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研究文章
中子活化分析和电感耦合等离子体原子发射光谱法研究女性甲状腺化学元素含量随年龄的变化

弗拉基米尔•Zaichick1 *索非亚Zaichick2

1俄罗斯奥布宁斯克医学放射研究中心放射性核素诊断科
 2美国西北大学范伯格医学院Gabriela Caraveo Piso博士实验室

*通讯作者:弗拉基米尔·扎伊奇克，俄罗斯奥布宁斯克医学放射研究中心放射性核素诊断部，电话:+ 60289 (48439);电子邮件:vezai@obninsk.com;vzaichick@gmail.com

摘要

与年轻人相比，老年人甲状腺功能障碍(包括甲状腺肿大和癌症)的患病率更高。甲状腺实质中特定化学元素含量的过量或缺乏在甲状腺自身和癌变中起着重要作用。本文研究了33例女性(平均年龄54.5岁，范围3.5 ~ 87岁)正常甲状腺中20种元素(Al、B、Ba、Br、Ca、Cl、Cu、Fe、I、K、Li、Mg、Mn、Na、P、S、Si、Sr、V、Zn)的质量分数随年龄的变化。测量使用非破坏性和破坏性方法的组合:仪器中子活化分析和电感耦合等离子体原子发射光谱法。组织标本分为两部分。一个用于形态学研究，另一个用于化学元素分析。本研究发现，正常女性甲状腺在一生中Al、Br、Ca、Cu、Fe、P、S和Zn的质量分数显著增加，而Cl的质量分数显著降低。研究结果显示，老年女性甲状腺实质化学元素Al、Br、Ca、Cu、Fe和Zn水平升高与甲状腺内氧化应激有关，可致甲状腺肿和致癌。

关键字

甲状腺;老化;化学元素含量;氧化胁迫;中子激活分析;电感耦合等离子体原子发射光谱法

缩写

ROS-Reactive氧物种;ChE-Chemical元素;CRM / SRM-Certified /标准参考资料;短寿命放射性核素的inaa - slr -仪器中子活化分析电感耦合等离子体原子发射光谱法;iaea -国际原子能机构。


介绍

包括甲状腺在内的内分泌器官在衰老过程中会发生重要的功能变化，与年轻人相比，老年人甲状腺功能障碍的患病率更高[1,2]。众所周知，高龄会影响腺瘤性甲状腺肿和甲状腺癌[3]的形成。甲状腺结节的患病率在老年人中增加，在65[4]岁时达到近50%。甲状腺癌的患病率和侵袭性随年龄增加而增加。女性患甲状腺结节和甲状腺癌的几率是男性的2-5倍[2-5]。

衰老是一个复杂的过程，涉及单个细胞、器官和整个有机体的生化和形态变化。关于衰老如何在分子水平上发生的最普遍接受的解释之一是氧化应激假说[6]。活性氧(ROS)被广泛认为是一个原因，不仅在衰老，而且在许多病理条件，包括致癌。衰老被认为是一种随着时间的推移而引起的身体功能损害，其原因是DNA、蛋白质和脂质中分子损伤的积累，同时由于细胞内ROS清除[7]的逐渐减少，细胞内氧化应激也会增加。诱导癌症的细胞大分子氧化损伤也可以通过ROS的过量产生和不完善的抗氧化剂和/或DNA修复机制[8]产生。ROS的过度产生与炎症、辐射和其他一些因素有关，包括血液和某些组织中某些化学元素(ChE)的超载，或其他具有抗氧化特性的化学元素的缺乏[9-15]。研究表明，ChE在适当区域的组成不平衡可能导致不同类型的病理。由于许多ChE在特定浓度范围内的有益作用，适当水平的重要性是无可争辩的，但另一方面，当其浓度过高或过低时，也会造成毒性作用。

在我们以前的研究[16-24]与人体非甲状腺软组织的水平相比，在完整的人甲状腺腺中观察到I和一些其他Che的高质量分数。然而，关于成人甲状腺类别和特别是老年女性的Che群体的年龄依赖性的一些问题仍然没有答案。一种有价值的方式来阐明这种情况的是将年轻成人（对照组）与老年人和老年人甲状腺动物的群众相比进行比较。另一种方法是计算甲状腺中年龄和Che含量之间的相关性。在成人和老年女性的甲状腺中过量或缺乏Che含量的结果可能会呈现出在老年人甲状腺功能障碍的较高患病率中的作用。

关于正常老年甲状腺ChE质量分数的可靠数据显然极为有限。关于人甲状腺中化学元素含量的研究很多，使用了各种化学技术和仪器方法[25-45]。然而，这些数据大多数是基于加工组织的测量，在许多研究中，组织样本在分析前被清洗。在其他情况下，甲状腺样品用溶剂(蒸馏水、乙醇等)处理，然后在高温下干燥数小时。有证据表明，由于这种处理，一定数量的ChE会丢失[46-48]。此外，只有少数以前的研究采用质量控制使用认证/标准参考材料(CRM/SRM)来测定ChE质量组分。在以前发表的论文中，没有关于年龄对正常人体甲状腺ChE含量影响的数据。

因此，具有高分辨率的放射性核素（INAA-SLR）与随后的破坏性电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）的高分辨率光谱法（INAA-SLR）的仪器中子激活分析如仪器中子激活分析（INAA-SLR）提供了良好的多因素确定方法甲状腺实质的样品。这种方法的组合提供了使用两种方法对某些元素获得的结果的比较来确保数据质量保证。

这项研究有三个目的。本研究的主要目的是使用INAA-SLR和ICP-AES确定从儿童到老年女性正常甲状腺中ChE质量分数的可靠值。第二个目标是比较切质量分数确定甲状腺年龄段2(41到87岁的成年人和老年人),与组1(从3.5到40年),和最终的目的是找到年龄和切内容之间的相关性。

所有研究均由医学放射研究中心伦理委员会批准。

材料和方法
样品

人类甲状腺标本取自33名年龄在3.5岁至87岁的女性(欧洲-高加索)的随机解剖标本。所有死者都是奥布宁斯克公民，在奥布宁斯克市医院法医学部进行了例行尸检。年龄分为两组，第一组3.5 ~ 40岁(30.9±3.1岁，M±SEM, n=11)，第二组41 ~ 87岁(66.3±2.7岁，M±SEM, n=22)。这些团体被选来反映儿童甲状腺组织的条件,青少年、年轻人和成人生活的第一阶段(组1),在第二时期的成年和老年(组2)。综述了现有的临床数据为每个主题。所有受试者均无阴阳人状况、内分泌失调或其他可能影响甲状腺正常发育的慢性疾病史。所有受试者均未接受药物治疗或服用任何已知会影响甲状腺ChE含量的补充剂。其中大多数人猝死的典型原因包括创伤或自杀，以及急性疾病(心功能不全、中风、肺动脉栓塞和酒精中毒)。

样品制备

用钛刀[49]将右甲状腺叶分成两部分。一个组织部分由解剖病理学家审查，而另一个组织部分用于ChE含量测定。组织学检查用于控制年龄规范的一致性，以及没有任何微腺瘤病和潜在癌症。

用于ChE分析的样品称重后，将它们转移到温度为-20℃的环境中，并保存到运输到奥布宁斯克医学放射研究中心的当天，所有样品在那里进行冻干和均质[50-52]。

通过INAA-SLR使用每种重约100mg的样品。将用于INAA-SLR的样品分别在用手用丙酮和整理的醇之前洗涤薄的聚乙烯薄膜中。将密封的样品置于标记的聚乙烯安瓿中。用苯酚 - 甲醛树脂制备的生物合成标准（BSS）用作标准标准[53]。除了BSS之外，还使用各种市售纯化合物的等分试样。

经NAA-SLR检测后，从聚乙烯安瓿中取出甲状腺样品，进行ICP-AES测定。样品在高压釜中分解。这1.5毫升浓缩HNO3.(65%硝酸，最大值(max)为0.0000005%汞;GR, ISO, Merck, Darmstadt, Germany)和0.3 mL的H2O2（纯粹的分析）被添加到每个甲状腺样品中，将其置于单室高压釜（Ancon-At2，Ltd，俄罗斯）中，然后在160-200℃下加热3小时。在高压灭菌后，将它们冷却至室温，并将分解样品的溶液用去离子水（最多20mL）稀释并转移到塑料测量瓶中。同时，在无组织样品的高压釜中进行相同的程序（仅含有HNO3.+ H2O2+去离子水），并将所得溶液用作对照样品。

认证的参考资料

为进行质量控制，国际原子能机构(IAEA)的10个认证标准物质(CRM) IAEA H-4动物肌肉的子样品，以及来自核化学与技术研究所(INCTSBF-4豆粉、INCT- tl -1茶叶和INCT- mph -2混合波兰香草的5个子样品。与调查的甲状腺组织样本同时进行分析。所有CRM样本的处理方法与甲状腺组织样本相同。这一质量保证计划的详细结果已在早期出版物中发表[54-56]。

仪器和方法

采用wwrc研究用核反应堆气动兔系统的水平通道，采用INAA-SLR法测定Br、Ca、K、Mg、Mn和Na的质量分数。通道内的中子通量为1.7 × 1013 n cm－２年代－１．具有甲状腺样品，生物合成标准[53]，体内型制剂标准和CRM的安瓿被放入聚乙烯兔中，然后单独照射180s。铜箔用于评估中子通量。在照射后，将每个样品的测量结果两次，1至120分钟。第一和第二测量的持续时间分别为10％和20分钟。伽马射谱仪包括100厘米3.GE（LI）探测器和基于在线计算机的多声道分析仪系统。光谱仪在60 CO 1332 KEV线上提供了1.9 keV的分辨率。

采用ICAP-61 (Thermo Jarrell Ash, USA)光谱仪，采用ICP-AES法测定样品等价物中Al, B, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, P, S, Si, Sr, V和Zn的质量分数。采用每种元素含量分别为0.5和10 mg/L的校准液(美国高纯标准品)定量测定水溶液中ChE的含量。探针中ChE含量的计算使用光谱仪软件(ThermoSPEC, version 4.1)进行。

使用NAA-SLR和ICP-AES方法的详细信息和其他分析细节已在我们之前的出版物中介绍[54-58]。

计算机程序和统计

[59]使用了一个用于INAA模式优化的专用计算机程序。所有甲状腺标本均为一式两份，最终计算时使用ChE含量的平均值。使用Microsoft Office Excel计算ChE内容的统计数据，包括算术平均值、标准差、平均值、最小值和最大值、中位数、百分位数的标准误差，水平分别为0.025和0.975。两个年龄组结果的差异通过参数化的学生t检验和非参数的Wilcoxon-Mann-Whitney u检验进行评估。在构建年龄与ChE质量分数的关系图(包括年龄与ChE质量分数的趋势线)和估算年龄与ChE质量分数之间的Pearson相关系数时，还使用了Microsoft Office Excel程序。采用指数函数、线性函数、多项式函数、对数函数和幂函数的近似方法，确定ChE含量的年龄相关性趋势。R2参数对应值的最大值作为函数选择的近似值，反映了精度。

结果

我们用NAA-SLR和ICP-AES方法得到的正常女性甲状腺中Ca, K, Mg, Mn和Na质量分数(Mg /kg，干质量基础)的比较结果见表1。

表2给出了一定的统计参数(均值的算术平均值、标准差、标准误差,最小和最大的值,中位数,百分位数与0.025和0.975水平)的,B,英航,Br, Ca, Cl,铜、铁、我,K,李,镁、锰、钠,P, S, Si, Sr, V,锌质量分数在正常甲状腺的女性。

将我们的结果与已发表的人类甲状腺中Al、B、Ba、Br、Ca、Cl、Cu、Fe、I、K、Li、Mg、Mn、Na、P、S、Si、Sr、V、Zn的数据进行比较，见表3。

估计年龄的影响在格瓦拉内容我们检查了两个年龄组,上面描述(表4)。此外,年龄和切质量分数之间的皮尔逊相关系数计算(表5)。图1显示了个人的个人数据集,B,英航,Ca,我,K,李,锰、和P质量分数，并随年龄的变化趋势线。由于这些元素含量的年龄依赖性最好用一个多项式函数来描述，这种近似反映在图1中。

图1：女性正常甲状腺单个Ag、Br、Ca、Cl、Cu、Fe、P、S、Zn质量分数值的数据集及其趋势线

讨论
结果的精密度和准确度

一个好的协议的结果,B,英航,Br, Ca, Cl,铜、铁、我,K,李,镁、锰、钠,P, S, Si, Sr, V,和锌质量分数与CRM的认证值原子能机构H-4动物肌肉,INCT-SBF-4大豆面粉,INCT-TL-1茶叶,和波兰INCT-MPH-2混合草药(54-56)以及相似的Ca、钾、镁、锰、用NAA-SLR和ICP-AES方法测定女性正常甲状腺中的钠质量分数(表1)显示了研究结果的可接受的精度和准确性，如表2-5和图1所示。

元素 NAA-SLR米1 icp - aes米2 ∆,%
Ca 1662±198 1598±245 3．9
K 5395±726 5815±776 -7.8
米 212±24 247±35. -16.5
MN. 1.50±0.22 1.14±0.24 24.0
纳 6421±320 6645±290 -3.5

表1:比较NAA-SLR和ICP-AES法测定女性正常甲状腺中化学元素质量分数(mg/kg，以干质量为基础)的平均值(M±SEM)
M- arithmetic Mean, SEM-Standard Error of Mean，∆=[(M1- M.2) /米1) * 100%。

性别 元素 米ydF4y2Ba SD 扫描电镜 最小值 马克斯 中位数 P 0.025 P 0.975



雌性n = 33		 艾尔 7.43 4.49 1.24 2．50 17.2 5.50 2.77 16．6
B 0.418 0.257 0.074 0.200 1．00 0.315 0.200 0.890
英航 1.42 1.38 0．38 0.048 5．00 0.770 0.121 4.34
Br 22.4 16．2 3.23 5．00 66.9 16.3 5．00 59.2
Ca 1630 1071 219. 461. 4256 1132 539 3902
Cl 3317 1480 290 1200 6000 3375 1388 5906
铜 3.40 1.41 0．35 0.500 5.90 3.35 1．10 5.79
菲 225. 98 20. 52.0 435. 199 64.0 391
我 1956 1199 219. 114 5061 1562 309 4662
K 5605 3272 732 1914 13700 5058 2360 13230
李 0.0153 0.0078 0.0024 0.0015 0.0251 0.0152 0.0030 0.0250
米 230. 105 26 66.0 426. 216. 73.5 403
MN. 1．32 0．84 0.22 0.550 4.04 1．10 0.603 3.28
纳 6533 1744年 324 3686 10450. 6739 4088 9924
P 3860 2175 603 496 7368 3422 585 7337
年代 6579. 2662 738 644 9921 7097 1238 9868
如果 75.7 58.1 16．1 6.90 176 47.6 9.90 175
老 3.30. 2.77 0．69 0.200 10．9 2.85 0.369 9.18
V 0.970 0.056 0.016 0.0200 0.250 0.100 0.0260 0.211
Zn. 83.2 41.2 8．1 6．1 166 84.9 6.16 156

表2:Al，B，Ba，Br，Ca，Cl，Cu，Fe，I，K，Li，Mg，Mn，Na，P，S，Si，Sr，V和Zn质量分数（Mg / kg）的一些统计参数（Mg / kg，干批量基础）在雌性正常的雌性。
M-Arithmetic Mean、SD-Standard Deviation、SEM -Standard Error of Mean、Min-Minimum Value、Max-Maximum Value、P 0.025-百分位数(0.025水平)、P 0.975-百分位数(0.975水平)。

元素 公布的数据(参考) 这项工作
均值中位数(n)＊ 最小值为m或m±sd，（n）** 平均值最大值M或M±SD， (n)** 女性M±SD
艾尔 33.6（12） 0.33 (-) [25] 420 (25) [26] 7.43±4.49
某人 0.151（2） 0.084 (3) [27] 0.46 (3) [27] 0.418±0.257
英航 0.67 (7) 0.0084 (83) [28] ≤5.0（16）[29] 1.42±1.38
Br 18.1 (11) 5.12 (44) [30] (14) [31] 22.4±16.2.
Ca 1600 (17) ±240 (10)[32] 3800±320 (29)[32] 1630±1071
Cl 6800（5） 804±80 (4)[33] 8000 (-) [34] 3317±1480.
铜 6.1 (57) 1.42（120）[35] ±22 (10)[33] 3.40±1.41
菲 252 (21) 56 (120) [35] 2444±700 (14)[31] 225±98
我 1888 (95) 159±8（23）[36] 5772±2708 (50)[37] 1956±1199
K 4400 (17) 46.4±4.8 (4)[33] 6090（17）[29] 5605±3272
李 6.3 (2) 0.092 (-) [38] 12.6（180）[39] 0.0153±0.0078
米 390（16） 3.5 (-) [25] (14) [40] 230±105
MN. 1.82 (36) 0.44±11 (12)[41] 69.2±7.2 (4)[33] 1.32±0.84
纳 8000 (9) 438 (-) [42] 10000±5000 (11)[40] 6533±1744
P 3200 (10) 16 (7) [43] 7520 (60) [30] 3860±2175
年代 11000 (3) 4000 (-) [34] 11800（44）[30] 6579±2662
如果 16.0 (3) 0.97 (-) [25] 143±6 (40)[44] 75.7±58.1
老 0.73 (9) 0.55±0.26（21）[27] 46.8±4.8(4)[33] 3.30±2.77
V 0.042 (6) 0.012 (2) [45] 18±2 (4)[33] 0.970±0.056
Zn. 118 (51) 32 (120) [35] 820±204 (14)[31] 83.2±41.2

表3:正常人甲状腺中Al、B、Ba、Br、Ca、Cl、Cu、Fe、I、K、Li、Mg、Mn、Na、P、S、Si、Sr、V、Zn的平均值中位数、最小值和最大值(Mg /kg，干质量基础)。
m -算术平均数，sd -标准差，(n)*-所有文献数，(n)**-样本数。

元素 女性的甲状腺组织 比率
AG1 3.5-40年n=11 41-87岁n=22岁 t p£ 紫外线测试页 银2,AG1
艾尔 5.95±0.97 9.80±2.67 0.234 > 0.05 1.65
B 0.361±0.070 0.533±0.177 0.419 > 0.05 1.48
英航 0.819±0.278 2.37±0.75 0.106 > 0.05 2.89
Br 13.3±2.5 26.8±4.3 0.0118 ≤10．0 2.02
Ca 945±91 2042±301 0.0029 ≤10．0 2.16
Cl 4109±544. 2965±318 0.0947 50.0≤. 0．72
铜 2.94±0.45 4.17±0.47 0.0804 ≤50.0 1.42
菲 174±25 264±25 0.018 ≤10．0 1.52
我 1876±346. 2002±288 0.782 > 0.05 1.07
K 5545±1145 5654±995 0.944 > 0.05 1．02
李 0.0131±0.0033. 0.0178±0.0033 0.342 > 0.05 1.36
米 234±41 225±35 0.881 > 0.05 0.96
MN. 1.21±0.14 1.45±0.45 0.622 > 0.05 1．2
纳 6217±549 6675±405. 0.51 > 0.05 1.07
P 3427±842 4552±812 0.358 > 0.05 1.33
年代 6049±1114 7426±697 0.318 > 0.05 1.23
如果 57.3±20.5 105±22 0.147 > 0.05 1.83
老 3.62±1.04 2.77±0.68 0.507 > 0.05 0.77
V 0.104±0.023 0.086±0.017 0.541 > 0.05 0.83
Zn. 56.8±10.6 102.6±9.0 0.0033 ≤10．0 1.81

表4:两年龄组(AG)正常女性甲状腺Al、B、Ba、Br、Ca、Cl、Cu、Fe、I、K、Li、Mg、Mn、Na、P、S、Si、Sr、Zn质量分数(Mg /kg，干质量基础)平均值(M±SEM)的差异。
M-Arithmetic Mean, SEM-Standard Error of Mean, t-test- student’s t-test, U-test - Wilcoxon-Mann-Whitney U-test，粗体部分为统计显著性值。

元素r Al 0.46a B 0.26 英航0.45 Br 0.18 Ca 0.38 Cl -0.43 CU 0.50A 铁0.26 我0.08 0.01 K
元素r 李0.45 -0.11毫克 0.16 Mn Na 0.2 p 0.61a. 0.68年代 如果0.48 Sr 0.22 V 0.31 锌0.66摄氏度

表5:年龄(年)与正常女性甲状腺化学元素质量分数(mg/kg，干质量基础)的相关性(r相关系数)。
统计上显着的值：AP≤0.05，BP≤0.01，CP≤0.001。

与公布数据比较

手段获得,B,英航,Br, Ca, Cl,铜、铁、我,钾、镁、锰、钠,P, S, Si, Sr, V,锌质量分数,如表3所示,同意与中位数的平均值报告的其他研究人类甲状腺,包括样品收到人死于不同non-thyroid疾病[25-45]。Li得到的平均值比以前报道的数据中值低两个数量级。此外，它超出了以前报告的手段范围。V的平均值比以前报告的数据中值高一个数量级，但它在以前报告的平均值范围内。被引文献的作者没有在干质量基础上表示ChE质量分数的一些值。因此，我们使用已公布的数据计算这些值，即成年人甲状腺中干质量基础含量的水分75%和灰分4.16%[60,61]。

年龄对化学元素含量的影响

在比较两年年龄组时，在雌性的甲状腺中观察到统计学上显着的Br，Ca，Cu，Fe和Zn质量分数（表4）。在平均年龄为66.3岁的第二组雌性中，甲状腺中甲状腺，Ca，Cu，Fe和Zn质量分数的平均值分别高于甲状腺素的102％，116％，42％，52％和81％第一个年龄组（平均年龄30.9岁）的女性甲状腺。通过Pearson的年龄和这些元素之间的质量分数（表5）之间的Pearson的相关系数证实了随着年龄的Ca，Cu和Zn质量分数的统计学上显着增加（表5）。此外，通过Pearson的年龄和这些元素之间的质量分数（表5，图1）之间的统计学上，通过Pearson的相关系数显示了Al，P和S含量的统计学显着增加（Pearson的相关系数（表5，图1）。

因此，正常女性甲状腺ChE含量既呈阳性变化(随年龄增加)，也呈阴性变化(随年龄减少)。Al、Br、Ca、Cu、Fe、P、S、Zn在生命期积累(图1)。Al、Br、Ca、Cu、Fe、P、S、Zn在生命期前50 ~ 60年增加较快，此后质量分数变化不大。相比之下,氯质量分数显示进步的缓慢下降随着年龄的范围从3.5到87年(图1)。根据作者的当前可用的信息,没有公布的数据指的是与年龄相关的变化,B,英航,Br, Ca, Cl,铜、铁、我,K,李、镁、锰、钠,P, S, Si, Sr, V,以及女性甲状腺中锌的质量分数。

化学元素在甲状腺恶性转化中的作用

铝:微量元素Al不是必需的，因为它没有直接的生化功能。在我们目前的知识水平上，铝超载无疑会对人类健康产生负面影响，包括甲状腺功能[62]。

溴:Br是生物圈中已知的最丰富、最普遍的微量元素之一。无机溴是溴的离子形式，具有治疗作用和毒性作用。增加溴的摄入量可能会在全身水平上干扰碘的代谢。在甲状腺中，溴的生物学行为与碘的生物学行为相似[63]。因此，至少可以假设老年女性甲状腺中过量的溴化物水平会引起甲状腺肿。

钙:除了Br水平升高外，甲状腺组织中与年龄相关的钙质量分数的增加和过量也可能对腺体产生有害影响。这样的猜测是有充分理由的。人体许多器官的钙含量随年龄增长而增加[64-72]。除骨外，这种自然现象可能是所有器官和软组织的普遍现象，并与血管钙化有关。许多综述和大量论文提出了对Ca在前列腺、乳腺、肺等器官恶性转化中的作用的关注[64-74]。

钙离子钙２＋是细胞增殖和细胞死亡的关键[66]。胞质钙的变化２＋肿瘤发生的关键触发事件，如细胞运动、增殖和凋亡[68]。细胞生长速度的增加与细胞内钙库含量的增加有关[64,65]。此外，胞质游离Ca２＋代表了一种普遍存在的信号传导机制，它控制着多种细胞过程，不仅包括增殖，还包括细胞代谢和基因转录[67]。事实上，老年女性甲状腺组织中钙含量的增加反映了细胞内钙库的增加。因此，组织和器官中随年龄增加的钙含量是许多良恶性肿瘤(包括甲状腺肿和癌症)病因学的关键特征。

氯:CL是一种普遍存在的细胞外电解质，对多于一种代谢途径是必不可少的。CL存在于人体中氯化物的形式。它主要存在于额外细胞液中的氯化钠。因此，通常，在正常情况下，在组织和人体的组织和流体中存在Na和Cl含量之间的相关性（表6）。为什么正常雌性甲状腺中的Cl含量随着年龄的增长而减少，以及如何充分理解甲状腺作用。

铜:Cu，如Fe和Zn，也是人体中的普遍存在的元素，在不同层面起着许多作用。各种Cupro酶（例如胺氧化酶，刺激素，细胞色素-C氧化酶，多巴胺 - 单氧基酶，细胞外超氧化物歧化酶，酰基氧化酶，氨基化单氧基酶，Cu / z Nsuperoxide歧化酶和酪氨酸酶）介导Cu缺乏或过量的影响。Cu过量会产生严重的负面影响。Cu产生氧自由基，许多研究人员已经假设过量的铜可能通过氧化途径引起细胞损伤，从而产生增强的脂质过氧化，硫醇氧化，最终DNA损伤[75-77]。因此，随着年龄的增长，增加甲状腺实质的Cu过载可能参与氧化应激，Dwindling腺体功能，增加甲状腺肿或癌症的风险。

铁:铁是人体必需元素，但有益的铁浓度窗口较窄。许多最近的研究强调了铁过量的不良影响。遗传疾病(如血色素沉着症和地中海贫血)中存在铁过量的记录，过度补充铁(特别是在慢性肾衰竭的情况下)，或绝经后妇女因月经停止而血清铁水平升高，都是有害的。甲状腺组织中与年龄相关的铁质量分数的增加和过量可能会对腺体产生有害影响。有很好的理由进行这样的推测，因为许多评论和众多的论文提出了对铁的毒性和肿瘤发生的关注。事实上，铁超载可能与氧化应激、甲状腺功能减弱和甲状腺肿大或癌症风险增加有关[78]。

磷:在细胞的信号转导和人体的能量交换中，P是多种多样的生物学作用所必需的。大约80%-90%的磷以羟基磷灰石的形式存在于牙齿和骨骼中。血清无机磷升高被怀疑通过血管钙化、心肌纤维化和左室肥厚的发展增加慢性肾脏疾病、心血管疾病的风险[79]。在男性和绝经前女性中，血清磷水平随着年龄的增长而逐渐下降。在男性中，这种下降持续了整个21-85岁的年龄范围。相反，在女性中，血清磷水平在绝经后迅速上升。老年妇女血清磷水平的升高与血清甲状旁腺激素水平、每日膳食磷摄入量和估计肾小球滤过率的变化无关[80]。磷酸钙是主动脉壁矿物质沉积的主要成分之一[81]。因此，老年女性甲状腺实质高磷水平与血管钙化密切相关。P水平升高对甲状腺功能的影响及其在甲状腺肿大和癌变中的作用有待进一步研究。

硫:硫主要从蛋白质中获得，但在蛋白质中通常存在的20种氨基酸中，只有2种含有硫-蛋氨酸和半胱氨酸。其中一种氨基酸，蛋氨酸，不能由我们的身体合成，因此必须由饮食提供。蛋白质中含有3%到6%的硫氨基酸。硫氨基酸通过影响细胞的氧化还原状态和解毒毒性化合物、自由基和活性氧的能力，对维持细胞系统的完整性做出了重大贡献[82]。ROS是在正常细胞活动时产生的，在某些病理生理条件下(如炎症)可能会过量存在。因此，探索硫代谢的基本方面，如含硫氨基酸的抗氧化作用，可能有助于阐明女性甲状腺中S含量随年龄增长的机制[83]。因此，可以认为老年女性甲状腺S水平升高反映了60岁左右女性甲状腺实质ROS浓度升高。

锌:锌在300多种蛋白质和100多种dna结合蛋白中有活性，包括肿瘤抑制蛋白p53，这是一种锌结合转录因子，在各种细胞应激条件下对细胞生长和存活起关键调节作用。P53在一半的人类肿瘤中发生突变，其活性受到金属和氧化还原机制的严格调控。

一方面，锌离子是超氧化物歧化酶的辅助因子，通过保护细胞免受自由基和ROS形成的物质的影响，防止肿瘤的发生和发展。锌的作用是作为膜稳定剂，参与抗氧化保护和氧化应激抑制。因此，老年女性甲状腺中Zn水平升高可能反映了60岁左右女性甲状腺实质炎症加重。

另一方面，细胞内Zn浓度过高可能对细胞的正常代谢有害[84]。到目前为止，细胞内Zn对DNA聚合组织、复制和损伤的直接或间接作用及其在细胞分裂中的重要作用已有大量数据[85-87]。此外，已知Zn是钙依赖的凋亡内切酶的抑制剂，参与DNA的核间片段化。因此细胞凋亡减少[88]。锌的其他作用已被描述。其中包括其作为一种有效的抗凋亡剂的作用[89-92]。提示年龄相关性甲状腺锌含量过高可能是甲状腺肿大和癌的病因之一。

因此,如果我们接受的水平切质量分数在甲状腺的女性年龄40年作为所有年龄段的标准,我们必须得出结论,40岁后,Br、钙、铜、铁、P, S和锌含量明显高于正常水平。甲状腺实质中Al、Br、Ca、Cu、Fe和Zn等元素水平升高可能会对腺体产生有害影响。

结论

我们的数据表明，女性正常甲状腺在一生中Al、Br、Ca、Cu、Fe、P、S和Zn的质量分数有统计学意义的增加，而Cl的质量分数则有统计学意义的减少。老年女性甲状腺中Al、Br、Ca、Cu、Fe和Zn等元素水平升高会增加甲状腺内氧化应激，从而增加甲状腺肿和恶性转化的风险。甲状腺肿、甲状腺癌是多病因、多因素的复杂疾病。要完全理解甲状腺实质中某些化学元素水平不足在甲状腺肿和癌的病因学中所起的作用，需要对它们的不同作用机制有一个全面的认识，这在目前的知识水平下尚不可能。然而，从我们的研究结果来看，老年女性甲状腺中Al、Br、Ca、Cu、Fe和Zn水平升高很可能导致甲状腺肿和致癌。

确认

我们非常感谢于博士。Choporov，奥布宁斯克市医院法医科主任，负责提供甲状腺样本。我们也感谢Karandaschev博士，Nosenko S博士和Moskvina I，俄罗斯Chernogolovka微电子技术和高纯材料研究所在ICP-AES分析方面的帮助。


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文章信息

文章类型：研究文章

引用:zaicick V, zaicick S(2018)利用中子活化分析和电感耦合等离子体原子发射光谱技术研究女性甲状腺化学元素含量随年龄的变化。J Biochem Analyt Stud 3(1): dx.doi.org/10.16966/2576-5833.114

版权:©2018 zaicick V，等。这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可协议的条款下发布，该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到日期:2018年4月18日,

  • 接受日期：2018年8月21日,

  • 发布日期：2018年8月27日