引用本文: 高慶雙, 高翠紅, 劉樹平. 乳腺癌患者血微量元素與氨基酸的臨床分析. 華西醫學, 2014, 29(12): 2223-2225. doi: 10.7507/1002-0179.20140672 復制
近年乳腺癌的發病率越來越高,其發病機制尚未完全清楚。乳腺癌治療主要采用以手術、化學治療、放射治療和內分泌治療為主的綜合性治療,患者的生存率較以往有較大提高,但仍有患者預后差。有研究認為乳腺癌的發生、發展與微量元素密切相關[1],機體內微量元素的變化直接影響腫瘤的發生、發展、轉移和預后[2]。乳腺癌與微量元素的關系對腫瘤的發病機制的研究正日益受到重視[3]。有學者從蛋白質、氨基酸及其衍生物與乳腺癌的關系方面來研究乳腺癌,希望找到一條診斷與治療乳腺癌的新途徑[1]。本研究探討了乳腺癌患者微量元素與氨基酸的變化特征及相關性,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取我院2012年5月-2013年6月婦科及普外科乳腺癌住院患者55例(乳腺癌組),均為女性,年齡22~60歲,中位年齡40.2歲。所有患者均為臨床確診,經過病理學明確診斷,并去除合并影響氨基酸代謝的疾病和已使用氨基酸、重金屬類藥物者。
對照組選取我院同期健康體檢人員50名,均為女性,年齡20~57歲,中位年齡39.4歲。所有受試者均經體檢和實驗室檢測證實心、肝、腎、胰臟、內分泌功能正常,均無高血脂、高血壓、糖尿病等病史,受檢前未服用任何藥物。
1.2 方法
1.2.1 微量元素的檢測
取受檢者空腹靜脈血或末梢血40 μL采用BH-5100型原子吸收光譜儀(原裝配套標準液)檢測乳腺癌組和對照組血液中的鈣、鎂、銅、鐵、鋅5種微量元素的含量。
1.2.2 氨基酸的檢測
采集受檢者清晨空腹靜脈血2 mL,3 000 r/min離心10 min,并分離血漿。按照8%磺基水楊酸和血漿按1︰2(V/V) 的比例,混合15 000 r/min 離心30 min,以去除雜蛋白,取上清液,經0.45 μm的微孔濾膜過濾脫氣,處理后的標本置于日本日立公司生產的L-8900型高速氨基酸分析儀(原裝配套標準液)進樣檢測。
1.3 統計學方法
采用SPSS 17.0軟件進行統計學處理。計量資料采用均數±標準差表示,行t檢驗和相關分析。以P值<0.05為有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組血微量元素濃度的比較
乳腺癌患者血銅、鐵水平升高,與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。血鎂、鈣水平與對照組相比差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 兩組血氨基酸濃度的比較
乳腺癌患者血液中纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、支鏈氨基酸/芳香族氨基酸水平降低,酪氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸水平升高,與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表 2。

2.3 微量元素與氨基酸的相關性分析
將乳腺癌患者全血微量元素和血漿氨基酸進行相關性分析,結果顯示血鎂與亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸、組氨酸呈負相關(r=-0.300,P=0.035;r=-0.286,P=0.044;r=-0.336,P=0.017;r=-0.361,P=0.010);血鈣與賴氨酸、組氨酸存在負相關(r=-0.407,P=0.003;r=-0.322,P=0.023),其他微量元素與氨基酸之間未見有統計學意義上的相關性。
3 討論
微量元素是人體內的必需元素,與人體的生長、發育和疾病的發生發展有密切關系,以多種形式在體內保持著動態平衡,缺乏或過剩可導致機體正常生理活動和生物化學過程的改變,造成細胞代謝異常和生長激素繁殖障礙,使細胞發生突變,在達到某種程度時發生癌變。鋅是人體多種酶的必需成分和激活劑,直接參與DNA、RNA聚合酶的合成和核酸代謝,是生物膜不可缺少的成分。過多或缺乏都可致癌或有益于腫瘤的發生發展,大多報道鋅缺乏會使機體免疫功能受損,使突變的基因產物不能及時清除而致癌[4]。也有報道乳腺癌組織中鋅含量大于正常組織的5~7倍[5]。本研究結果表明,乳腺癌患者血鋅水平降低,考慮可能為地區差異,有待于進一步研究。銅是人體必需的微量元素之一,是體內許多氧化酶的組成成分,在蛋白質代謝,保護細胞中起重要作用。過量的銅能抑制谷胱甘肽氧化酶的活性,使細胞易于遭受自由基的攻擊;會在體內與氨基酸、蛋白質或其他物質形成配合物,可與酶、核酸、DNA等大分子相互作用,導致細胞惡性分化[6]。銅有致癌作用,許多研究表明血清銅含量升高是多種腫瘤患者的共性[7]。本研究測定乳腺癌患者血銅增高,可能是因銅代謝紊亂,導致銅藍蛋白重新分布,進入血液中,使血銅增高。鎂作為一種輔助離子起著關鍵的作用,如參與DNA合成與降解作用,并參與蛋白質合成。鎂含量的改變與腫瘤的關系報道少見,有研究報道乳腺癌患者血鎂明顯減少或無顯著變化[7]。本研究中,乳腺癌組血鎂與正常對照相比無顯著變化,與上述報道一致。鐵是構成人體血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素和許多酶系統的重要成分,具有強烈的催化自由基和過氧化的能力,腫瘤細胞的快速增殖需大量的含鐵蛋白,導致惡性腫瘤組織中鐵含量增加。有研究發現,惡性乳腺腫瘤組織中的鐵濃度是良性乳腺組織中的6倍[8]。缺鐵可引起患者免疫功能障礙,但當體內鐵含量過高時,患癌的風險會增加[9, 10]。本研究乳腺癌患者血鐵含量明顯高于正常人,與上述報道基本一致。
機體內各種微量元素之間存在著復雜微妙的平衡,缺乏與過量都可致病,營養的均衡是機體健康的保證。檢測乳腺癌患者體內微量元素含量的變化對病情的判斷有一定參考價值,值得進一步探討。
本研究中,乳腺癌患者體內存在嚴重的氨基酸代謝紊亂,和正常細胞一樣,腫瘤細胞的生長也需要營養成分,但其動力學改變,攝取氨基酸速度明顯加快,細胞內合成代謝明顯增強,導致宿主氨基酸代謝發生改變[11]。有研究發現腫瘤細胞能選擇性地從血漿中攝取某些特定氨基酸來滿足自身快速生長的需要,引起這些氨基酸的含量降低[12],與正常人氨基酸譜相比,乳腺癌患者血漿中有7種氨基酸發生變化,其中5種為人體必需氨基酸。必需氨基酸是人體生長必不可少的,其在體內不能合成,須由食物中的蛋白質供給。本研究中乳腺癌患者血漿中纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸3種必需氨基酸含量明顯下降,提示發生乳腺癌時,常伴有高胰島素血癥,其促使支鏈氨基酸(纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸)進入肌肉等肝外組織進行代謝,導致支鏈氨基酸降低,其中亮氨酸可能起重要作用[13]。另外乳腺癌患者代謝功能障礙時,對芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸)的降解能力嚴重下降,故導致酪氨酸、苯丙氨酸含量相對升高,蛋氨酸是含硫必需氨基酸,其缺乏時DNA、RNA合成受到限制,腫瘤細胞增殖明顯受限[14]。因此肝癌患者血漿中蛋氨酸濃度比正常人高。蛋氨酸是含硫必需氨基酸,缺乏時DNA、RNA合成受到限制,腫瘤細胞增殖明顯受限。因此乳腺癌患者血漿中蛋氨酸濃度比正常人高。精氨酸是一種半必需氨基酸 ,在免疫防御和免疫調節、維持和保護腸道黏膜功能及腫瘤的特異性免疫方面發揮重要作用。本研究中,精氨酸含量比正常人低。有研究發現精氨酸有抑制腫瘤細胞增殖,降低轉移和復發率的作用,補充精氨酸還可減小腫瘤體積,降低腫瘤轉移率,提供存活時間[15]。因此臨床上通過給乳腺癌患者補充精氨酸可改善患者預后。
綜上,氨基酸和微量元素作為人體內兩大營養素,雖含量少,但其在整個生命活動中卻發揮了巨大作用。微量元素參與和調控機體內環境的平衡,對多種氨基酸的代謝起著調控作用,這兩種物質都參與核酸和蛋白質的合成,對乳腺癌患者的營養和治療起著至關重要的作用,其相互關系值得進一步探討。
近年乳腺癌的發病率越來越高,其發病機制尚未完全清楚。乳腺癌治療主要采用以手術、化學治療、放射治療和內分泌治療為主的綜合性治療,患者的生存率較以往有較大提高,但仍有患者預后差。有研究認為乳腺癌的發生、發展與微量元素密切相關[1],機體內微量元素的變化直接影響腫瘤的發生、發展、轉移和預后[2]。乳腺癌與微量元素的關系對腫瘤的發病機制的研究正日益受到重視[3]。有學者從蛋白質、氨基酸及其衍生物與乳腺癌的關系方面來研究乳腺癌,希望找到一條診斷與治療乳腺癌的新途徑[1]。本研究探討了乳腺癌患者微量元素與氨基酸的變化特征及相關性,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取我院2012年5月-2013年6月婦科及普外科乳腺癌住院患者55例(乳腺癌組),均為女性,年齡22~60歲,中位年齡40.2歲。所有患者均為臨床確診,經過病理學明確診斷,并去除合并影響氨基酸代謝的疾病和已使用氨基酸、重金屬類藥物者。
對照組選取我院同期健康體檢人員50名,均為女性,年齡20~57歲,中位年齡39.4歲。所有受試者均經體檢和實驗室檢測證實心、肝、腎、胰臟、內分泌功能正常,均無高血脂、高血壓、糖尿病等病史,受檢前未服用任何藥物。
1.2 方法
1.2.1 微量元素的檢測
取受檢者空腹靜脈血或末梢血40 μL采用BH-5100型原子吸收光譜儀(原裝配套標準液)檢測乳腺癌組和對照組血液中的鈣、鎂、銅、鐵、鋅5種微量元素的含量。
1.2.2 氨基酸的檢測
采集受檢者清晨空腹靜脈血2 mL,3 000 r/min離心10 min,并分離血漿。按照8%磺基水楊酸和血漿按1︰2(V/V) 的比例,混合15 000 r/min 離心30 min,以去除雜蛋白,取上清液,經0.45 μm的微孔濾膜過濾脫氣,處理后的標本置于日本日立公司生產的L-8900型高速氨基酸分析儀(原裝配套標準液)進樣檢測。
1.3 統計學方法
采用SPSS 17.0軟件進行統計學處理。計量資料采用均數±標準差表示,行t檢驗和相關分析。以P值<0.05為有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組血微量元素濃度的比較
乳腺癌患者血銅、鐵水平升高,與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。血鎂、鈣水平與對照組相比差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 兩組血氨基酸濃度的比較
乳腺癌患者血液中纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、支鏈氨基酸/芳香族氨基酸水平降低,酪氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸水平升高,與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表 2。

2.3 微量元素與氨基酸的相關性分析
將乳腺癌患者全血微量元素和血漿氨基酸進行相關性分析,結果顯示血鎂與亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸、組氨酸呈負相關(r=-0.300,P=0.035;r=-0.286,P=0.044;r=-0.336,P=0.017;r=-0.361,P=0.010);血鈣與賴氨酸、組氨酸存在負相關(r=-0.407,P=0.003;r=-0.322,P=0.023),其他微量元素與氨基酸之間未見有統計學意義上的相關性。
3 討論
微量元素是人體內的必需元素,與人體的生長、發育和疾病的發生發展有密切關系,以多種形式在體內保持著動態平衡,缺乏或過剩可導致機體正常生理活動和生物化學過程的改變,造成細胞代謝異常和生長激素繁殖障礙,使細胞發生突變,在達到某種程度時發生癌變。鋅是人體多種酶的必需成分和激活劑,直接參與DNA、RNA聚合酶的合成和核酸代謝,是生物膜不可缺少的成分。過多或缺乏都可致癌或有益于腫瘤的發生發展,大多報道鋅缺乏會使機體免疫功能受損,使突變的基因產物不能及時清除而致癌[4]。也有報道乳腺癌組織中鋅含量大于正常組織的5~7倍[5]。本研究結果表明,乳腺癌患者血鋅水平降低,考慮可能為地區差異,有待于進一步研究。銅是人體必需的微量元素之一,是體內許多氧化酶的組成成分,在蛋白質代謝,保護細胞中起重要作用。過量的銅能抑制谷胱甘肽氧化酶的活性,使細胞易于遭受自由基的攻擊;會在體內與氨基酸、蛋白質或其他物質形成配合物,可與酶、核酸、DNA等大分子相互作用,導致細胞惡性分化[6]。銅有致癌作用,許多研究表明血清銅含量升高是多種腫瘤患者的共性[7]。本研究測定乳腺癌患者血銅增高,可能是因銅代謝紊亂,導致銅藍蛋白重新分布,進入血液中,使血銅增高。鎂作為一種輔助離子起著關鍵的作用,如參與DNA合成與降解作用,并參與蛋白質合成。鎂含量的改變與腫瘤的關系報道少見,有研究報道乳腺癌患者血鎂明顯減少或無顯著變化[7]。本研究中,乳腺癌組血鎂與正常對照相比無顯著變化,與上述報道一致。鐵是構成人體血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素和許多酶系統的重要成分,具有強烈的催化自由基和過氧化的能力,腫瘤細胞的快速增殖需大量的含鐵蛋白,導致惡性腫瘤組織中鐵含量增加。有研究發現,惡性乳腺腫瘤組織中的鐵濃度是良性乳腺組織中的6倍[8]。缺鐵可引起患者免疫功能障礙,但當體內鐵含量過高時,患癌的風險會增加[9, 10]。本研究乳腺癌患者血鐵含量明顯高于正常人,與上述報道基本一致。
機體內各種微量元素之間存在著復雜微妙的平衡,缺乏與過量都可致病,營養的均衡是機體健康的保證。檢測乳腺癌患者體內微量元素含量的變化對病情的判斷有一定參考價值,值得進一步探討。
本研究中,乳腺癌患者體內存在嚴重的氨基酸代謝紊亂,和正常細胞一樣,腫瘤細胞的生長也需要營養成分,但其動力學改變,攝取氨基酸速度明顯加快,細胞內合成代謝明顯增強,導致宿主氨基酸代謝發生改變[11]。有研究發現腫瘤細胞能選擇性地從血漿中攝取某些特定氨基酸來滿足自身快速生長的需要,引起這些氨基酸的含量降低[12],與正常人氨基酸譜相比,乳腺癌患者血漿中有7種氨基酸發生變化,其中5種為人體必需氨基酸。必需氨基酸是人體生長必不可少的,其在體內不能合成,須由食物中的蛋白質供給。本研究中乳腺癌患者血漿中纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸3種必需氨基酸含量明顯下降,提示發生乳腺癌時,常伴有高胰島素血癥,其促使支鏈氨基酸(纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸)進入肌肉等肝外組織進行代謝,導致支鏈氨基酸降低,其中亮氨酸可能起重要作用[13]。另外乳腺癌患者代謝功能障礙時,對芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸)的降解能力嚴重下降,故導致酪氨酸、苯丙氨酸含量相對升高,蛋氨酸是含硫必需氨基酸,其缺乏時DNA、RNA合成受到限制,腫瘤細胞增殖明顯受限[14]。因此肝癌患者血漿中蛋氨酸濃度比正常人高。蛋氨酸是含硫必需氨基酸,缺乏時DNA、RNA合成受到限制,腫瘤細胞增殖明顯受限。因此乳腺癌患者血漿中蛋氨酸濃度比正常人高。精氨酸是一種半必需氨基酸 ,在免疫防御和免疫調節、維持和保護腸道黏膜功能及腫瘤的特異性免疫方面發揮重要作用。本研究中,精氨酸含量比正常人低。有研究發現精氨酸有抑制腫瘤細胞增殖,降低轉移和復發率的作用,補充精氨酸還可減小腫瘤體積,降低腫瘤轉移率,提供存活時間[15]。因此臨床上通過給乳腺癌患者補充精氨酸可改善患者預后。
綜上,氨基酸和微量元素作為人體內兩大營養素,雖含量少,但其在整個生命活動中卻發揮了巨大作用。微量元素參與和調控機體內環境的平衡,對多種氨基酸的代謝起著調控作用,這兩種物質都參與核酸和蛋白質的合成,對乳腺癌患者的營養和治療起著至關重要的作用,其相互關系值得進一步探討。