鋅是目前所知人十體必需的少數幾種微量元素之一,其在體內的含量僅次於鐵而居第二位,在新生兒體內的3.4×1026 個原子中,鋅原子占5.1 ×1020。
關於鋅在醫學上的重要地位,已有很多綜述及專著作瞭介紹。本節概述鋅元素的生化、代謝和生理作用。
18.1.1 鋅的吸收與排十泄
鋅在小腸中有控制地被吸收。在鋅負荷過高時,鋅在腸細胞內形成金屬硫因(metallothioneine),隨著細胞的脫落而被排十出體外,故鋅—硫因對鋅的吸收起調節作用。缺鋅時,鋅的吸收和從組織中動用增加。在血漿中,50%的鋅與白蛋白,40%與α2-球蛋白,7%與運載蛋白連結。在循環外,鋅主要儲存於肝臟、肌肉及骨骼中;前十列十腺中濃度甚高。骨骼中的鋅受甲狀旁腺及維生素D的調節,並可在外源十性十鋅不足時成為兒童身十體其他組織生長所需的鋅的來源。
示蹤法研究表明鋅主要通過膽汁及脫落腸細胞排十出體外。在一定條件下相當量的鋅也可從汗及尿中喪失。
為瞭保證必需微量元素的生物利用,和防止某些有毒金屬對人十體的傷害,必須對金屬之間的相互作用有所瞭解。已經闡明,在吸收、運轉、儲存、利用、排十泄等各個環節中,鋅與在化學特十性十上相同的一些其他元素都可能相互促進或相互幹擾。這些現象,在診斷、治療與預防等工作中都是必須考慮的。
18.1.2 鋅的生理
早在19世紀即已發現鋅為植物生長所必需,本世紀30年代人們也開始瞭解鋅與動物的生長及健康的關系,但直至1963年Praead才首先提出人類缺鋅的問題。20年來,鋅對人的體格生長、心理發育以及健康的影響愈來愈受到重視。
鋅與人的生理功能的關系,從碳酸酐酶的分離成功於1940年第一次得到證明。現知人十體中含鋅的酶(包括碳酸酐酶、醇脫氫酶、羧基肽酶、DNA多聚酶、醛縮酶、過氧化物歧化酶),及非酶蛋白質不下70餘種,這類酶依靠幾個鋅原子的存在(一般一克分子含鋅1~4g原子)而發揮其活十性十作用。此外,還有另一些酶(如十精十氨酸酶、組氨酸酶、十卵十磷脂酶、烯醇化酶)則需要鋅激活。
(1)鋅與內分十泌十系統 鋅影響內分十泌十系統功能。人和動物缺鋅都表現十性十腺功能低下,可能是與垂體促十性十腺激素的分十泌減少或十睪十酮生成障礙有關;也有作者曾觀察到缺鋅的鼠十性十腺發育不十良。早年的研究提到加鋅於垂體後葉提取物中,可延長其對蛙抗利尿作用,晚近的實驗表明,牛垂體提取物與鋅保十溫十,則GH、TSH、LH、FSH及ACTH釋放增加。鋅極易與胰島素連結成復合物,延遲和延長其降血糖作用;在細胞水平上,鋅可能與胰島素的釋放有關。另一方面,血中激素濃度可影響血、尿及組織中鋅的濃度,例如GH濃度增高(如肢端肥十大癥時),則尿鋅排十泄增多,血鋅降低;GH不足則導致相反的結果。其他多種激素如雌十激十素、催十乳十激素、腎十上十腺皮質酮、甲狀腺素、甲狀旁腺激素等分十泌的改變也均對血鋅濃度發生影響。
(2)鋅與免疫功能 鋅對機體免疫功能,包括胸脾的發育、免疫球蛋白的合成,和以遲發型皮膚過敏反應為指標的細胞免疫等,也有重要作用。鋅促進淋巴細胞有絲分裂,對肥十大細胞、巨噬細胞、粒細胞以及血小板有抑制或調節其功能的作用。
鋅促進DNA、蛋白質、膠原的合成,故能促進生長發育(包括骨骼生長),並有助於傷口愈合。