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【摘要】 目的：探讨微量元素硒与特发性脊柱侧弯的相关性，为特发性脊柱侧弯的病因学研究提供依据。方法：选取山西医科大学第二医院90例青少年特发性脊柱侧弯患者为病例组，Cobb角20°～85°，根据Cobb角的大小将患者分为三组：轻度组35例，中度组30例，重度组25例；以高发区同性别、同年龄段体检正常的青少年为对照组，共30例。采用荧光法测定血硒含量，病例对照研究分析硒含量与特发性脊柱侧弯的相关性。结果：病例组硒含量为（34.56±15.54）?g/L，明显低于对照组的（63.53±19.08）?g/L（P<0.01）；轻、中、重三组硒含量与对照组比较均有统计学意义（P<0.01），且重度组显著低于轻、中度组（P<0.01）；但轻、中度组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）；特发性脊柱侧弯患者血硒含量值与Cobb角相关系数为0.671（P<0.01）。结论：特发性脊柱侧弯患者血硒含量降低，且随着侧弯程度加重，硒缺乏表现更突出，微量元素硒的变化不是偶然的，两者可能存在相关性。
【关键词】 特发性脊柱侧弯； 微量元素硒； Cobb角； 相关性
特发性脊柱侧弯（idiopathic scoliosis，IS）是指脊柱有侧弯及旋转畸形，而无任何先天性脊柱异常、神经肌肉及骨骼疾病，好发于10～18岁的青少年，青少年特发性脊柱侧弯（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）约占IS的85%。IS迄今病因不明，有研究表明，IS患者头发、血清硒含量降低，山西省属严重缺硒地区，脊柱侧弯患病率很高，女性明显高于男性[1]。本文就微量元素硒与IS及其严重程度的相关性进行探讨，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2012年7月-2013年6月在山西医科大学第二医院骨科门诊、病房确诊的女性AIS患者90例为病例组，Cobb角20°～85°，年龄10～18岁，平均（14.39±2.43）岁；并根据Cobb角的大小将病例组分为轻度组（20°～40°）35例，平均年龄（14.14±2.55）岁，中度组（40°～60°）30例，平均年龄（14.43±2.50）岁，重度组（≥60°）25例，平均年龄（14.68±2.25）岁；畸形诊断首先经放射科诊断医师依据数字化X线摄影（DR）下的站立位全脊柱正侧位片和肉眼观做出初步诊断，然后由脊柱矫形专家确诊，应用图像存储及传输系统（简称PACS）进行Cobb角测量。从山西高发区选取体检正常的女性志愿者30例作为对照组，年龄10～18岁，平均（14.70±2.42）岁，各组年龄比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 问卷调查 课题组成员向研究对象解释这次研究的目的和意义，并填写《青少年特发性脊柱侧弯患者信息表》。调查内容包括一般情况、疾病基本情况、饮食情况、家族史、月经史及患病史等。问卷的主要目的是了解AIS患者的基本情况，排除影响微量元素硒发生改变及其他可能导致IS的情况。对照组填写《健康青少年信息表》。
1.2.2 样品采集和测定 每个研究对象在调查采样前均签署知情同意书。在严格无菌操作下，由同一名护士抽取研究对象同一侧肘部静脉血1 mL，用100 ?L微量移液管取新鲜血液均匀划痕于中性滤纸上，一式两份，待干后装人带有标签的干净的自封袋中。全部标本送山西医科大学营养与卫生学教研室，采用2，3-二氨基萘荧光法测定全血中硒含量，仪器为日本岛津RF-540。
1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，多组之间比较采用单因素方差分析，以P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
病例组血硒含量为（34.56±15.54）?g/L，明显低于对照组的（63.53±19.08）?g/L，差异有统计学意义（P<0.01）；轻度组为（40.57±14.77）?g/L、中度组为（37.58±14.39）?g/L、重度组为（22.51±10.97）?g/L；三组血硒含量与对照组比较差异均有显著差异（P<0.01），且重度组血硒含量显著低于轻、中度组（P<0.01），但轻、中度组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）；IS患者血硒含量值与Cobb角的相关系数为0.671（P<0.01）。
3 讨论
IS迄今病因不明，现在普遍认为，遗传因素是其发病的前提，神经系统和内分泌系统可能诱发IS，生物力学和脊椎结构的改变进一步加重了其发生和发展[2]。微量元素研究表明，微量元素锌、铜、铁、硒与多种生物酶有关，参与人体多种代谢。硒与胶原代谢有关，在胶原蛋白合成和胶原纤维形成和成熟过程中，硒缺乏干扰胶原蛋白分子的热稳定性，改变胶原纤维的特性，产生不稳的Ⅰ和Ⅱ型胶原蛋白分子。而椎间盘包括胶原和糖蛋白，因此推论，椎间盘的基质合成代谢不均衡，导致应力负荷不对称，造成椎旁软组织及代谢的不对称，可能形成脊柱侧弯[3-4]。
2002-2004年，有学者先后进行两次动物实验[5-6]，发现高硒暴露下的裂尾鱼无论在胚胎体节分化期，还是幼儿期都出现了明显的脊柱畸形，说明了高硒和脊柱侧弯之间有一定的相关性。1982年，Brown等[7]给鸭子喂缺硒的饲料，发现鸭子的成纤维细胞膜受到破坏导致胶原合成减少，胶原纤维直径变小。1993年，Yang等[3]给老鼠喂缺硒的饲料，发现老鼠骨骼中Ⅰ型胶原和软骨中Ⅱ型胶原在合成过程中生化成分异常变化，导致胶原合成较少，胶原纤维直径减小，骨骼稳定性减低。上述两种现象与大骨节病出现的病理改变一致，大骨节病是一种地方性、慢性、退行性骨关节病，发生在硒严重缺乏的地区。目前趋于一致的认识是低硒不是大骨节病的原始病因，而是发病过程中的一个重要危险因素[8]，IS与硒缺乏导致的大骨节病可能有相同的发病机理。 本研究探讨微量元素硒和IS的相关性，研究结果显示AIS患者血硒含量明显低于对照组，轻、中、重度的AIS患者血硒含量与对照组比较均有显著差异（P<0.05），且重度组血硒水平显著低于轻、中度组（P<0.05）。2001年，Dastych等[9]研究发现IS患者血浆中硒含量明显下降，Cobb角大于45°的患者硒含量明显低于Cobb角小于45°的患者，本文与之相符。2004年，朱峰等[10]对27例AIS患者椎间盘纤维环胶原进行测定，证实AIS组凹侧纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量明显低于凸侧，将AIS患者按照Cobb角大小进行分组，发现70°～90°组与30°～50°组比较凹侧纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量显著降低，AIS组纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量比先天性脊柱侧弯组也显著下降，椎间盘胶原代谢异常可能与AIS的发生和发展关系密切，但是作者没有研究导致胶原含量减少的原因。本研究发现IS患者硒含量显著减少，且随着侧弯程度的加重硒含量减少更突出，硒缺乏与IS可能存在正相关性。2005年，Dastych等[11]继续此项试验，发现IS患者头发、血清中硒含量都明显下降，与2001年的实验结果一致。但是通过前后两次研究对比发现IS患者血清硒含量的平均水平从2001年的（0.50±0.16）umol/L增加到了2005年的（0.74±0.13）umol/L，正常人的血清硒含量从（0.69±0.07）umol/L增加到了（0.98±0.12）umol/L。据此Dastych得出结论，缺硒可以导致IS，但IS的严重程度可能与体内硒含量无关，而由某种复杂机制引起。
IS患者血硒含量降低不是偶然的，但是其在脊柱畸形发生和发展中的作用还有待进一步研究。测定微量元素硒浓度的血液和毛发可能不是反映IS最敏感和特异性的标志物，要寻找最能反映与IS相关的硒含量的指标；同样，研究初期IS比严重进展期对揭示病因更有价值。
建议进行前瞻性研究，对低硒地区处于生长发育期的儿童青少年进行微量元素硒含量检测，了解营养状况，对失衡者给予指导[12]，观察IS发病人数情况；针对初期IS患儿补充微量元素硒，观察畸形进展情况；或研究其他缺硒、高发病率地区IS与硒的相关性。通过进行大规模的流行病学调查、建立动物模型等寻找微量元素硒对IS的影响及其发病机理，循证特发性侧弯程度发生和发展的原因。
参考文献
[1]马迅，赵斌，林庆宽，等.山西省对中小学生脊柱侧弯患病率调查[J].中华流行病学杂志，1995，4（16）：109.
[2]夏星，李宇清.特发性脊柱侧凸的病因学研究进展[J].医学前沿，2009，38（10）：18.
[3] YANG Chun-lin， NIU Cong-rong.Fulvic acid supplementation and selenium deficiency deficiency disturb the structural integrity of mouse skeletal tissue[J].Biochem J，1993，289（25）：29-35.
[4]赵平，田青.青少年脊柱侧弯的临床诊治进展[J].医学与哲学（临床决策论坛版），2011，32（6）：44-46.
[5] Swee J，Teh，Xin Deng.Selenium-induced teratogenicity in Sacramento Splittail[J].Marine Environmental Research，2002，54（25）：605-608.
[6] Teh S J，Deng X，Deng D F，et al.Chronic effects of dietary selenium on juvenile Sacramento splittail（Pogonichthys macrolepidotus）[J].Environ Sci Technol，2004，38（12）：6085-6093.
[7] Brown R G，Sweeny P R，Moran E.T.Collagen levels in tissues from selenium deficient ducks[J].Comp Biochem Physiol A，1982，72（8）：383-389.
[8]张宝弟，郭雄.大骨节病病因研究进展及评价[G].中国科学技术协会第十届年会21分会场论文汇编，2008：1-2.
[9] Dastych M，Cienciala J.Idiopathic Scoliosis and concentrations of Zinc， Copper， and selenium in blood plasma[J].Biological Trace Element Research，2002，89（25）：105-110.
[10]朱锋，邱勇，郑伟娟，等.青少年特发性脊柱侧凸患者椎间盘纤维环胶原的分布及其意义[J].中国脊柱脊髓杂志，2004，14（4）：233-236.
[11] Dastych M，Cienciala J，Krbec M.Changes of selenium， Copper， and Zinc content in hair and serum of patients with idiopathic scoliosis[J].Journal of Orthopaedic Research，2008，9（1）：1279-1282.
[12]林国聪.鹿寨县564名儿童微量元素检测结果分析[J].中国医学创新，2012，9（10）：106-108.
（收稿日期：2013-12-02） （本文编辑：蔡元元）
【关键词】 特发性脊柱侧弯； 微量元素硒； Cobb角； 相关性
特发性脊柱侧弯（idiopathic scoliosis，IS）是指脊柱有侧弯及旋转畸形，而无任何先天性脊柱异常、神经肌肉及骨骼疾病，好发于10～18岁的青少年，青少年特发性脊柱侧弯（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）约占IS的85%。IS迄今病因不明，有研究表明，IS患者头发、血清硒含量降低，山西省属严重缺硒地区，脊柱侧弯患病率很高，女性明显高于男性[1]。本文就微量元素硒与IS及其严重程度的相关性进行探讨，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2012年7月-2013年6月在山西医科大学第二医院骨科门诊、病房确诊的女性AIS患者90例为病例组，Cobb角20°～85°，年龄10～18岁，平均（14.39±2.43）岁；并根据Cobb角的大小将病例组分为轻度组（20°～40°）35例，平均年龄（14.14±2.55）岁，中度组（40°～60°）30例，平均年龄（14.43±2.50）岁，重度组（≥60°）25例，平均年龄（14.68±2.25）岁；畸形诊断首先经放射科诊断医师依据数字化X线摄影（DR）下的站立位全脊柱正侧位片和肉眼观做出初步诊断，然后由脊柱矫形专家确诊，应用图像存储及传输系统（简称PACS）进行Cobb角测量。从山西高发区选取体检正常的女性志愿者30例作为对照组，年龄10～18岁，平均（14.70±2.42）岁，各组年龄比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 问卷调查 课题组成员向研究对象解释这次研究的目的和意义，并填写《青少年特发性脊柱侧弯患者信息表》。调查内容包括一般情况、疾病基本情况、饮食情况、家族史、月经史及患病史等。问卷的主要目的是了解AIS患者的基本情况，排除影响微量元素硒发生改变及其他可能导致IS的情况。对照组填写《健康青少年信息表》。
1.2.2 样品采集和测定 每个研究对象在调查采样前均签署知情同意书。在严格无菌操作下，由同一名护士抽取研究对象同一侧肘部静脉血1 mL，用100 ?L微量移液管取新鲜血液均匀划痕于中性滤纸上，一式两份，待干后装人带有标签的干净的自封袋中。全部标本送山西医科大学营养与卫生学教研室，采用2，3-二氨基萘荧光法测定全血中硒含量，仪器为日本岛津RF-540。
1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，多组之间比较采用单因素方差分析，以P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
病例组血硒含量为（34.56±15.54）?g/L，明显低于对照组的（63.53±19.08）?g/L，差异有统计学意义（P<0.01）；轻度组为（40.57±14.77）?g/L、中度组为（37.58±14.39）?g/L、重度组为（22.51±10.97）?g/L；三组血硒含量与对照组比较差异均有显著差异（P<0.01），且重度组血硒含量显著低于轻、中度组（P<0.01），但轻、中度组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）；IS患者血硒含量值与Cobb角的相关系数为0.671（P<0.01）。
3 讨论
IS迄今病因不明，现在普遍认为，遗传因素是其发病的前提，神经系统和内分泌系统可能诱发IS，生物力学和脊椎结构的改变进一步加重了其发生和发展[2]。微量元素研究表明，微量元素锌、铜、铁、硒与多种生物酶有关，参与人体多种代谢。硒与胶原代谢有关，在胶原蛋白合成和胶原纤维形成和成熟过程中，硒缺乏干扰胶原蛋白分子的热稳定性，改变胶原纤维的特性，产生不稳的Ⅰ和Ⅱ型胶原蛋白分子。而椎间盘包括胶原和糖蛋白，因此推论，椎间盘的基质合成代谢不均衡，导致应力负荷不对称，造成椎旁软组织及代谢的不对称，可能形成脊柱侧弯[3-4]。
2002-2004年，有学者先后进行两次动物实验[5-6]，发现高硒暴露下的裂尾鱼无论在胚胎体节分化期，还是幼儿期都出现了明显的脊柱畸形，说明了高硒和脊柱侧弯之间有一定的相关性。1982年，Brown等[7]给鸭子喂缺硒的饲料，发现鸭子的成纤维细胞膜受到破坏导致胶原合成减少，胶原纤维直径变小。1993年，Yang等[3]给老鼠喂缺硒的饲料，发现老鼠骨骼中Ⅰ型胶原和软骨中Ⅱ型胶原在合成过程中生化成分异常变化，导致胶原合成较少，胶原纤维直径减小，骨骼稳定性减低。上述两种现象与大骨节病出现的病理改变一致，大骨节病是一种地方性、慢性、退行性骨关节病，发生在硒严重缺乏的地区。目前趋于一致的认识是低硒不是大骨节病的原始病因，而是发病过程中的一个重要危险因素[8]，IS与硒缺乏导致的大骨节病可能有相同的发病机理。 本研究探讨微量元素硒和IS的相关性，研究结果显示AIS患者血硒含量明显低于对照组，轻、中、重度的AIS患者血硒含量与对照组比较均有显著差异（P<0.05），且重度组血硒水平显著低于轻、中度组（P<0.05）。2001年，Dastych等[9]研究发现IS患者血浆中硒含量明显下降，Cobb角大于45°的患者硒含量明显低于Cobb角小于45°的患者，本文与之相符。2004年，朱峰等[10]对27例AIS患者椎间盘纤维环胶原进行测定，证实AIS组凹侧纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量明显低于凸侧，将AIS患者按照Cobb角大小进行分组，发现70°～90°组与30°～50°组比较凹侧纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量显著降低，AIS组纤维环I型、Ⅱ型胶原的含量比先天性脊柱侧弯组也显著下降，椎间盘胶原代谢异常可能与AIS的发生和发展关系密切，但是作者没有研究导致胶原含量减少的原因。本研究发现IS患者硒含量显著减少，且随着侧弯程度的加重硒含量减少更突出，硒缺乏与IS可能存在正相关性。2005年，Dastych等[11]继续此项试验，发现IS患者头发、血清中硒含量都明显下降，与2001年的实验结果一致。但是通过前后两次研究对比发现IS患者血清硒含量的平均水平从2001年的（0.50±0.16）umol/L增加到了2005年的（0.74±0.13）umol/L，正常人的血清硒含量从（0.69±0.07）umol/L增加到了（0.98±0.12）umol/L。据此Dastych得出结论，缺硒可以导致IS，但IS的严重程度可能与体内硒含量无关，而由某种复杂机制引起。
IS患者血硒含量降低不是偶然的，但是其在脊柱畸形发生和发展中的作用还有待进一步研究。测定微量元素硒浓度的血液和毛发可能不是反映IS最敏感和特异性的标志物，要寻找最能反映与IS相关的硒含量的指标；同样，研究初期IS比严重进展期对揭示病因更有价值。
建议进行前瞻性研究，对低硒地区处于生长发育期的儿童青少年进行微量元素硒含量检测，了解营养状况，对失衡者给予指导[12]，观察IS发病人数情况；针对初期IS患儿补充微量元素硒，观察畸形进展情况；或研究其他缺硒、高发病率地区IS与硒的相关性。通过进行大规模的流行病学调查、建立动物模型等寻找微量元素硒对IS的影响及其发病机理，循证特发性侧弯程度发生和发展的原因。
参考文献
[1]马迅，赵斌，林庆宽，等.山西省对中小学生脊柱侧弯患病率调查[J].中华流行病学杂志，1995，4（16）：109.
[2]夏星，李宇清.特发性脊柱侧凸的病因学研究进展[J].医学前沿，2009，38（10）：18.
[3] YANG Chun-lin， NIU Cong-rong.Fulvic acid supplementation and selenium deficiency deficiency disturb the structural integrity of mouse skeletal tissue[J].Biochem J，1993，289（25）：29-35.
[4]赵平，田青.青少年脊柱侧弯的临床诊治进展[J].医学与哲学（临床决策论坛版），2011，32（6）：44-46.
[5] Swee J，Teh，Xin Deng.Selenium-induced teratogenicity in Sacramento Splittail[J].Marine Environmental Research，2002，54（25）：605-608.
[6] Teh S J，Deng X，Deng D F，et al.Chronic effects of dietary selenium on juvenile Sacramento splittail（Pogonichthys macrolepidotus）[J].Environ Sci Technol，2004，38（12）：6085-6093.
[7] Brown R G，Sweeny P R，Moran E.T.Collagen levels in tissues from selenium deficient ducks[J].Comp Biochem Physiol A，1982，72（8）：383-389.
[8]张宝弟，郭雄.大骨节病病因研究进展及评价[G].中国科学技术协会第十届年会21分会场论文汇编，2008：1-2.
[9] Dastych M，Cienciala J.Idiopathic Scoliosis and concentrations of Zinc， Copper， and selenium in blood plasma[J].Biological Trace Element Research，2002，89（25）：105-110.
[10]朱锋，邱勇，郑伟娟，等.青少年特发性脊柱侧凸患者椎间盘纤维环胶原的分布及其意义[J].中国脊柱脊髓杂志，2004，14（4）：233-236.
[11] Dastych M，Cienciala J，Krbec M.Changes of selenium， Copper， and Zinc content in hair and serum of patients with idiopathic scoliosis[J].Journal of Orthopaedic Research，2008，9（1）：1279-1282.
[12]林国聪.鹿寨县564名儿童微量元素检测结果分析[J].中国医学创新，2012，9（10）：106-108.
（收稿日期：2013-12-02） （本文编辑：蔡元元）