微量元素与抗脂质过氧化

第8章　微量元素与抗衰老

生、老、病、死是包括人类在内的一切生物不可违避的过程。希望长生不老，永保青春者，自古至今不乏其人，然而由生到死这一自然规律，总是不以人们的意志不可逆转地向前发展着。

衰老规律是不可抗拒的，但是延缓衰老的努力不是白费的。世界范围内长寿老年人数量逐年增多，人均寿命不断延长，均说明人们经过各种医疗保健、社会生活环境和条件改善的努力，已经在延缓衰老方面取得了很大成就。例如中国猿人69. 2%只有14岁以下的寿命；旧石器时代中期尼安德特人平均寿命29岁；新石器时代人均寿命36岁；青铜器时代人均寿命38岁；5世纪英国人均寿命30岁；17世纪的人均寿命51岁。进入20世纪，美国人男性人均寿命由1900年的46. 3岁提高到77. 2岁；我国人均寿命已由解放前的35岁提高到20世纪80年代的67. 88岁。我国是世界上老年人口最多的国家，到1990年，我国85岁以上的老年人数为238万多人，占人口总数的0. 21%，其中男性占0. 06%，女性占0. 15，男女比约1∶2. 5。

延年益寿的药物古往今来世界各国医药学界人士从未放过该课题的研究工作。微量元素作为抗衰老药物应用，已是千余年的事了，但是，对微量元素抗衰老进行综合多学科技术和理论的系统研究，只是近20年的事。

在很长的历史时期，人们没有重视矿物质，特别是微量元素在抗衰老方面的研究。但是，自觉或不自觉地应用微量元素抗衰老，却是一直没有间断过。这是因为微量元素在人们的生活领域中无处不有，包括人们饮水、吃饭以及吸入的空气，都有微量元素的存在。在各种延年益寿的中药制剂中更是含有丰富的微量元素。然而，这种应用具有很大的盲目性和被动性，有时还会出现“解释不清”的不良反应。

如前所述，微量元素与人的生命过程关系极为密切，而且不同的微量元素、不同剂量或不同状态都起着截然不同的作用。有阻抗衰老、延长寿命的微量元素，也有促进衰老、缩短寿命的微量元素。因此，只有区别对待才能扬长避短，充分发挥有益于生命健康的微量元素，延长寿命的最大效能。

人的生命过程是极为复杂的生理、生化过程。人的寿命长短受许多因素的制约和影响，诸如遗传、营养、环境、社会、心理、性别、种族、国籍、时代、职业、婚姻等因素，无不与寿命有密切的关系。其中前3种因素都包含着微量元素的影响。由于生命过程中的衰老是多因素影响的结果，同时衰老的机制也各有不同，必须区别对待，才能产生良好的效果。

第一节　长寿与环境及饮食中微量元素的关系

人的栖生环境中存在着各种类型或比例的微量元素，由于自然条件如地理、气候、水文等因素的影响，使微量元素的分布具有区域性。由于微量元素具有特征性的区域分布，在某些地区也就自然形成了长寿老人区，如我国广西巴马瑶族自治县，平均每百万人口中拥有208个百岁以上的老人；新疆维吾尔自治区拥有22%以上的百岁老人（每百万人中66. 1个百岁老人）。世界范围内的长寿区尚有厄瓜多尔的伟尔卡斑巴村，1971年统计，全村总人数仅为819人，其中百岁老人就有9人；前苏联的高加索和达格斯坦，前者950万人中有500位百岁老人，百岁老人的比率为5. 25/ 10万人。

这些地区的共同特点是多为山区，温度适宜，空气新鲜，水土资料良好，无工业污染，以素食为主，居民常年劳动。

长寿地区的区域性成因，实际上是一个很复杂的问题。国内外学者对这进行了大量的探讨性研究，一般认为长寿的地区性与自然环境，饮食、劳动和锻炼有关。

一、长寿地区自然条件特点

人们生活在一定环境中，其健康状况和寿命长短，必然要受各种自然因素的影响。人们发现，百岁老人多生活在海拔500～1 500m的山区。由于这些区域空气、水源等多未被污染，因而有益于人们长寿。通过对广西长寿老人聚居地区研究表明，这里年均气温在17～20℃，年降雨量为1 250～1 500mm，年平均日照射时间为1 400～1 800h。这些因素使得青山绿水、气候宜人、空气新鲜、物产较为丰富。毫无疑问，这也是人们健康和长寿的有利条件。

二、长寿地区饮食及营养特点

长寿地区饮水中微量元素含量特点

长寿地区饮用水多为地表（溪河、山塘、水库）、地下（井、泉）等未加处理的天然水。水的硬度一般为软水（41～80mg/L）或中等硬度水（81～160mg/L），硬水（161～250mg/L）很少。广西巴马地区地质构造为石炭纪、二迭纪和三迭纪。暴露的地表岩层主要是基性岩、酸性岩和脉岩。基性岩中含有铜、铅、锌、镍、钴、钼、铌、镱、镉、锡、铍、锂、锆和钆等微量元素。

饮水中16种元素分析表明，百岁组地区饮水中钙、镁、锰、锌、锶、氟的含量显著高于对照组；其余10种元素两地无明显差异。百岁组地区的锌/铜（16. 52∶1）高于对照组（3. 74∶1），锌/镉（30. 55∶1）也高于对照组（17. 79∶1）（表8-1）。

在黄豆的16种元素中，除镉之外，其余15种的含量均较丰富，普遍高于其他粮食中同类元素的含量（表8-2）。

（均值±标准差，ppm）

表8-2　长寿区黄豆中微量元素含量比较

统计学处理，两组比较，值 镁：＜0. 05，硒：＜0. 01，钴：＜0. 01，铅：＜0. 01，余均＞0. 05

此外，百岁组蚕豆的微量元素含量大多数不及黄豆，仅硒（0. 343ppm）含量较高。

中国农业科学院兽医研究所曾测定了我国26个省、市、自治区的生猪体内11种元素的含量，发现猪肝中某些微量元素的含量因地区而异。其结果可视为该地区外环境中某些微量元素的影响。将不同地区猪肝微量元素含量与该地区百岁老人所占比例以及长寿水平加以比较，结果发现猪肝中硒的含量与人们的长寿水平呈正相关系。百岁老人较多的新疆、广西、广东、云南、宁夏等地猪肝硒含量均在全国平均水平（0. 69ppm）以上；青海、河南、四川的长寿水平较低，硒的含量也相应较低。辽宁虽百岁老人较少，但长寿水平较高，猪肝中硒含量也相应较高。锰的含量也有类似规律。百岁老人较多的几个省份，（除云南省），猛的含量均在全国平均水平（6. 74ppm）之上。

第二节　长寿老人体内微量元素谱特点

一般认为，人体微量元素有随年龄增加而下降的趋势，但对于百岁老年体内微量元素研究发现，则维持一个较高水平，相当于60～70岁健康老人的水平。例如，百岁老人全血锌553. 5ppm，与国外成年人全血锌614. 0ppm水平差不多；血铜84ppm在老年人正常范围内（63. 57～173. 53ppm）；血硒比一般健康人高3倍。在百岁老人头发中锰高于国内健康老人的6倍，其他铁、锶等含量均较高（表8-3）。

一、血液中微量元素特征

湖北长寿老人全血铜的含量低于对照组，但仍在老年人血铜值的正常范围内。百岁老人血锌值与国内健康人的水平相差无几，而血镁含量（27. 7ppm）则远高于成年人（0. 000 89mmol/L，即0. 22ppm），血硒含量也在一般健康成年人的适宜水平。铁的含量与对照组无差异。血液中的锌/铜比值百岁组（6. 59∶1）高于对照组（4. 75∶1）。测试结果（表8-3）。

二、头发中微量元素特征

湖北长寿老人头发中常量元素钙、镁的含量低于对照组（表8-4）。微量元素铁和锰含量低于对照组，而铅的含量却高于对照组，其余11种在两组间无明显差异。头发中的锌/镉，百岁组（1 368. 76∶1）低于对照组（1 607. 80∶1）；锌/铜百岁组（12. 67∶1）略高于对照组（11. 90∶1）。与国内健康老人比较，头发中的铁、锰、锶等含量较高，锰的含量虽然高于一般健康老人的6倍，但却远远低于广西巴马县长寿老人（22. 47±13. 13ppm），高于日本正常人头发中锰（3. 3ppm）约4倍，比纽约市正常人（0. 95ppm）高10倍。百岁老人头发中的锌、镍、钙比一般健康老人低。头发镉也明显低于国内外报道。一般认为镉属于有害微量元素，且镉对锌、硒、铁等有拮抗作用，因此，低镉无疑对长寿与健康起着良好的作用。

新疆和田地区113名维吾尔族长寿老人头发中微量元素测定结果表明，铁、铜、锰、铬、硒不同年龄组存在差异性。铁、铜、锰有随年龄增长而下降的趋势。不同年龄组头发锌含量虽无显著性差异，但随年龄增长，铜含量下降使锌/铜比值百岁组明显高于长寿组（表8-5）。

由于性别不同，头发中除铁、锌、铜、锰、铬、镍、硒等均有不同程度的差异。铁、铜、锰、铬及镍均为女发含量高于男发含量，锌及锡男发含量高于女发含量。不同疾病组与对照组头发中微量元素含量比较，高血压组头发镍明显高于对照组；肺心病组发铁、铜、锰分别低于对照组；贫血组头发锰低于对照组；锌/铜比值高血压组、肺心病和贫血组均高于对照组。不同疾病患者头发中微量元素含量以铁的含量差异较大。

表8-5　新疆长寿老人与百岁老人头发中微量元素含量比较

朱高章等测试了广西巴马县长寿老年人头发中微量元素并与广州市长寿老人加以比较发现，长寿地区无论不同年龄还是不同地区头发中锰的含量均明显高于非长寿地区；铜的含量则长寿地区明显低于非长寿地区；头发锰的含量规律是山区＞农村＞城市。例如广西长寿区山区居民头发锰为22. 47±13. 13ppm，非长寿区广州市居民为3. 54±3. 57ppm，美国纽约市为0. 95ppm，日本东京市为2. 3±1. 7ppm（男），而广东山区五华县为8. 02± 5. 12ppm，平原县、四会县为11. 85±8. 5ppm（表8-6）。

长寿地区循环系统疾病及恶性肿瘤分别占死因的第四位和第七位，而非长寿地区广州市东山区循环系统疾病和恶性肿瘤占死因的第一位和第二位。长寿区高血压、冠心病、慢性支气管炎60岁以上老人发病率分别为1. 3%、0%和15. 7%；90岁以上老人分别为13%、8%和22%；而非长寿区广州60岁以上分别为32. 85%、38. 5%和15. 71%；长寿老人则分别为55. 77%、29. 00% 和21. 15%，由此看来锰和铜可能是影响长寿的2个主要的微量元素，而循环系统疾病、恶性肿瘤和传染性疾病及呼吸系统疾病则是非长寿区（尤其是城市）和长寿区影响长寿的重要疾病。

第三节　诸因素在判断长寿中的地位

一、诸因素影响长寿判断的准确率

朱治良等对长寿地区诸因素以电子计算机进行模式识别，判断出各种因素可能对长寿影响的准确率。

影响长寿的因素很多，这也是科学家们非常关心的一个问题。就目前而言，长寿地区的饮食营养以及微量元素的特点是颇具吸引力的。长寿地区独特而优越的自然条件，如海拔、气温、降雨量、日照射时间等是无法转移的。然而，长寿地区饮食营养以及各种水及食物中的微量元素谱，则是可以模拟推广的。根本的解决方法是模拟长寿地区土壤中微量元素谱，使农作物本身进行生物转化，以达到类似于长寿地区农作物中微量元素的水平。这是一种理想的方法，但实现起来很难。另一种较为简便可行的方法就是在食物的半成品中模拟长寿地区饮食中微量元素谱，加入各种必需的微量元素。长寿区粮食中微量元素的特点是各种微量元素含量广泛、含量高，而有害微量元素含量则低，这可能就是长寿地区促使长寿的一个有利的内在因素。现在市场上尽管出现一些微量元素强化食品，但是所强化的微量元素仅是个别的，很难或不能促成体内各微量元素间的平衡。对于某些因缺乏某种微量元素而引起疾病的人，食用会有一定的益处，但不利于广泛推广应用。若能模拟出长寿地区类似于黄豆中微量元素的食品，对于促进人类健康、提高寿龄，肯定会产生不可低估的作用。这一来源中的微量元素含量是否丰富以及各元素间平衡状况与否，从某种意义上来说，对人类健康水平可能起到一定的决定性作用。因此，研制开发微量元素食品将是提高长寿水平的一个重要课题。目前在研发微量元素课题方面，已研制出多种微量元素组合的方剂，但多种元素在食品中开发依然做得很少。科学家们提倡尽量用天然食品，这是肯定有益处的。但是，正像前面所述，由于食品中微量元素含量及种类具有区域性，有的元素含量多，有的元素含量少，有的甚至缺乏。人们即使食用天然食品，有时也会因食品本身微量元素不协调而引起人体的微量元素间的不平衡造成某些疾病。只有通过生物转化，模拟长寿区粮食的微量元素谱，才能达到既食用天然食品又补足合理配比的微量元素的目的。（表8-7）。

表8-7　长寿地区各因素判别分类准确率（%）

二、与长寿有显著关联的微量元素

微量元素影响人的寿命，这已是人们可以接受的结论。像其他物质一样，不是所有的微量元素都能产生重要影响。许多研究已证明，在长寿老人体内，有的微量元素经常维持较高水平，有的则含量很低。由于微量元素间具有协同或拮抗作用，尽管尚不能下结论，说某种微量元素可延长寿命或某种微量元素可缩短寿命，但必竟是发现了长寿区域和非长寿区域人体微量元素的含量特点。这些特点的发现，是揭开微量元素影响生命奥秘的良好开端。

经电脑对上海、广西、湖北3个区域长寿老人及每个区域的相应对照组头发中微量元素分析发现，锌、铜对3个地区长寿影响都是最显著的（表8-8）。因此，适当补充锌、铜对老年人的健康是有益的。但在补充时应考虑铜、锌的关系。

由表可以看出，尽管各地长寿老人头发中锌、铜的含量各有所异，但是铜/锌比值都很低。一般来说，铜/锌比值随年龄增加而变小，女性大于男性，长寿地区小于非长寿地区。在长寿老人比率最高的地区。如广西巴马出现锰的含量大于铜的含量的现象，而其他地区则是铜的含量非常显著大于锰的含量，同时长寿区的显著多于非长寿区，这种现象是值得研究的。城市老人头发中镍、铬含量显著高于长寿区，而铁则少于长寿区。

秦俊法等研究指出，上海男女性年龄均与头发中锶、铜、钙含量呈显著负相关，与铬含量呈显著正相关。女性年龄与锌、镍、锰含量呈显著负相关，与镍、铁含量呈显著正相关（表8-9）。

新疆长寿老人头发中铁、铜、锰、铬、镍含量均为女性高于男性；锌、硒则为男性高于女性；陕西长寿老人头发锌含量也是男性高于女性，头发镉、钙则女性高于男性。

长寿老人头发锶、锰、钙、铁含量比老年人高或不低于老年人，这或许是因为这些元素在免疫学中的作用而使他们获得高寿的原因，但它们的含量又比成年人低（铁除外），故也容易患各种疾病。气虚（肺功能不足）及肺肾两虚的长寿老人头发中镍、钛含量最低。随着长寿老人虚损程度的加重，头发中锶、镍、锰、钙含量逐渐降低，其变化顺序为：阳虚＞阴虚＞气虚，脏器功能不足＞虚弱＞亏损。因此，测头发中锶、锰、铁、镍、钛含量有助于脏器功能的诊断。

第四节　微量元素与机体免疫力的关系

许多研究表明，人体的衰老与免疫组织和免疫活性细胞的功能低下有密切关系。机体的免疫反应是一系列复杂的网络调节，受多种因素的影响。某些适量的微量元素能促进机体的免疫功能，从而发挥抗衰老的作用。

从长寿老人体内微量元素谱来看，某些微量元素如锌、铁、锰、锶、硒、铬、铷、钼等并不像其他微量元素一样随增龄而含量明显降低，大多表现为不继续降低，反而比一般老年人更高。由于这些微量元素含量比较高，有利于提高长寿老人的抗病能力。

锌与生物体中200余种酶的活性有关。锌参与去氧核糖核酸、核糖核酸和黏多糖的代谢。动物实验表明，缺锌10h胸腺嘧啶核苷激酶活性即可降低，去氧核糖核酸，核糖核酸聚合活性减弱，18h去氧核糖核酸复制能力减弱，48h可出现蛋白质合成障碍。随着这一系列病理变化，机体免疫功能也受到伤害。这就是说锌缺乏可引起免疫缺陷，使细胞免疫和体液免疫发生异常。缺锌时肠系膜淋巴结、脾脏、胸腺重量明显减少（20%～40%）。胸腺是免疫系统的中枢器官，T淋巴细胞发育成熟的重要场所，而T淋巴细胞在细胞免疫中发挥巨大作用。胸腺的萎缩明显地降低了胸腺激素活性和T淋巴细胞活性及数量。老年期胸腺重量仅2g，为儿童的1/10，且细胞明显减少。脾脏的免疫功能主要是产生抗体。同时在脾脏内巨噬细胞捕捉吞噬处理抗原，并把信息传递给T和B淋巴细胞。脾脏的缩小，减少了抗体的形成，削弱了体液免疫和免疫应答反应。淋巴结是免疫周围器官，能产生淋巴细胞，其中有B淋巴细胞和T淋巴细胞。它们能相互协作产生特定的免疫应答。正常时侵入机体的病原体、毒性物质、异物、内源性抗原物质，突变体细胞等在淋巴结内滤过或（和）吞噬，受到净化处理。缺锌时上述功能受到损害，抵抗力降低，感染性增大。肿瘤的生长和转移与宿主的营养和免疫状况有密切关系，锌的缺乏或补充均影响肿瘤的生长。

一般老年人由于胸腺退化、萎缩、T淋巴细胞的生成和功能明显比正常青年人减少或降低。Rishmoto认为，末梢淋巴细胞随增龄而降低，60岁以下者平均数为2 043个/mm3，60岁以上者为1 659个/mm3，其中主要是T细胞的降低，而B细胞数量基本无变化。口服锌制剂后可使T淋巴细胞数量显著增加。低锌患者补锌后使免疫功能增强，提高抗病能力。Norris总结了锌在免疫调节方面有7种作用：①调节金属酶的功能；②保持膜的完整性；③为去氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白质合成所必需；④调节配体-受体及相互间的反应；⑤调节钙依赖性的膜传递功能；⑥对功能结构蛋白如微管蛋白是必需的；⑦对淋巴细胞是一种微弱的致裂原。

总之，锌对免疫功能的稳定起重要作用。免疫系统是锌缺乏时较易受损的系统，缺锌使免疫应答，免疫发生和发展、抗感染和抗肿瘤能力等产生不足，大多数老年人缺锌等引起的免疫功能异常，在补锌后得到纠正。然而，锌的过多或补充量超过机体所需量，则降低或抑制免疫反应。chandra证明，健康成人的锌补充量超过允许量10～20倍时，能降低淋巴细胞和中性粒细胞功能因而损害免疫功能。kaplau等证明，轻度缺锌在正常老人中是一种较普遍、但却常被忽视的一种现象。这种缺锌涉及到有潜在性明显减少白细胞介素Ⅱ（IL-2）的产生，而IL-2在细胞免疫功能上是一个重要淋巴因子。补锌治疗对健康治疗是有益的，而且价廉。

铁与蛋白质形成的血红蛋白、肌红蛋白，参与氧的携带和运输。铁也是多种酶的活性中心，如细胞色素参与生物氧的利用；氧化酶、二氢酶、羧化酶参与分子氧的其他反应；过氧化氢、过氧化物酶在过氧化物分解时起作用。含铁量与铁金属酶正常时，将增强免疫防御功能。缺铁的情况下，不仅引起贫血，还会造成免疫功能和细胞吞噬功能广泛损害。直接使淋巴结内去氧核糖核酸（DNA）合成受损，抗体的产生受抑制，溶菌酶的活性降低，白细胞和巨噬细胞内髓过氧化物酶活性也降低，致使吞噬细胞杀菌功能产生障碍，巨噬细胞、淋巴细胞对特异性抗原反应降低。对反应的应激能力降低，缺铁时微生物感染增多，某些病毒感染用补铁的方法可获得治疗。

铜对免疫功能的影响也是多方面的。铜具有酶和激素的生物催化作用。铜作为多种金属酶的组成成分，是氧化还原体系的一个有效的催化剂。体内90%的铜紧密结合在铜蓝蛋白中，血浆铜蓝蛋白也具有铜的活性，能催化芳香族胺类的氧化；使二价铁很容易变成三价铁，使三价铁很容易和β-球蛋白结合形成运铁蛋白。铜能促进铁的吸收利用，加速生血功能。

铜可通过铁的途径影响免疫功能。实验证明细胞是免疫反应中的效应细胞，不仅具有呼吸功能，而且还在免疫反应中起作用。在人体血液循环中，95%补体C3b受体就存在于红细胞上，红细胞通过C3b受体结合抗原抗体复合物，使之便于被吞噬和销毁，从而清除致病抗原物质。这一过程只有在铜、铁正常和红细胞生成正常情况下才能顺利实现。

硒能增强体液免疫，刺激免疫球蛋白（抗体）形成。血清中免疫球蛋白的浓度不同与疾病的诊断、机体免疫反应强弱密切相关。抗体为体液免疫的重要物质，其生物学活性和作用是多方面的：如与特异抗原结合；对补体激活作用；调节作用；选择性传递作用；组织结合作用等。硒还能增强非特异性免疫功能，促进中性蛋白细胞杀菌作用。缺硒时，机体抗感染能力降低、影响嗜中性粒细胞的功能、抗体产生减少、降低T和B淋巴细胞的增殖。因此，缺硒时易患肿瘤、艾滋病等。补硒可以促进抗体形成、增强吞噬细胞的吞噬能力，提高特异和非特异免疫功能。

钼能提高免疫力。试验证明，缺钼人群的非特异性细胞免疫功能有降低，而补钼后免疫功能则提高。钼对克山病有一定的预防效果，这与钼能提高机体免疫力有一定关系。

锰是抗体正常产生的先决条件，并对嗜中性粒细胞和巨噬细胞的功能有影响。高铜低锰对人类长寿不利，锰/铜比值下降是机体衰老的促进因素。

能增强机体免疫功能的微量元素尚有镍（Ni）、钛（Ti）、锂（Li）、铂（Pt）、铑（Rh）、铟（In）等。

第五节　微量元素与抗脂质过氧化

脂质过氧化（Lipid peroxidation）的产物是脂褐质，也就是通常所称的衰老色素（Agepigment、Senile Pigment）。它可沉积于各种器官和组织，如大脑、脑干、脊髓、神经节、心脏、血管、肝脏、子宫、肾上腺、睾丸、横纹肌、汗腺等处都可有这种色素沉积。沉积在各主要器官或组织中的脂褐质，对细胞的正常代谢有破坏作用。脂质过氧化物在体内是相当活泼并对机体有毒的物质。脂质过氧化物对生物膜的进攻是导致膜损害的重要原因。它可使膜的结构发生改变、扭曲，并影响结合于膜上功能蛋白的空间位置和构型，加之自由基反应也可以进攻膜蛋白，使其发生交联，这样就会直接改变膜上酶活性泵功能以及膜受体和膜抗原的性能。脂双层膜蛋白轻度损害时，可使膜通透性改变，致使膜发生解体、细胞变性而坏死。随着沉积物的增多，则可使胞质核糖核酸（RNA）持续减少，终致核糖核酸不能维持代谢的需要，使细胞萎缩变性而坏死。

一般认为，脂褐质来源于多种细胞器，如溶酶体、线粒体、高尔基体、内质网等，通过过氧化及自由基的影响，使蛋白质与不饱和脂肪酸在其他触酶的作用下，生成过氧化脂质蛋白质聚合物。某些微量元素如硒、锌、铜、锰等则可抑制脂质过氧化，发挥抗衰老作用。

长寿老人饮食及体内含有较多的硒，有报道百岁老人的血硒比正常人高3倍，这说明硒有抗衰老作用。硒是谷胱苷肽过氧化物酶的必需组分，通过过氧化物酶阻止自由基产生的脂质过氧化反应，保护细胞和细胞膜的结构及功能免受损伤和干扰。由此可见，硒能起到抑制过氧化反应，清除有害自由基，分解过氧化物和修复分子损伤的作用，从而延缓衰老。硒能抑制脂质过氧化的机制是硒能提高谷胱苷肽过氧化酶的活性，加速分解或去除过氧化脂质，保护细胞免遭过氧化作用的损伤，同时，硒在维持细胞正常代谢与分化中，也起着极为有益的作用。由于硒具有良好的抗脂质过氧化、稳定细胞膜的作用，有利于发挥抑制克山病、肿瘤、心血管疾病、肝病、白内障等疾病的发生和发展，解除有害金属的毒性，增加机体对疾病的抵抗力，故也间接地对老年人长寿起到有利作用。

正常细胞中有维生素E、硒或辅酶Q等保护。如果自由基生成过多或保护不足时，膜中磷脂发生氧化，导致膜中蛋白质等交联、失活，膜的流动性及通透性改变，多种功能受到损害。亚细胞器的磷脂比质膜所含不饱和脂肪酸多，因此亚细胞器的膜对过氧化更为敏感，如线粒体内膜损伤，可使电子传递系统受损。微粒体上多聚核蛋白体解聚、脱落、抑制蛋白质（包括酶、抗体等）的合成、溶酶体膜受损，可释放出其中的水解酶类，轻则使细胞内多种物质水解，重则造成细胞自溶、组织坏死。另一方面，由于自由基的氧化作用，使细胞内的各种膜结构中的脂类过氧化而损害，细胞内多种生物分子及一些酶也因脂类过氧化，使其结构及组织功能逐渐老化，最终导致结构组织中胶原交联，使胶质蛋白互相交联成巨大的不溶性分子，胶原坚韧、长度缩短，胶原纤维失去弹性，因此皮肤出现皱纹。暴露在光线和空气的皮肤衰老得更快。自由基清除剂、抗氧剂等都可抑制各衰老过程。chvapil指出，锌能阻滞细胞脂膜过氧化作用，达到稳定脂膜，使细胞和细胞器免受损伤。锌参与过氧化物歧化酶（SOD），从而防止脂膜的过氧化、对抗离子或自由基的攻击，能干扰离子通过膜的运动，提高脂质双层的热稳定性，改变膜对特异化合物的通透性，并保护溶酶体膜的脆性。锌以不同程度的特异性影响膜结合酶的活性，如鸟苷酯环化酶、腺苷酸环化酶、Na+- K+-泵ATP酶、钙泵ATP酶、线粒体NAPD氧化酶等。故锌是防止过氧化作用及减缓衰老进程的必不可少的微量元素。

锰是超氧化物歧化酶（SOD）的构成部分。一般老年人体内的锰含量及SOD活性常低于成年人。锰-SOD是人体内重要抗氧化酶之一，具有清除自由基的作用，防止它对人体的损害，从而抗衰老、抗氧化，抗肿瘤。喻伦银等研究证明，在红细胞培养液内加入微量元素锰，明显提高血红细胞的锰-SOD活性，从而表明血锰-SOD活性降低与锰含量降低有关。长寿老人体内含锰量比一般老年人高，有的甚至比成年人还高。因此，老年人应适当多食用一些含锰丰富的食物，将会有助于提高体内锰-SOD活性，可能起到延缓衰老的作用。

铜主要存在于铜蓝蛋白中。铜蓝蛋白实际上是一种含铜氧化酶，它能氧化体内的酚类、胺类和维生素C。铜蓝蛋白还负责细胞色素氧化酶的再生，故老年人缺铜时可引起：①细胞色素氧化酶减少、活性下降。神经系统供能不足，导致其功能障碍，运动失调、步履不稳，思维迟钝。②铁运输障碍，可致缺铁性贫血。③脂质氧化作用增强，因铜是超氧化酶歧化酶的组成部分。

铁等也有类似的作用。因此，老年人适当补充这些微量元素有利于防衰老，达到延年益寿的目的。

麦饭石是一种有益于人体健康，促长寿的天然性药石。由于麦饭石中含有30余种无机元素，其中有10多种人体必需的微量元素，对维持人体的生理平衡起着积极的作用。实验证明，麦饭石能够使人体红细胞SOD活性增强，降低血液中过氧化脂质水平，增强机体消除自由基的能力，减少脂褐素的形成，延缓细胞衰老过程，具有抗衰老作用。

微量元素铈（Ce3+和Ce4+）对脂质过氧化有强抑制作用。镉（Cd2+）、铕（Eu3+）等也有轻度抑制作用。

第六节　微量元素与内分泌功能

神经内分泌功能下降，是衰老的一个重要标志。由于神经内分泌功能紊乱或下降，又可加速机体衰老。Finch等认为脑是内分泌引起衰老的中枢。神经内分泌系统就是丘脑下部与垂体组成的体系，即丘脑垂体轴。它控制着全身内分泌的活动。内分泌功能减退主要是胸腺和性腺功能减退。

许多微量元素，如锌、锰、铜、钴、铬、碘等可改善老年人内分泌功能，起到抗衰老作用。

甲状腺可调节激素活力。正常成年人甲状腺平均重20～30g，50岁以后有所减轻，同时细胞膜通透性、蛋白质合成及代谢速度等均随年龄增加而降低。但是，无论任何年龄，甲状腺在一定刺激下都有良好的反应。甲状腺功能减退是衰老的一个因素。在甲状腺合成甲状腺素的过程中，催化-碘酪氨酸缩合成二碘酪氨酸的酶，必须有Mn2+的激活，才有较高的活性。老年人如缺锰，就会影响甲状腺素的合成及分泌。头发变白是老年人的一个标志，而头发锰含量则为黑发＞灰白发＞白发，白发中含锰量最低，故认为缺锰是加快衰老的可能因素。锌、碘、钼等的缺乏，可影响甲状腺、甲状旁腺的正常发育代谢。

胰岛可分泌胰岛素，随年龄增加，胰岛素分泌减少，而糖尿病的发生率则随之增加。饮食中微量元素铬的缺乏，是引起老年人糖耐受量降低和糖尿病发病率增加和寿命缩短的一个原因。胰岛素中含锌，糖尿病患者胰腺锌含量仅为正常人的一半。有人用锌治疗糖尿病，疗效明显。

锂有类似胰岛素的作用，能降低血糖。但是，长期服用锂盐可增加体重，有引起高血压的可能。

肾上腺皮质分泌的雄性激素，无论男性或女性均随年龄而降低；盐皮质激素（醛固酮）也随增龄出现分泌量减少。缺锌可影响二磷酸肾上腺素的合成。

丘脑垂体轴髓年老时功能衰退，可使与之有关的内分泌腺的功能都有所减退。锌尽管不能直接使脑部激素释放，但锌可能涉及神经递质的内环境稳态。缺锌可使神经递质的反应性全面降低。神经细胞的完整依赖于细胞锌水平。缺锌可使脑垂体功能发生紊乱。锌可维持从海马到丘脑（最终到腺垂体）的输入功能，海马神经功能的减弱可直接影响分泌释放激素的机制，随后也可影响垂体前叶激素的释放。

锰参与中枢神经内神经激素的传递，如果缺锰，老年人智力将逐渐减退，甚至智力呆滞。

单胺氧化酶（MAO）是含铜（Cu2+）酶。单胺类递质的分解酶-单胺氧化酶和儿茶酚氧甲基转换酶（COM+）的活性在人的大脑皮质、丘脑，下丘脑、海马、尾状核、黑质以及心脏等组织随增龄而增加。有人以单胺氧化酶活性的增强作为衰老的重要标志。此酶活性增加，可能是老年人脑内去甲肾上腺素和多巴胺减少的重要原因。抗衰老中药何首乌、鹿茸、山楂等有较强的抑制单胺氧化酶活性作用。

胸腺具有明显的年龄特征。人到60岁，胸腺缩小到最小，只剩下2g，仅为儿童胸腺的1/10。胸腺的退化和内分泌系统及性激素密切相关。胸腺与脑垂体有着密切关系。许多学者认为，胸腺萎缩是衰老的主要原因。微量元素锌与脑垂体，胸腺、性腺等正常功能密切相关。缺锌时可使上述组织功能降低，体积缩小等，使衰老进程加快。

第七节　衰老与微量元素

衰老是指生物老化的后期表现。其特征是机体自身退行性变化的逐渐增加及对环境的适应能力减弱。衰老可分为生理性衰老和病理衰老。生理性衰老是任何有生命的生物包括人类在内不可逾越的必然过程。病理性衰老则具有个体特性。微量元素时刻都在影响着衰老过程。有的微量元素能以不同方式发挥抗衰老延长寿命的作用；而有些微量元素则具有催化加速衰老过程、缩短寿命的作用。

一、有利于抗衰老的微量元素

（一）锌（Zn）

衰老与细胞的增殖和分化减慢有关。细胞增殖的先决条件是去氧核糖核酸复制的真实性。去氧核糖核酸的复制需要核糖核酸聚合酶的催化才能完成，细胞的分化需要核糖核酸的转录并合成蛋白质才能完成。而核糖核酸的转录必须有去氧核糖核酸聚合酶的催化才能顺利进行。以上两种聚合酶都需要有Zn2+和Mn2+的激活，才具有较高的催化活性。含锌酶的活性取决于锌在细胞中的转换率和锌在各种酶蛋白中的稳定性。若缺锌，细胞所需要的基本物质-蛋白质不能及时和充分合成，满足不了细胞增殖或分化的需要，机体的正常新陈代谢就会严重地受到影响。人到老年，非特异性免疫功能和吞噬细胞数量及吞噬能力均有所下降。老年人胸腺萎缩，T细胞数减少，可使T细胞及B细胞的免疫协调功能紊乱。人们已观察到，60岁以上的老人T细胞明显减少，72岁以后未成熟的T细胞几乎绝迹。

锌是抗衰老的重要微量元素，是因为它能广泛地参与生命的生理生化过程。除上述可参加蛋白质合成代谢外，还参加胰岛素合成，而影响体内糖代谢；多参与胸腺、甲状腺、肾上腺等内分泌系统的代谢；阻滞细胞膜过氧化，达到稳定细胞膜，使各种细胞不受损伤；促进机体免疫功能，提高抗病能力等。这些功能的正常行使，都有利于发挥抗衰老的作用。

锌缺乏的症状：锌的缺乏主要临床表现可有食欲减退、味、嗅觉异常；身体抗病能力降低；伤口或溃疡难以愈合；可引起或加剧某些病的发生或进展，从而可使病理性衰老速度加快。如癌症、心血管系统疾病、肝脏病、各种复发性感染，视觉减退等均与锌缺乏有一定关系。锌对视觉功能的影响是因为锌与维生素A的吸收利用，形成视紫质、视红质、视黄醛、视蛋白有关。若缺乏维生素及锌，则导致顽固性夜盲症。

锌的作用如此重要和广泛，为了满足锌的生理需要，应经常注意食用富含锌的食品。必要时，适当补充各种锌制剂。老年人普遍缺锌，这可能与老年人的饮食成分改变有关。

（二）锰（Mn）

锰是近几年证明对抗衰老有重要作用的微量元素。锰主要集中于人体的脑、肾、胰和肝等组织中。它是精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶、核糖核酸聚合酶、超氧化物歧化酶等多种酶的组成成分。锰可提高人体内性激素合成能力，激活上述一些酶，使下丘脑、垂体等保持良好的生理功能，保证中枢神经系统处于良好状态。哺乳动物的衰老，很可能与锰- SOD减少引起的抗氧化作用减低有关。目前已经发现，60～80岁老年人在衰老过程中，以及某些疾病（如冠心病、肺气肿、高血压等）患者中存在无活性的超氧化物歧化酶。锰能稳定去氧核糖核酸二级结构，催化蛋白质的合成与代谢。老年人缺锰还会影响甲状腺素的合成和分泌，而甲状腺功能的减退又可加速衰老。锰与黏多糖的合成有关，缺锰可导致骨质疏松。锰还参与中枢神经激素的传递，老年人缺锰可使智力减退，变得痴呆。锰是葡萄糖和脂肪氧化、磷酸化以及其他基础生化作用完成的重要物质。锰对血糖、血脂、血压都有影响，对心血管是有益的元素。

缺锰症状：缺锰表现为食欲缺乏，脂肪、蛋白质等代谢障碍；智力障碍，老年性痴呆；骨质疏松；心血管系统疾病等。老年人由于脂质代谢容易发生异常，并患动脉粥样硬化症，而锰能改善患者脂类代谢。长寿区老人体内含锰多，心血管系统发病率低。

（三）硒（Se）

硒是谷胱苷肽过氧化物酶（GSH-PX）的组成部分，它能催化有毒的过氧化物，还原成为无毒的羟基化合物，从而保护各种生物膜不受损伤。硒能通过增强体液免疫，刺激免疫球蛋白形成，而提高机体的抗病能力。Spallholz认为硒似乎是免疫佐剂。

高硒地区高血压、动脉粥样硬化、冠心病及肿瘤的发病率较低，低硒地区则相反。缺硒后脂质过氧化增强，可致心肌纤维坏死，心肌小动脉及毛细动脉损伤，硒具有修复损伤作用，对冠心病、心绞痛患者补硒则症状可减缓。

人眼视细胞中含硒丰富，老年人缺硒则可加重视力减退现象，而且可促进老年人白内障的发生。

有害元素，如镉、铅、铝等在体内积聚增多，就会加速衰老过程。硒可和这些元素结合成难以解离的化合物。从而消除它们的毒性。

成年人每天摄入量最好为70～140μg。若长期低于50μg，就可能引起贫血、心肌损害和癌症等。硒能增加维生素E的抗氧化作用，从而阻止生物膜上的脂质发生破坏性过氧化反应。硒和维生素合用治疗心绞痛已被一些国家采用。硒通过保护机体生物膜，防止致癌物与去氧核糖核酸等生物大分子结合，避免其损伤，增加机体去氧核糖核酸的修复功能，并通过增强免疫系统功能，消除体内突变了的或恶变的异常细胞，而起到防癌或抗癌作用。

硒能防治癌症的另一个机制是因为自由基与癌肿有关。亲电子自由基是癌症发生的共同因素。活性自由基如 ：等引起生物大分子产生自由基，使它们成为致癌物的前身；可使去氧核糖核酸中鸟嘌呤核苷以及蛋白质、非蛋白质的巯基（- SH）与磷脂膜上的脂肪酸发生反应，从而触发癌变。同时可以氧化巯 基酶，产生双硫键，从而改变其活性，使细胞内环单磷酸腺苷（CAMP）水平异常。•OHα可激活鸟苷酸环化酶，使环单磷酸鸟苷浓度上升，使环单磷酸腺苷下降。致使细胞分裂异常而癌变。硒及含硒酶谷胱苷肽过氧化物酶能阻断上述过程，故有防癌、抗癌作用。

硒对正常心脏的组织呼吸和能量储存有益。实验证明硒对心肌梗死，缺血、缺氧的心肌和心肌损害具有保护作用。

硒和维生素E在某些生化作用（如抗氧化作用）方面有协同作用。芬兰的一项用硒和维生素配伍给老年病人服用的对比性研究表明，每日口服硒酸钠8mg、有机硒45μg（以增强前者的效果）和维生素E 400mg的一组老年病人，服用1年后，其心理健康十几项指标较口服安慰剂均有显著改善或极显著改善。

缺硒时，三羧酸循环过程障碍，脂质过氧化反应增强；使细胞Na-K-A+ P酶及5′核苷酸酶的活性显著降低及含量减少；引起心肌病变及癌症。

硒的摄入量不可过多，因为硒本身具有较强的毒性。硒摄入量过多可引起中毒症状，如脱发、脱指甲等。也会导致老年性白内障、肝硬化等。

（四）铜（Cu）

铜是一种生命攸关的微量元素，与免疫、衰老有一定的关系。

20世纪70年代美国人食物中含铜量下降，冠心病发病率上升。20世纪80年代初证实，缺铜易发生血凝及血清胆固醇上升。心肌梗死患者其心肌含铜量减少、因为心肌中弹性硬蛋白和胶原分子的交联需铜酶（即赖氨酰氧化酶）催化，缺铜则交联不全，导致心肌损伤。动物实验发现，缺铜时心肌萎缩并伴有纤维化，甚至可导致心衰或猝死。

胶原是人体内含量最多的蛋白质，占人体蛋白总量的1/4～1/3，是结缔组织的主要组分。胶原纤维遍布全身各处，它不仅是疏松结缔组织及肌腱的主要组分，也是骨、牙、软骨的结构基础。老年人筋骨功能日趋低下，胶原代谢容易发生异常，故易导致牙齿脱落、骨质疏松、骨折及肌腱劳损。胶原分子内或分子间形成共价交联，胶原才能强而有力，而共价交联的关键酶是赖氨酰氧化酶，此酶含酮离子。缺铜时，此酶活性下降致交联不全，产生疾病。铜又是胶原酶激活剂，缺铜时胶原代谢即受影响，所以铜是胶原代谢的重要因素。

人们很早就认识到，缺铜会影响动物及皮肤黏膜的防御屏障作用。健康皮肤黏膜能阻拦病原微生物及其病原物质侵入机体，这种作用除机械性阻挡作用外，皮肤黏膜还分泌杀菌物质或溶解破坏抗原的化学物质，如汗腺能分泌乳酸，使汗液呈酸性。皮肤腺分泌不饱和脂肪酸不利于微生物生长。显而易见，铜的缺乏丧失了这种非特异性皮肤黏膜的防御作用。

铜是构成细胞色素氧化酶的重要物质。铜在许多种细胞（淋巴细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞）行使功能性作用。

成人每天需要摄入2. 5mg的铜，若铜不足，细胞色素氧化酶减少，活性下降，有可能使神经系统供能不足，脑组织萎缩，灰质和白质退行性变，神经元减少，导致功能性障碍，如运动失调、步履不稳和思维迟钝。中药补阳还五汤治疗卒中可能与补充铜和纠正铜代谢有关。胶原代谢紊乱，出现牙齿脱落、骨质疏松、骨折、肌腱劳损。锌/铜比值高，则可引起胆固醇血症，导致心血管疾病。有人认为二者比值在20左右，有利于长寿。高血压、冠心病、贫血与骨关节疾病的≥60岁的患者血清铜低于同龄健康者。食物缺铜达到临界值时，免疫应答就明显发生缺陷。

铜过多反而有害，如对不饱和脂肪酸的氧化，Cu2+是强催化剂。高血铜可增加体内自由基的水平，故认为血铜增高可以加速人类衰老过程，也可以改变脂类代谢而增加动脉粥样硬化的机会。高铜除了可能对心血管不利外，还可能通过胶原纤维这个环节，降低细胞活性，导致细胞的“冻解区代谢”，从而加速细胞的衰老死亡。

（五）铁（Fe）

铁是每个细胞的重要组成成分。适量的铁存在时，机体可发挥良好的免疫防御功能。铁是老年人必需的微量元素，三羧酸循环中有一半以上的酶均含有铁或需要铁的存在。在正常情况下，老年人体内储铁较年轻人多，吸收铁量也不减少，但老年人发生贫血的主要原因是红细胞摄取铁的能力降低，铁的利用减少。红细胞摄取铁正常人为91. 2%，正常老年人则为66%。在病理情况下老年人如缺铁，则会引起核酸及蛋白质合成减少，久之则导致贫血，免疫机制受损、抵抗力低下，容易感染，血小板增加，还可影响体内锌、钴及镁的代谢。

缺铁时，机体很多代谢过程紊乱，可引起心血管疾病、免疫功能下降等。

铁过量，老年人体内储铁过多，可致胰岛腺纤维化及功能不良。铁过多还干扰体内铬的运输，胰腺因而缺铬，干扰胰岛素生物活性，故致糖尿病。铁过多可致色素代谢紊乱，皮肤呈棕黑色。

老年人的炎症、发热、肝功能障碍、白血病和恶性肿瘤等可使血清铁蛋白升高。动态观察健康人的血清铁蛋白，若短期内发现明显升高，应警惕发生恶性肿瘤。

（六）氟（F）

氟与人体骨骼形成和结构有关。老年人缺氟则能影响钙和磷的利用，可致骨质疏松，发生骨折。氟有刺激新骨生长的作用，氟化物结合于磷灰结晶内，则不易被骨细胞溶解，从而使骨形成增加。氟过量也会引起中毒。

（七）铬（Cr）

铬（三价铬）与糖代谢、动脉粥样硬化有关。铬参与糖类、脂肪（特别是胆固醇）及氨基酸的合成代谢，协助胰岛素发挥作用。若铬不足时，耐糖量降低，因铬参与耐糖量因子。此因子协助胰岛素发挥生物活性，并能调节胰岛素与其在细胞膜上受体的巯基（-SH）形成二硫键（- S- S-），促使其胰岛素发挥最大的生物效应。因此，缺铬易引起糖尿病。

耐糖量低可出现糖尿病，胆固醇代谢明显降低，容易形成动脉硬化。临床上观察到服用含铬量高的啤酒酵母，可明显增加高密度脂蛋白胆固醇，降低低密度脂蛋白胆固醇和总胆固醇，而降低体内总胆固醇，是有助于延年益寿的。六价铬对人体有害，可以致癌。因为它能干扰酶的活性，损伤肝和肾。

含铬的中药有硫黄、花蕊石、分心木、黑胡椒等。在食物中如动物肝脏、牛肉、啤酒酵母、粗面粉、糙米、粗糖、葡萄汁等含铬量较多。食物在精制过程中含铬量可显著减少。

（八）钼（Mo）

钼是硝酸盐还原酶的组成部分，对食管癌有一定的防治作用。硝酸盐还原酶可以把还原为挥发性氨，避免了HNO3与烃 基形成亚硝胺，从而阻断了亚硝胺的致癌作用。我国华北地区、太行山地带等食管癌流行区的病因主要是由于地下水、粮食、腌菜中亚硝酸胺含量高引起的，而这些地区土壤中缺钼。

一般食物中都含有钼，肉类含量最高，但油脂中几乎不含钼。成年人每日需钼量50～100μg。

（九）铷（Rb）

铷参与中枢神经系统结构和功能，人脑内含量随增龄而下降，70岁以上老人的脑内铷含量仅为新生儿的一半。衰老及大脑活动能力低下可能与铷含量减少有关。胃癌患者头发中含铷量减少，而冠心病患者头发中铷含量增多。灵芝、天麻、大豆、牛肉等含铷量较高。

（十）锶（Sr）

锶对老年骨质疏松有保护作用。它在肠内与Na+竞争吸收部位，从而减少Na+吸收，以及增加Na+排泄，减缓心血管疾病的发展，降低死亡率。锶对老年人卒中的发生有抑制作用，而钠则使卒中危险性加剧，特别是头发中锶含量与高血压的进程呈显著性负相关关系。

（十一）镁（Mg）

镁为宏量元素，是细胞内重要阳离子，参与蛋白质的合成和肌肉的收缩。镁能激活很多重要的酶，也是细胞线粒体的必要组成。镁含量高可阻止心血管组织对有害元素如铝、镉等吸收，从而可以保护心血管不受损害。一些调查表明，食用硬水（含钙、镁较多）的居民比食用软水的居民冠心病发病率与死亡率要低。动物实验也表明，饮水中加入镁，可预防动脉粥样硬化。

缺镁可导致心脏功能紊乱和血压升高、心肌梗死和心力衰竭。

二、不利于抗衰老的微量元素

（一）镉（Cd）

二价镉在生物膜中是有毒的，它可取代含锌酶中的锌，抑制含锌酶的活性。镉与蛋白质中的半胱氨酸结合得很牢固，导致抑制含- SH基酶。被镉抑制的酶有碱性磷酸酶、乙醇脱氢酶、糖淀粉催化酶、谷氨酸转氨酶、草酸转氨酶、脂酶、琥珀酸脱氢酶、羧肽酶A等。如摄入过多镉，易引起老人高血压、心脏病，贫血、甚至可致癌（锌可拮抗镉的毒性）。

摄入镉后可致小血管平滑肌收缩痉挛，从而发生高血压。因此，老年人应防止过多的摄入镉。

镉摄入增多的原因有食用精制食品（锌损失多、而镉牢固结合于谷蛋或面筋中，以至锌/镉比值大为降低）；土壤、水源、空气及工业污染；镀锌罐头（含镉）的食用。

（二）铅（Pb）

铅对老年人危害极大。随着工业的发展，铅污染相当严重。如颜料、印刷品、油漆、陶瓷、玻璃、塑料、汽车废气等，均含有大量的铅。若频繁接触这些物品，铅极易进入人体，铅能作用于全身各个系统器官，毒性甚大，从而加快衰老过程。

铅中毒的分子病理学机制是因为铅及钙两个离子相同，致使线粒体不能分辨，从而以同样的方式进行代谢，铅和钙同样容易进入线粒体内，但Ca2+很容易排出，而Pb2+则不易排出。Pb2+与线粒体内磷酸盐及硫代物牢固地结合起来（其结合力比Ca2+高100万倍），不断沉积于线粒体中，导致线粒体不断膨胀。这样就造成供能机构受到破坏，甚至细胞缺能而致坏死，并释放出Pb2+，由血液进入其他细胞，又加速在线粒体内沉积，形成恶性循环，细胞破坏严重。铅在线粒体内还抑制亚铁络合酶，使原卟啉不能与铁（Fe2+）络合成血红素（铁卟啉），从而使血红蛋白、肌红蛋白、各种细胞色素、过氧化氢酶及色氨酸吡酪酶的合成障碍，严重影响机体的物质代谢。

铅对于眼睛亦有毒害，它能损害视网膜杆状细胞，降低暗适应及视力。

（三）铝（Al）

由于世界各国人口老龄化，逐渐显示出老年性痴呆症发病率较高，为5%～7%，若将轻型病例计算在内，则发生率可达10%。71～90岁发病率可达12%～15%。近年研究发现，本病与铝摄入过多有关。Crapper等发现，老年性痴呆患者大脑含铝水平明显升高，为正常人的10～30倍。实验证明铝可导致突触后结构纤维质的聚集。Perl等认为该神经纤维结中心区内有铝的存在。铝集积于脑细胞核染色体内，从而使去氧核糖核酸发生损伤。

铝主要是损伤人脑星形细胞的去氧核糖核酸，铝与去氧核糖核酸-酸性蛋白质复合物相结合后，可影响去氧核糖核酸的正常复制与转录。即使很小量的铝可能足以产生严重神经性和行为性退化。据美国科学工作者报道，给动物服用大剂量的铝之后，很快就会出现衰老症。铝已被认为是引起多种脑疾病的重要因素。老年性痴呆已成为美国第4位死因。肌萎缩侧索硬化症、震颤性麻痹症、老年性痴呆症患者神经元中，铝含量比健康人要多2～3倍。

成人每天不可避免地从食物中摄入30～50mg铝，若要偏食含有铝添加剂的食品（如油条、粉丝、蛋糕等），更会增加铝的摄入量。铝进入大脑组织后与蛋白质相应基因络合起来，很难代谢出去。铝中毒是一个渐进过程，一般需要10年才能表现出来，故应特别注意铝制品的摄入。对于以下铝进入体内的途径应严加限制。

1.食物：如油条、面包、蛋糕等均加了膨松剂磷酸铝钠或明矾即Al2 K 2（SO4）2•4 H 2 O。

2.以明矾净化的水。

3.铝制炊具烹调的食物。

4.含有氢氧化铝的抗胃酸药。

（四）汞（Hg）

汞污染主要来源于某些化工、医药、仪器等制造业的空气及排泄废物的污染。

汞（元素汞和甲基汞）中毒及引起衰老的机制是它们能够很容易地透过血脑屏障，积累于大脑皮质中。任何短烃基汞的衍生物，特别是甲基汞有最明显的神经毒性。甲基汞的生物半衰期约70d。体内约10%的甲基汞沉积于大脑中。在机体所有的器官中，脑部的甲基汞保留时间最长。Adams等报道，中年人短期大量接触元素汞可产生可逆性脊髓侧索硬化样症状。

Dales研究证明，无机汞和有机汞均可抑制含巯的酶而损伤细胞膜的结构。甲基汞的临床中毒包括局部神经细胞受损和死亡，以及神经胶质增殖受到影响。Ehmann等研究表明，阿尔茨海默病（AD）患者大部分脑部含汞量（31. 4±3. 7ng/kg），明显高于正常人的含汞量（17. 5±1. 3ng/kg）。

（五）锂（Li）

锂中毒多发生于长期或大剂量锂盐治疗疾病者。对神经系统的影响表现为注意力分散、智力下降，发音困难，眼球震颤。严重时知觉减退，甚至昏迷或导致死亡。对内分泌的影响是多方面的，如可影响甲状腺、甲状旁腺、胰腺、肾上腺皮质及垂体前叶功能。可引起无症状性甲状腺肿大；甲状腺功能减退；少数有甲状腺功能亢进。锂的治疗剂量或中毒剂量都可引起心脏功能的障碍，如心律失常、传导阻滞、心肌梗死、自发性心肌炎等。锂对泌尿系统的影响，临床上可见肾源性尿崩症，肾小管酸中毒和肾浓缩功能受损等。

锂中毒时应及时停服或减量服用。一般来说，锂中毒是可逆的。补充钠（如食盐等）可减轻锂中毒。

（六）砷（As）

极微量的砷对人类健康可能是有益的，但砷是一种剧毒物品。我国唐朝有几个皇帝因渴望长生不老，拜“炼丹家”炼长寿仙丹（含砷化物）。由于长寿心切，服大剂量仙丹，而中毒身亡。