化学元素和肿瘤

癌症与宏量元素

在五十年代和六十年代,一些研究者注意到,有少数泌曝晚期癌症患者的癌瘤奇迹般地自行消退了.现在有理由认为,此种自发性消退是由机体无意地调整了某些元素的含量引起的.如果有意地进行这种调整,也可能会使癌瘤消退.因此,有的研究者试用饮食疗法,使一些患者体内的某些元索的含量得到调整.有两例患者,在其血液中的钾和镁的含量减低后,癌瘤消退了.一些研究者报告说,应用血液渗析技术能使癌症患者的钾与镁的含量有控制地减少；他们采用饮食疗法,或更好的是与血液渗析技术一起使用,使患者血液的钾与镁含量保持在特定量以下,往往能导致癌瘤发生某种程度的消退,体重增加和症状缓解,并且这种改善并不减低其免疫能力,而免疫能力减低是晚期癌症通常疗法的一个副作用.

美国有人将飞机高空测定结果与全国癌症调查结果进行对照,查明天上臭氧愈多,则地上相应地区居民中的皮肤癌患者就愈少.这是因为一定波长(2700－3400A)的紫外线具有致癌作用,而臭氧是能吸收掉一部分这种紫外线的.

据报道,土壤中含镁量越低,癌症发病率越高.

食品中的含氮化合物与人体健康有着十分重要的关系.食品一般来自动物性、植物性和矿物性的原料,这三类原料中或多或少含有查硝酸盐.动物性食品中的亚硝酸盐,大多是添加进去的,如为了保持鱼、肉类食品的颜色,以前往往用硝酸盐及亚硝酸盐来稳定其血红素；另一方面,为了防止鱼、肉在腌制过程中肉毒梭状杆菌的感染,也加入这些盐类.植物性食品中的硝酸盐和亚硝酸盐主要来自土壤；大量施用氮肥,会使土壤中的硝酸根显著增加,在这种土壤中生长的番茄,其果实中硝酸根含量也增加,特别是一些红色果实品种中,在成熟时增加更为显酱,在青菜、莴苣将采收时大量施氮肥,也会产生这类后果.虽然硝酸盐本身是无毒的,但食品中积累的硝酸盐在细菌的作用下会被还原为有毒的亚硝酸盐,它能够把血液中携带氧气的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,使血液失去携带氧气的功能,因而出现一系列缺氧的中毒症状,主要是口唇、指甲及全身皮肤青紫、呼吸急促、心跳加快、头晕、头痛,还有恶心、呕吐、腹泻等肠胃道症状,严重的还会因呼吸衰竭而危及生命.腌菜放盐太少,腌制时间又短时,往往产生多量的亚硝酸盐.新鲜蔬菜存放在潮湿和温度过高的地方,也容易产生亚硝酸盐；熟菜存放过久,也会产生亚硝酸盐.更加要紧的是,许多食物中含有第二胺(二级胺)和第三胺(胺),如果这些胺类的含量达到一定的数量,在适当的条件下就会与亚硝酸盐发生反应,产生亚硝胺,亚硝胺是一种目前已被公认的致癌物质,在一定的代谢条件下能诱发肝、胃肠、食道、肺、膀胱、乳腺、肾、血管,淋巴腺、皮脂腺等部位的癌症,尤其可引起各种消化道癌.它不但长期小剂量接触可慢性致癌,而且一次大剂量也可艇动物死于癌症,有的还可通过胎盘和乳汁传给下一代.亚硝胺还可以在人胃中合成,只要葩硝酸盐和次级胺达到一定的数量水平并典备一定的新胨代谢条件.有些地区泡制的酸菜,基本上是在嫌气条件下发酵的,pH一般在4―5,这种条件下酸菜中的硝酸盐可以被还原为亚硝酸盐,蛋白质可以被分解为各种胺类,而且胺类不易被进一步分解.日本一学者报道,常吃盐腌菜者比不吃者得胃癌的相对危险性要高5～6倍.酸奶电是在嫌气条件下发酵的,也具备合成亚硝胺的全部条件.有人在用玉米包叶和蔗糖发酵酿造的酒中也发现有亚硝胺.不过我们要指出两点：

1,亚硝胺的致癌作用必须有一定的新陈代谢条件.至于对待食品中含有次级胺,更不是只要一发现宙有便不能食用,因为前已指出,次级胺与亚硝酸盐发生反应生成亚硝胺必须有一定的数量水平和新陈代谢条件.“人吃了前一天冲泡的剩茶‘隔夜茶),会得癌症”的说法,可以说是缺乏科学根据的,因为一则茶中所含二级胺的数量与茶水是否隔夜无关,二则茶中二级胺的含量是比较少的,例如日本红茶中二级眩的含量只有0.79ppm,而面包中的含量就有1.89ppm,比起鱼类食品(如鱿鱼中含量可高达237.4ppm)更是“小巫见大巫”了.

2,化学致癌物质在癌症的病因中毕竟是外因,它仅仅是一个条件,一方面我们要重视这个问题,另一方面也不能搞得“杯弓蛇影”.

肿瘤与痕量元素

动物实验证明,许多金属元素都是潜在的致癌物质,但某些元素只要具有适当的浓度,又有抑癌或抗癌作用.另一方面,人体中痕量元素的含量与该元素的环境质量有重要的联系.因此,痕量元素的环境贡量对肿瘤病的发生和发展有重大的影响.例如,土壤或饮用水中缺锰,可能是芬兰和我国某些地区癌症发病率高的原因,土壤中缺铜、多锌可能是英国威尔士地区胃癌高发病率的重要原因,我国、波兰和苏联的一些地区食道癌发病率高,其原因可能是土壤中缺镁；美国一些环境中缺硒的地区是肠癌的高发区,许多种肿瘤的死亡率与某些痕量元素的环境质量之间存在着统计学上的关联,如肿瘤、卵巢肿瘤、结肠肿瘤、直肠肿瘤、前列隙肿瘤、白血病的死亡率与典型食谱中的硒含量成反比,肾癌、胃肠癌、淋巴瘤、白血病的死亡率与环境含铅量成正比,直肠癌、咽癌、口腔癌的死亡率与环境含镍量成正比.

在人体内,许多元素之间存在着置换、颉颃或协同的关系,从而影响体内的生态平衡.环境中的痕量元素进入人体后,可以越过各种防御系统和细胞膜进入细胞内,置换与酶活性有关的痕量元素,从而改变酶的活性.许多痕量元素的致癌作用可能就是通过这种机制进行的.例如,有人猜测镍及其化合物的致癌作用的机制是,金属镍或镍化物进入细胞核内使脱氧核糖核酸(DNA)变性,从而抑制了核糖核酸(RNA)的台成,也可能是羰基镍能同细胞染色体或DNA结合,从而阻抑了RNA合成酶的作用或打乱了DNA的正常转录.有人在离体复制DNA时发现,能引起突变或癌症的金属(如镉、铅、镍、铍、铬、银、钴、锰等)均可降低DNA复制的准确性,产生有缺陷的酶,从而使焚变细胞进一步变为癌细胞.

痕量元素的抗癌机制似乎更不清楚.前已述及,硒的抗癌性可能与它是谷胱甘肽过氧化物酶的个构分有关.谷胱甘肽过氧化物酶能阻止不饱和脂肪酸的氧化,从而阻止产生能诱发多种癌症的游离基和过氧化物,也就避免了这些致癌物质与宿主细胞内的DNA相结合；此外,谷胱甘肽过氧化物酶还能刺激细胞内的溶菌酶的活力.除了禧外,适量的锌、铜、锰、钔族元素以及这些元嚣的化合物有一定的抑癌或抗癌性.

不但健康组织需要适量的痕量元素,肿瘤的发生和发展也需要痕量元素,因此肿瘤必定要争夺痕量元素.业已证明,硒能被快速生长的肿瘤所浓集,镓能被许多肿瘤所浓集.所以,放射性的硒-75已用来诊断脑瘤和骨瘸,放射性的镓-67也被广泛用予肿瘤的临床诊断中.此外,钴、碘、铟,铜、锝及镝、铒、铥、镱、镥等镧系元素都是亲肿瘤元素,它们的某些放射性同位素也可应用于肿瘤的医疗.

痕量元素及其化合物可厢来防治肿瘤.例如,服用碘化食盐可以预防甲状腺肿,从而减少甲状腺癌的发病率；铂络合物可防止细胞分裂,并具有宽广的抗肿瘤谱.有人预言,既然痕量元素在人体内存在着某些相互置换的关系,而宿主的代谢和肿瘤的代谢之间又存在着定量差别,因此可以通过改变体内痕量元素的浓度或用一种痕量元素替代另一种痕量元素的办法来治疗肿瘤.他们还认为,这种方法有希望发展成为一种只杀死肿瘤细胞而不伤害正常细胞的化学疗法.

可以毫不夸张地说,目前在防治肿瘤、延长寿命等方面人们可以寄希望于痕量元素.