微量元素硒的防癌抗癌作用
徐兵河 孫燕
(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué),,北京100021)
摘要
目的與方法:通過(guò)對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)檢索,綜述了微量元素硒防癌抗癌作用研究進(jìn)展,。結(jié)果與結(jié)論:近年來(lái)的研究表明,,硒對(duì)動(dòng)物和人體腫瘤有預(yù)防和治療作用,特別是胃腸道癌和肝癌等受硒的影響最明顯,,補(bǔ)硒能使其發(fā)病率和死亡率下降,。硒的防癌抗癌機(jī)制是多方面的,其中,硒能增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)功能是其防癌抗癌的重要機(jī)制之一,。
硒與癌的關(guān)系是微量元素硒研究中最為關(guān)注的領(lǐng)域之一,。近年來(lái),對(duì)硒的抗癌作用機(jī)理,、預(yù)防和治療腫瘤的作用等進(jìn)行了廣泛和深人研究,,取得了很大發(fā)展。
1,、硒對(duì)動(dòng)物腫瘤的防治作用
70年代,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)硒具有抗腫瘤作用,其后的研究證實(shí)硒是乳腺癌,、肝癌,、皮膚癌、結(jié)腸癌和胃癌等的強(qiáng)有力抑制劑,。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,,在水或飼料中加人硒化合物,濃度范圍為0.1—6.0mg/g,,可有效對(duì)抗化學(xué)致癌劑(3一甲基膽蒽,,3一甲基4一二甲基氨基偶氮苯,2一乙酸氨基芴,,黃曲霉毒素BI,,苯駢花1,2一二甲基肼等)的致癌作用,,降低小鼠和大鼠皮膚癌,、肝癌、結(jié)腸癌和乳癌的發(fā)生率,。在基礎(chǔ)飼料中加硒(0.15一0·45mg/g)和水中加硒(0·1一0.5mg/ml)可使小鼠自發(fā)腫瘤減少36%一88%,。
硒對(duì)動(dòng)物肝癌的預(yù)防作用受到了人們的重視,研究表明,,硒能使二甲基氨基偶氮苯,、黃曲霉毒素BI和乙酰氨基芴等化學(xué)致癌劑所引起的肝癌發(fā)病率下降。Nyandieka與Wakhisi報(bào)道了6
0只大鼠用黃曲霉素致肝癌實(shí)驗(yàn),,第1組飼料喂食大鼠為對(duì)照組,,第2組飼料中加人維生素及硒,兩組大鼠均以黃曲霉毒素持續(xù)喂食24個(gè)月,,結(jié)果第1組絕大部分大鼠發(fā)生肝癌,,第2組由于維生素和硒防止黃曲霉毒素誘發(fā)微粒體酶變性,故極少發(fā)生肝癌,。
組織培養(yǎng)研究也表明,,硒能使某些致癌劑的活性降低,在藥理或毒性劑量下硒對(duì)某些腫瘤細(xì)胞株(如 L1210白血病、艾氏腹水癌,、Guerin肉瘤和
M—l肉瘤)的生長(zhǎng)有抑制作用,。
2、硒對(duì)人體腫瘤的防治作用,。
硒在環(huán)境中的頒存在明顯的地域差異,。醫(yī)學(xué)地理學(xué)研究表明,腫瘤的發(fā)病率和死亡率與硒的地理分布呈負(fù)相關(guān),,低硒地區(qū)腫瘤的發(fā)病率及死亡率較高,,腫瘤患者體內(nèi)硒水平較正常人低,特別是皮膚癌和胃腸癌更為明顯,。流行病學(xué)調(diào)查表明,,飲食中硒攝人量與乳腺癌、結(jié)腸癌和肺癌的死亡率呈明顯的負(fù)相關(guān),。
中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院與美國(guó)康乃爾大學(xué)編寫(xiě)的《中國(guó)農(nóng)村居民營(yíng)養(yǎng)和膳食狀況與癌癥死亡率的關(guān)系》指出硒營(yíng)養(yǎng)越差,,食管癌和胃癌死亡率越高。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤研究所于樹(shù)玉等對(duì)江蘇省啟東縣肝癌高發(fā)區(qū)不同地區(qū)的糧硒進(jìn)行分析,,發(fā)現(xiàn)硒水平的分布有明顯的地理差異,,且與肝癌流行呈負(fù)相關(guān),例如,,在肝癌發(fā)病率為15—39人/10萬(wàn)地地區(qū),,玉米與元麥中硒含量分別為15.1士4.4μg/g和42.3士1.9μg/g,在發(fā)病率為60.6/10萬(wàn)的地區(qū),,玉米與元麥中硒含量分另為9.7士0.83μg/g和18.1士4.54μg/g對(duì)該縣肝癌死亡率高(>55人/10萬(wàn)),、中(35—55人/20人/10萬(wàn))、低(15—20人/10萬(wàn))的3個(gè)鄉(xiāng)居民的血硒水平測(cè)定表明,,各鄉(xiāng)間的差異極顯著,,提示肝癌死亡率與血硒水平呈負(fù)相關(guān)。另外,,癌癥總的標(biāo)化死亡率與當(dāng)?shù)厝巳貉揭渤守?fù)相關(guān),,其明顯程度依次為食管癌、胃癌和肝癌,。
國(guó)外學(xué)者的研究提示胃腸道和呼吸道癌受硒的影響最明顯。Shamberger在美國(guó),、加拿大高硒及低硒地區(qū)進(jìn)行各種腫瘤死亡率的對(duì)比,,發(fā)現(xiàn)高硒地區(qū)人群中胃、大小腸,、腎,、膀胱、乳腺、子宮,、卵巢等器官癌腫所致死亡數(shù)明顯低于低硒區(qū),。Schraucer在2
7個(gè)國(guó)家中的17個(gè)地區(qū)調(diào)查。也發(fā)現(xiàn)硒攝入量及血硒水平與結(jié),、直腸癌,、肺癌、前列腺癌,、卵巢癌及白血病發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān),。
越來(lái)越多的證據(jù)表明,硒對(duì)人體腫瘤有一定的預(yù)防和治療作用,。早在1912年和1915年,,Dalber、Walder和
Kein就相繼用硒治療癌癥,。Walder和Kein指出發(fā)生在皮下的腫物用硒治療會(huì)發(fā)生液化,、壞死,然后愈合,,而對(duì)深部腫物無(wú)效,。19 3 5年
Todd發(fā)現(xiàn)給轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人放療中補(bǔ)硒可以發(fā)揮其輔助作用。
Weisharg報(bào)告硒胱氨胱氨酸對(duì)人的急慢性白血病有治療作用,,Jacods發(fā)現(xiàn)在飲水中加人
4mg/L從硒可減少由DMH(1,,2一二甲基肼)誘發(fā)的結(jié)腸癌達(dá)50%以上。芬蘭瓦赫寧根家科大學(xué)給乳牛飼料中加人硒一蛋氨酸(Se—methionine)可提高乳品中硒含量,,以預(yù)防因硒不足引起的人類(lèi)疾病,。美國(guó)學(xué)者的研究也表明,補(bǔ)硒可以降低結(jié)腸癌,、乳腺癌等的發(fā)病率,。
要證實(shí)硒與人類(lèi)癌癥是否相關(guān),一種最重要的方法是采用大規(guī)模人群干預(yù)試驗(yàn),。目前,,至少有3項(xiàng)干預(yù)研究獲得了有意義的結(jié)果:第1項(xiàng)是美國(guó)對(duì)皮膚癌進(jìn)行的干預(yù);第2項(xiàng)是美國(guó)和中國(guó)學(xué)者在河南林縣對(duì)食管癌的干預(yù),;第3項(xiàng)是我國(guó)江蘇啟東地區(qū)對(duì)肝癌的干預(yù),。
我國(guó)學(xué)者對(duì)硒的防癌作用也進(jìn)行了深入研究。于樹(shù)玉等經(jīng)過(guò)10余年的研究,,指出亞硒酸鈉可使腫瘤細(xì)胞的增殖,、分化及惡性表型逆轉(zhuǎn)。李文廣和于樹(shù)玉等報(bào)道了江蘇省啟東肝癌高發(fā)人群吃硒鹽預(yù)防原發(fā)性肝癌前瞻性研究,。通過(guò)觀察6年,,吃硒鹽的居民血硒明顯升高,。肝癌發(fā)病率逐年下降,1984年52.84人/10萬(wàn),,1990年降為34.49人/10萬(wàn),。
對(duì)照組居民肝癌發(fā)病率仍維持較高水平,提示補(bǔ)硒可以預(yù)防肝癌,。1987年啟東病毒性肝炎流行,,硒鹽鄉(xiāng)居民肝炎發(fā)病率明顯較對(duì)照組低(P<0.01。于樹(shù)玉在肝癌高發(fā)區(qū),,也是貧硒地區(qū),,進(jìn)行了3項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)性補(bǔ)硒預(yù)防肝癌的試驗(yàn):第1項(xiàng)試驗(yàn)在130471例普通人群中,將其分為食加硒食鹽(含15ppmNa2SeO3
)組及對(duì)照組(食普通食鹽)為期8年,服硒組肝癌發(fā)生率較對(duì)照組平均下降 49%(P<0.01);第 2項(xiàng)試驗(yàn)受試者為
HBsAg攜帶者266名,,隨機(jī)分為服硒組(服含200μg/d硒的富硒酵母)及對(duì)照組(服外表相同的普通酵母)各133例,,4年中試驗(yàn)中,服硒組未發(fā)生1例肝癌,,對(duì)照組發(fā)生7例肝癌,,兩組相差顯著(P<0.05);第3項(xiàng)試驗(yàn)受試者為肝癌高發(fā)家族一級(jí)親屬3849人,,隨機(jī)分為給硒酵母組2364人,,對(duì)照組1485人,連續(xù)2年,,肝癌發(fā)病率實(shí)驗(yàn)組為對(duì)照組的50%(P<0.01),,并且發(fā)現(xiàn)服硒組肝癌發(fā)病的高峰年齡比對(duì)照組推遲10年。另有作者報(bào)道在食鹽中添加
15ppm亞硒酸鈉,,結(jié)果表示:服硒對(duì)降低癌的總死亡率和胃癌死亡率有較肯定的效果,,4年死亡率分別下降12%及18%。對(duì)肝癌和食管癌可能也有作用,,后4年比前2年分別下降22%及15%,。對(duì)結(jié)腸、直腸,、肛腸癌和肺癌未見(jiàn)有何作用,。
硒對(duì)惡性淋巴瘤、口腔癌等也有一定預(yù)防和輔助治療作用,。我國(guó)學(xué)者報(bào)道給口腔癌患者術(shù)后補(bǔ)硒能降低復(fù)發(fā)率,,術(shù)前補(bǔ)硒口腔腫瘤有不同程度的縮小趨勢(shì),大部分患者口腔腫瘤生長(zhǎng)出現(xiàn)遲緩和停滯,。
硒能減輕化療藥物的副反應(yīng),,增加藥物耐受性。硒也能降低順鉑的腎毒性,,而不影響其抗癌活性,。我國(guó)學(xué)者的臨床研究也表明,硒制劑可減輕化療引起的白細(xì)胞下降程度及由此引起的需輸血量及GM—CSF量,。
3,、硒的防癌、抗癌機(jī)理
硒抗腫瘤作用機(jī)理的研究有不少報(bào)道,,但總的來(lái)說(shuō),,其防癌、抗癌的機(jī)理仍不十分清楚,??赡転椋?/div>
①降低致癌因子的誘變性。硒能降低某些能激活致癌原的羥化酶如芳基羥化酶(AHH)的活性和提高解毒酶系統(tǒng)如葡萄糖醛基轉(zhuǎn)移酶的活性,。體外實(shí)驗(yàn)表明,,硒能使
AHH的活性降低5 0%以上,并使多環(huán)芳烴化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┪锏拇x減弱,。硒還可以通過(guò)與致癌性金屬離子相互作用拮抗它們的毒性,。
②選擇性抑制癌細(xì)胞。硒的水平可以明顯影響癌基因與抗癌基因的表達(dá),。體外BEL—7420人癌細(xì)胞培養(yǎng),,補(bǔ)充亞硒酸鈉后利用點(diǎn)雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn),C—myc(癌基因)表達(dá)明顯降低,,而C—fo3(抗癌基因)表達(dá)則升高,,整體小鼠的實(shí)驗(yàn)也獲得了類(lèi)似的結(jié)果,而且硒也能選擇性抑制癌細(xì)胞的能量代謝系統(tǒng),。
③保護(hù)機(jī)體遺傳物質(zhì),,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)硒動(dòng)物組由黃曲霉毒素AFBI所致的染色體異常率明顯低于單用AFBI的對(duì)照組。
④調(diào)節(jié)谷胱甘肽過(guò)氧化酶,、谷胱甘肽磷脂氫過(guò)氧化物酶的活性,、防止脂質(zhì)過(guò)氧化,保護(hù)生物膜不受損害,,防止突變,。
⑤調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng),增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)的抗癌能力,。研究表明,,硒能增強(qiáng)動(dòng)物和人的體液和細(xì)胞免疫功能,增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤特異性免疫,,并有利于細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)的誘導(dǎo)并明顯加強(qiáng)CTL的細(xì)胞抗毒活性,。我們的多中心隨機(jī)分組雙盲臨床試驗(yàn),觀察了恢復(fù)期和化,、放療病人口服硒制劑(治療組)與安慰劑(對(duì)照組)對(duì)免疫功能的影響,,結(jié)果表明口服硒制劑明顯著提高恢復(fù)期腫瘤病人輔助性T細(xì)胞(T4)數(shù)量及
T4/T8(抑制性 T細(xì)胞)比值,,并能降低化、放療病人過(guò)高的 T8細(xì)胞數(shù)量,,增加 T4細(xì)胞數(shù)量及T4/ T8
比值,,從而改善病人的細(xì)胞免疫功能,硒制劑還能顯著提高巨噬細(xì)胞吞噬率和化,、放療病人血清IgG,、IgA含量,這些結(jié)果證實(shí)硒制劑是一種有效的免疫調(diào)節(jié)劑,。⑥拮抗腫瘤細(xì)胞內(nèi)GMP的增加,,抑制DNA、RNA及蛋白質(zhì)的合成等,。
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