保持动态平衡,血清Cu/Zn比值正常范围为0.9~1.2。由于机体本身具有自我调节机制,为了保持恒定的血清Cu/Zn比值,当血清Zn2+浓度降低时,组织对Zn2+的利用率也会随之降低,反而促进了组织对Cu2+的利用,降低血铜浓度。
本研究采用络合比色法对发病期的MiRAU患者和健康人空腹静脉血中的Cu2+和Zn2+含量进行了比较,结果发现MiRAU患者血清Zn2+浓度显著低于健康人群,而两组受试者的血清Cu2+浓度无统计学差异。由于采用的是横断面研究,故而无法证明Cu、Zn离子血清含量的变化是否与RAU发病机制间存在着因果关系。但本研究结果提示适当补充富含微量元素的食物可能会减少氧化应激损伤的范围及可能出现的并发症。
[参考文献]
[1] Cui RZ,Bruce AJ,Rogers RS 3rd. Recurrent aphthous stom?鄄atitis [J]. Clin Dermatol,2016,34(4):475-481.
[2] Edgar NR,Saleh D,Miller RA. Recurrent Aphthous Stomatitis:A Review [J]. J Clin Aesthet Dermatol,2017,10(3):26-36.
[3] Akintoye SO,Greenberg MS. Recurrent aphthous stomatitis [J]. Dent Clin North Am,2014,58(2):281-297.
[4] Karincaoglu Y,Batcioglu K,Erdem T,et al. The levels of plasma and salivary antioxidants in the patient with recurrent aphthous stomatitis [J]. J Oral Pathol Med,2005,34(1):7-12.
[5] Momen-Beitollahi J,Mansourian A,Momen-Heravi F,et al. Assessment of salivary and serum antioxidant status in patients with recurrent aphthous stomatitis [J]. Med Oral Patol Oral Cir Bucal,2010,15(4):e557-e561.
[6] Gupta I,Shetti A,Keluskar V,et al. Assessment of serum enzymatic antioxidant levels in patients with recurrent aphthous stomatitis:a case control study [J]. Enzyme Res,2014,2014:340819.
[7] Zhang Z,Li S,Fang H. Enzymatic antioxidants status in patients with recurrent aphthous stomatitis [J]. J Oral Pathol Med,2017,46(9):817-820.
[8] Gunduz K,Ozturk G,Sozmen EY. Erythrocyte superoxide dismutase,catalase activities and plasma nitrite and nitrate levels in patients with Beh?et disease and recurrent aphthous stomatitis [J]. Clin Exp Dermatol,2004,29(2):176-179.
[9] 杨利军,王明臣,姚丽,等.胃癌癌变过程血清SOD活力和铜及锌含量变化的实验研究[J].现代中西医结合杂志,2000,9(18):1753-1754.
[10] 侯焕喜,王训.帕金森病与微量元素及氧化应激的关系[J].中国神经免疫学和神经病学杂志,2014,21(2):123-125.
[11] 孙燕,朱本章.微量元素与糖尿病氧化应激[J].国外医学(医学地理分册),2004,25(4):159-161.
[12] Katakwar P,Metgud R,Naik S,et al. Oxidative stress marker in oral cancer:A review [J]. J Cancer Res Ther,2016, 12(2):438-446.
[13] Evenson MA. Measurement of copper in biological samples by flame or electrothermal atomic absorption spectrometry [J]. Methods Enzymol, 1988,158:351-357.
[14] Smith JC,Butrimovitz GP,Purdy WC. Direct measurement of zinc in plasma by atomic absorption spectroscopy [J]. Clin Chem,1979,25(8):1487-1491.
[15] Scully C,Gorsky M,Lozada-Nur F. The diagnosis and management of recurrent aphthous stomatitis: a consensus approach [J]. J Am Dent Assoc,2003,134(2):200-207.
[16] Preeti L,Magesh K,Rajkumar K,et al. Recurrent aphthous stomatitis [J]. J Oral Maxillofac Pathol,2011,15(3):252-256.
[17] Chavan M,Jain H,Diwan N,et al. Recurrent aphthous sto?鄄matitis:a review [J]. J Oral Pathol Med,2012,41(8):577-583.
[18] Khademi H,Khozeimeh F,Tavangar A,et al. The serum and salivary level of malondialdehyde,vitamins A,E,and C in patient with recurrent aphthous stomatitis [J]. Adv Biomed Res,2014,3:246.
[19] Arikan S,Durusoy C,Akalin N,et al. Oxidant/antioxidant status in recurrent aphthous stomatitis [J]. Oral Dis.,2009, 15(7):512-515.
[20] Xiao-Yan Li,Zi-Chuan Zhang. Assessment of serum malondialdehyde,uric acid,and vitamins C and E levels in patients with recurrent aphthous stomatitis [J]. J Dent Sci,2016,11(4):401-404.
[21] Cimen MY,Kaya TI,Eskandari G,et al. Oxidant/antioxidant status in patients with recurrent aphthous stomatitis [J]. Clin Exp Dermatol,2003,28(6):647-650.
[22] Jomova K,Valko M. Advances in metal-induced oxidative stress and human disease [J]. Toxicology,2011,283(2-3):65-87.
[23] 陳璇,周方圆,魏小飞,等.锌对2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响[J].南京医科大学学报,2015,35(10):1377-1382.
[24] 侯振江,孟晨阳.铜代谢及其临床意义[J].微量元素与健康研究,2002,19(3):68-70.
[25] Ozturk P,Belge Kurutas E,Ataseven A. Copper/zinc and copper/selenium ratios,and oxidative stress as biochemical markers in recurrent aphthous stomatitis [J]. J Trace Elem Med Biol,2013,27(4):312-316.
(收稿日期:2017-11-19 本文编辑:刘学梅)