王軼晗,王京宇

(1.北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，北京 100191； 2. 北京市海淀區(qū)疾病預(yù)防控制中心，北京 100094)

病毒性肝炎是由肝炎病毒引起的以肝臟損害為主要特征的一組傳染性疾病。該病傳染性強(qiáng)，傳播途徑復(fù)雜，感染率高，在世界范圍內(nèi)流行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有超過100萬人死于病毒性肝炎，感染人數(shù)是獲得性免疫缺陷綜合征感染人數(shù)的10倍以上[1]。我國處于病毒性肝炎的高度流行區(qū)域，近20年來病毒性肝炎的病死率一直居我國法定傳染病報告的前列，我國也成為世界上為此付出社會成本最多的國家[2]。

迄今為止，病毒性肝炎的病因尚未完全清楚，治療上多以藥物治療和對癥治療為主，無特效治療方法。目前各學(xué)科在研究和探索病毒性肝炎的預(yù)防、診斷、治療等方面都做出了積極嘗試，并取得了可喜的成績。隨著電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(inductively coupled plasma atomic emission spectrometry，ICP-AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(inductively coupled plasma mass spectrometer，ICP-MS)的問世，多元素分析逐漸升溫，病毒性肝炎與微量元素關(guān)系的研究也受到空前重視。微量元素是指在人體中含量很少但又發(fā)揮重要生理功能的一類化學(xué)元素，各種微量元素在體內(nèi)保持著一種相對平衡的狀態(tài)，過多或過少均會引起疾病。疾病和微量元素之間的關(guān)系較為復(fù)雜，在多元素分析技術(shù)問世以前，缺乏深入的研究。有學(xué)者認(rèn)為，人體內(nèi)微量元素平衡失調(diào)是疾病發(fā)生的病理生理學(xué)基礎(chǔ)[3]?，F(xiàn)就病毒性肝炎與微量元素的相關(guān)性研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 病毒性肝炎的血清學(xué)檢測

病毒性肝炎的血清學(xué)診斷指標(biāo)包括各型肝炎抗原抗體、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素等。病毒性肝炎的確診除依據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果外，還需要有臨床癥狀和流行病學(xué)調(diào)查資料。梁影等[4]認(rèn)為，血清前白蛋白、總膽汁酸以及膽堿酯酶在乙型肝炎的進(jìn)展中也具有重要價值，是反映肝臟合成、損害程度以及預(yù)測肝臟儲備功能的指標(biāo)，可以為臨床治療和監(jiān)測提供參考。有學(xué)者認(rèn)為，血清鐵蛋白是判定肝內(nèi)炎癥、肝臟受損程度、急性戊型肝炎病情和預(yù)后、輔助乙型肝炎臨床分型的良好指標(biāo)，動態(tài)聯(lián)合檢測甲胎蛋白和血清鐵蛋白可用于判斷慢性乙型重癥肝炎的預(yù)后[5-8]。血清鐵與相關(guān)疾病的研究也為肝炎的診療提供了元素檢測方面的思路。王彩艷[9]研究發(fā)現(xiàn)，血清鐵含量在預(yù)測肝癌方面有重要臨床意義。除針對單一元素的研究外，陸續(xù)有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，病毒性肝炎的發(fā)生和發(fā)展與患者血清中多種微量元素水平的變化相關(guān)[10-12]。

2 病毒性肝炎和微量元素的研究

人體是由多種化學(xué)元素組成的有機(jī)體。在自然界92種天然元素中，已有81種在人體內(nèi)檢出[13]。根據(jù)這些元素所占的比重分為常量元素和微量元素。微量元素是指構(gòu)成人體組織和細(xì)胞并發(fā)揮特定生理功能，在人體含量甚微，低于個體體質(zhì)量 0.01%的元素，是人體正常生理活動所必需的營養(yǎng)素[14]。

隨著ICP-AES和ICP-MS的問世，在實(shí)現(xiàn)多元素測定的同時也大大提高了檢測的效率，對病毒性肝炎與微量元素關(guān)系的研究也日漸升溫。早期以動物研究居多，隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和儀器的升級，分析的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向毛發(fā)、血清、全血、指甲以及組織等人體生物樣本。研究的思路主要是探究患有疾病時某些元素的含量與健康時有無差別以及差別的大小，進(jìn)而尋找疾病的危險因子；通過比較疾病不同階段各元素含量的變化，分析各元素之間的相互影響以及判定或預(yù)測治療效果及轉(zhuǎn)歸等。

呂敏和等[15]在研究慢性肝病患者的分期時，測定了肝病組和健康對照組血清中銅、鋅、鎘、錳以及常用肝功能指標(biāo)發(fā)現(xiàn),不同類型的肝病患者血清中微量元素的水平和某些肝功能指標(biāo)有明顯差異，并存在一定的規(guī)律性。Kalkan等[16]在測定病毒性肝炎患者鋅、硒、銅水平時發(fā)現(xiàn)，病毒性肝炎組患者鋅和硒的水平低于健康對照組，而銅的水平高于健康對照組；孫麗萍[10]比較各型肝炎血清微量元素時發(fā)現(xiàn)，各型肝炎患者血清中鎂的水平低于健康對照組。楊金霞等[17]發(fā)現(xiàn)，在甲、乙、丙型肝炎患者血清中鉛、銅、鐵、鈣4種元素水平與健康對照組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Abediankenari等[18]發(fā)現(xiàn)，慢性乙型肝炎患者血清中鋅、硒、銅的水平與健康人群比較有差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。謝裕達(dá)[19]發(fā)現(xiàn)，乙型肝炎、肝硬化、肝癌患者毛發(fā)中鋅、錳、硒的水平均顯著低于健康對照組(P<0.05),而鐵的水平顯著升高(P<0.01)。滕立春等[12]在乙型肝炎肝硬化的不同分期測定鋅、鐵、銅、鎂的水平發(fā)現(xiàn)，血清鋅、錳的水平隨著乙型肝炎肝硬化病變程度的加重而降低。綜上發(fā)現(xiàn)，肝炎患者血清內(nèi)某些必需元素，如鋅和硒的水平低于健康人，而某些有害元素，如銅的含量則高于健康人。此外，某些元素的水平與疾病的嚴(yán)重程度存在相關(guān)性。

早期研究普遍存在的問題是測定的元素種類較少，僅有1～4種。Kolachi等[11]將研究的元素增加到7種，并推斷體內(nèi)過多的元素會引發(fā)脂質(zhì)過氧化而導(dǎo)致肝臟損傷。該研究涉及的元素種類較以往有所增加，但是采用的方法(原子吸收光譜法)不能實(shí)現(xiàn)多元素同時測定，且檢出限高，檢測效率低。

綜上所述，病毒性肝炎與某些微量元素之間存在相關(guān)關(guān)系，疾病的嚴(yán)重程度與某些元素的含量存在量的關(guān)系。但也有研究得出相反的結(jié)論，Kolachi等[11]發(fā)現(xiàn)，不同生物樣本測的砷、鎘、鎳、鉛、鉻、鈷、錳的含量均高于健康對照組，Kalkan等[16]發(fā)現(xiàn)，病例組鋅和硒的水平低于健康對照組，而銅的含量高于健康對照組。

3 血清中微量元素的檢測方法

目前國內(nèi)外對于血清微量元素的檢測暫無統(tǒng)一、明確的標(biāo)準(zhǔn)，臨床上廣泛應(yīng)用的方法主要有生化法、電化學(xué)分析法、原子吸收光譜法等以及近年來興起的ICP-AES和ICP-MS法。ICP-AES和ICP-MS法檢測元素的種類明顯多于其他方法，常用于比較各類疾病與健康人群中微量元素的差異。

目前主要采用消解法和直接稀釋法進(jìn)行血清樣品的前處理。樊學(xué)敏等[20]比較不同消解法后認(rèn)為，微波消解法優(yōu)于濕法消解。在批量測定血清樣品多種元素(21種)時，李惠玲等[21]采用動態(tài)反應(yīng)池ICP-MS法，用酸稀釋后直接進(jìn)樣測定。該法簡化了前處理過程，具有操作簡單、快速、靈敏、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),完全可以滿足測定要求。熊嬋等[22]采用微波消解法前處理血清樣品后，采用ICP-MS法測定各微量元素，該法的檢測限、精密度以及重復(fù)性良好，符合血清微量元素的檢測要求。

濕法消解法能徹底破壞樣品中的有機(jī)質(zhì)，去除有機(jī)物的干擾，但該法不可避免地會轉(zhuǎn)移樣品，造成元素丟失，同時也會帶來新的污染。另外采用該法時，取樣量不能太低,否則會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。直接稀釋法雖然無法消除有機(jī)質(zhì)的干擾，但操作簡單，不會造成樣品的損失和污染，在不影響測定結(jié)果的前提下取樣量較濕法消解少。血清屬于生物樣品，涉及倫理問題，在滿足結(jié)果測定需求的前提下，應(yīng)盡量減少取樣量。

質(zhì)量控制方面，元素測定環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制主要采用基質(zhì)相同的人血清質(zhì)控物質(zhì)，如所購質(zhì)控物質(zhì)中元素種類不能滿足檢測需要，則選用相同元素其他基質(zhì)(如牛血清、豬肝或人發(fā)等)的質(zhì)控物質(zhì)。當(dāng)測定的元素多達(dá)幾十種時，很難買齊所有元素的質(zhì)控物質(zhì)，可以通過測定平行樣品、加標(biāo)回收等方法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)整理環(huán)節(jié)需要雙人雙錄入，確保錄入統(tǒng)計(jì)軟件的資料和收集的資料一致。

4 多元素分析在病毒性肝炎防治中的作用

多元素分析屬于金屬組學(xué)研究范疇，金屬組學(xué)是Haraguchi[23]在2002年10月舉行的國際生物痕量元素研討會上提出的，目的是整合所有與生物金屬有關(guān)的研究分支，這些領(lǐng)域一般包括生物體(整體、器官以及細(xì)胞等)無機(jī)元素含量分析(游離和結(jié)合的)和各種金屬形態(tài)的定性定量分析。金屬組學(xué)主要是研究金屬和類金屬元素在細(xì)胞中的分布、存在的形態(tài)、與其他生物大分子結(jié)合的結(jié)構(gòu)及其在生物體中的作用與功能。金屬組學(xué)已被認(rèn)為是與轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)以及代謝組學(xué)具有同等科學(xué)意義的學(xué)科。

目前，金屬組學(xué)已運(yùn)用到疾病發(fā)病機(jī)制、診斷、治療以及藥物等的研究中。夏月明等[24]采用金屬元素測定結(jié)合動物實(shí)驗(yàn)探討了四味肝泰顆粒抑制腫瘤的機(jī)制。金屬藥物在臨床中也得到了廣泛應(yīng)用：以鉍為基礎(chǔ)的三聯(lián)療法普遍用于幽門螺桿菌感染相關(guān)胃炎、胃潰瘍的治療；鉍劑可以抑制幽門螺桿菌中的多種酶類；順鉑與卡鉑已被廣泛用于多種癌癥的治療。

盡管多元素分析技術(shù)起步較晚，發(fā)展也不均衡，但也推動了病毒性肝炎的防治。在發(fā)病機(jī)制方面，周力[25]研究發(fā)現(xiàn)，在人體臟器和組織中誘發(fā)生理或病理變化的主要物質(zhì)和主要因素之一是長期少量稀土元素的蓄積。稀土元素屬于“趨肝毒物”，即肝臟對稀土元素具有特殊的親和力，而稀土元素對肝臟也有損傷作用。于松寧和李陽[26]通過觀察7例正常肝組織與23例肝炎后肝硬化肝組織中的基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinases-2，MMP-2)的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，MMP-2參與了肝硬化的形成，其在肝硬化患者肝細(xì)胞胞質(zhì)中的表達(dá)與肝功能分級相關(guān)，提示MMP-2在肝硬化的發(fā)病中有重要作用。

在疾病治療方面。陳崛等[27]檢測了肝炎患者服用Ge-132治療前及治療1或2個療程后頭發(fā)和血清中鍺元素的含量發(fā)現(xiàn)，治療前后患者鍺元素含量有明顯差異，治療后臨床癥狀明顯改善。這說明該元素制劑對肝炎患者的康復(fù)有一定的治療價值。硫普羅寧在治療肝炎、改善肝臟功能、保護(hù)肝細(xì)胞以及解毒方面效果顯著，臨床上應(yīng)用廣泛，但該藥存在過敏、惡心、胸悶、腮腺腫脹，甚至休克等不良反應(yīng)。李偉[28]將鈉、鉀、鋅通過化學(xué)方法與硫普羅寧結(jié)合，生成鹽或配合物后直接用于臨床，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，結(jié)合后藥物使用方便，毒性降低，療效提高。楊洪[29]通過比較苦黃注射療法治療急性黃疸型肝炎前后銅、鋅、鎂、鐵等微量元素的含量認(rèn)為，苦黃注射療法通過改善患者體內(nèi)微量元素的水平發(fā)揮治療作用。向璟等[30]發(fā)現(xiàn)，乙型肝炎病毒感染孕婦血清鐵蛋白水平明顯高于同孕期健康孕婦，提示乙型肝炎病毒感染孕婦存在鐵代謝失調(diào),應(yīng)及時監(jiān)測血清鐵代謝指標(biāo)的水平,從而指導(dǎo)孕婦妊娠期合理補(bǔ)鐵。在判斷肝炎的嚴(yán)重程度及肝病轉(zhuǎn)歸方面，滕立春[12]發(fā)現(xiàn)，血清鋅、鎂的含量隨著乙型肝炎肝硬化病變程度的加重而降低,動態(tài)監(jiān)測兩者的水平對于判斷病情嚴(yán)重程度及轉(zhuǎn)歸具有一定的指導(dǎo)意義。

盡管多元素分析不是常規(guī)檢測方法，也不是診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其在病毒性肝炎的防治、鑒別診斷、評價疾病轉(zhuǎn)歸及治療方面發(fā)揮著重要作用。

5 展 望

病毒性肝炎與微量元素之間存在密切聯(lián)系，病毒性肝炎患者體內(nèi)存在微量元素的代謝失衡，某些元素或元素比可以用來診斷或鑒別診斷不同類型的肝炎，元素制劑在治療病毒性肝炎方面也得到了應(yīng)用。由于元素組學(xué)尚處在起步階段，病毒性肝炎與微量元素之間的具體關(guān)系尚不明確。

元素組學(xué)是繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及代謝組學(xué)之后發(fā)展起來的新興學(xué)科，也是唯一能將所有組學(xué)整合到一起的前沿學(xué)科。元素組學(xué)不僅解答其他組學(xué)關(guān)注的問題，在探討生命活動機(jī)制方面也開辟了新途徑。秦俊法[31]認(rèn)為，在微量元素科學(xué)領(lǐng)域里充滿探索機(jī)會。從全局和全視野角度看問題，會不斷有所創(chuàng)造，有所發(fā)現(xiàn)。隨著研究的橫向發(fā)展和縱向深入、新的分析技術(shù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的不斷發(fā)展,病毒性肝炎的發(fā)病機(jī)制、病毒感染程度和元素(或元素比)之間的劑量反應(yīng)關(guān)系、不同類型肝炎的生物標(biāo)志物的研究等諸多難題也將被解決。