8．2　血清微量元素水平及影响因素

8．2　血清微量元素水平及影响因素

8．2．1　血清微量元素含量分布

“2002年中国男性精液质量研究”共检测1　179份血清标本，从图8．3可见，大部分对象的血清锌含量在400～2　500μg／L之间。血清锌的中位数为1　170．76μg／L，四分位数间距为918．00～1　492．00μg／L。血清锌的分布近似对数正态分布（图8．3），经对数转换后分布接近正态（图8．4）。正态转换后计算所得的均数按相应的公式回代得：血清锌含量平均为1　185．36μg／L。

图8．3　血清锌含量频数分布

图8．4　正态转换后的血清锌含量分布

多数研究报道血清锌含量的正常值范围在10．7～22．9μmol／L（700～1　500μg／L）［23，24］或7．65～22．95μmol／L（500～1　500μg／L）［25，26］之间，“2002年中国男性精液质量研究”血清锌含量低于700μg／L的对象有93例，占7．89%；低于500μg／L的对象有24例，占2．04%；高于1　500μg／L的对象有292例，占所有调查对象的24．77%。“2002年中国男性精液质量研究”中，血清锌含量的P2．5为526μg／L，P97．5为2　510μg／L，以95%的变量范围作为正常参照值，则我国成年男性的血清锌含量应在526～2　510μg／L之间。

从图8．5可见，“2002年中国男性精液质量研究”中，大部分对象的血清铜在400～2　000μg／L之间，血清铜的分布基本呈正态分布，血清铜的均数及标准差为1　067．05± 389．05μg／L。

大部分研究报道血清铜的正常值范围为11．0～22．0μmol／L（700～1　400μg／L）［23，24，27，28］。根据此标准，本研究中血清铜含量低于正常值范围下限（700μg／L）的对象为157例，占13．32%；超过1　400μg／L的对象有195例，占16．54%。“2002年中国男性精液质量研究”中，研究对象为健康成年男性，以该研究的血清铜95%变量范围作为正常参照值，则我国成年男性的血清铜含量应在350～1　990μg／L之间（P2．5为350μg／L，P97．5为1　990μg／L）。

在“2002年中国男性精液质量研究”中，绝大部分研究对象的血清锰含量在50μg／L以下，血清锰的分布呈正偏态，近似指数分布（图8．6）。血清锰的中位数为8．20μg／L（四分位数间距为3．70～16．20μg／L）。经正态转换后锰的分布接近正态（图8．7），正态转换后的均数按相应的公式回代后得，血清锰均数为7．67μg／L。

图8．5　血清铜含量频数分布

图8．6　血清锰含量频数分布

图8．7　正态转换后血清锰含量频数分布

血清锰的正常值范围国内外报道差别很大，在0．07～5．5μmol／L（3．80～300μg／L）之间［27，29］。“2002年中国男性精液质量研究”血清锰含量低于0．07μmol／L（3．8μg／L）的对象有296例，占25．11%；高于5．5μmol／L（相当于300μg／L）的对象仅3例。“2002年中国男性精液质量研究”中，血清锰含量的P2．5为0．01μg／L，P97．5为59．0μg／L，如果以95%变量范围作为正常参照值，则我国成年男性的血清锰含量应在0．01～59．0μg／L之间。

图8．8显示血清铅含量的分布呈正偏态，绝大部分研究对象的血清铅含量在60μg／L以下。血清铅的中位数为14．10μg／L（四分位数间距为9．80～22．10μg／L）。经自然对数转换后血清铅接近正态分布（图8．9）。正态转换后的均数按相应的公式回代后得到血清铅含量的均数为14．14μg／L，95%上限为50．3μg／L。

图8．8　血清铅含量频数分布

图8．9　正态转换后血清铅含量频数分布

“2002年中国男性精液质量研究”中，研究对象血清铅含量超过WHO血铅生物接触限值（400μg／L）［28］的对象有6例，占所有研究对象的0．51%；超过我国血清铅95%容许上限（187μg／L）的对象有9例，比例为0．76%。

“2002年中国男性精液质量研究”显示，血清镉含量呈正偏态分布，近似指数分布，从图8．10可以看出绝大多数对象的血清镉含量在7．0μg／L以下。血清镉的中位数为1．00μg／L，四分位数间距为0．70～2．40μg／L。经转化后血清镉含量的分布接近正态（图8．11），正态转换后计算所得的均数按相应的公式回代后得到血清镉含量平均为1．43μg／L，95%上限为4．9μg／L。血清镉含量超过WHO推荐血镉职业性接触限值（5μg／L）的有57例，占所有对象的比例为4．83%。

图8．10　血清镉含量频数分布

图8．11　正态转换后血清镉含量频数分布

综上所述，微量元素分布状况可总结于表8．1中。

表8．1　按血清正常参照值范围分组的微量元素分布

注：各元素正常参照值范围的参考文献：①锌，巫向前［25］；②铜，丁振若［24］；③锰，刘人伟［27］；④铅，WHO；⑤镉，WHO。

由于人体内微量元素间可能存在一定的相互作用及相关性，因此应用“2002年中国男性精液质量研究”中的资料，对五种血清微量元素之间的相关性进行了简单相关分析，方法采用Spearmen等级相关分析，同时进行了调整地区因素后的偏相关分析。结果显示：血清锌与血清镉无明显相关性，调整地区因素后血清铜与血清铅、镉的相关性也不明显，而其他元素间呈正相关（表8．2）。

表8．2　微量元素间的Spearman等级相关分析

注：＊P＜0．05，偏相关分析调整因素为地区。(https://www.daowen.com)

五种元素中以血清锌和铜的相关性较强，Spearmen等级相关系数达到0．5以上；血清锰与血清铅的相关性也较强，等级相关系数在0．3～0．4；而其他元素间的相关系数尽管有统计学差异，但相关系数均较小，相关性较弱。

有研究［30］显示吉林地区健康成年男性的血清锌含量在0．845～1．565μg／ml之间，平均为1．075±0．141μg／ml（1　075±141μg／L）；南京地区成年男性的血清锌平均为13．2± 2．8μmol／L［31］（858±182μg／L）。用原子吸收法测定150例年龄在20～74岁正常男性的血清锌含量［32］，结果显示其含量平均为14．79±3．61μmol／L（966±235μg／L）。赵承军等［33］的研究显示，银川地区84名健康成年男性的血清锌含量为22．462±1．638μmol／L（1　460± 106μg／L）。对广州市132名23～46岁育龄男性的研究显示，其血清锌含量平均为0．72± 0．14μg／ml（720±140μg／L）［42］。魏德江等［34］对308名战士的测定结果显示：年龄在18～30岁间的健康战士血清锌含量在6．39～23．68μmol／L（418～1　548μg／L）之间。395名加那里群岛居民的血清锌含量平均为1．16±0．52mg／L［35］（1　160±250μg／L）。141名21～87岁健康挪威人的血清锌中位数为13．3μmol／L［36］（869μg／L）。De Mateo等［37］的研究发现186名18～65岁西班牙献血员的血清锌含量平均为97．22μg／dl（972μg／L）。

王秋月等［32］用原子吸收法测定150例（男性80例，女性70例）年龄在20～74岁正常人的血清铜含量，结果发现正常男性的血清铜含量为14．81±2．43μmol／L（943± 154μg／L）。吉林地区男性的血清铜含量的全距为0．625～1．610μg／ml［30］（625～1　610μg／L）；南京地区成年男性的血清铜为12．5μmol／L［31］（794μg／L）；银川地区健康成年男性血清铜为21．413±0．528μmol／L［33］（1　360±33μg／L）。308名年龄在18～30岁间的健康战士血清铜含量在4．88～23．94μmol／L（310～1　525μg／L）之间［34］。王柏贤等［42］对139名育龄男性的检测结果发现血清铜含量平均为0．97±0．25μg／ml（970± 250μg／L）。Diaz等［35］用火焰原子吸收法检测了395名加那里群岛居民的血清铜水平，结果发现血清铜平均为1．10±0．25mg／L（1　110±250μg／L）。健康挪威人的血清铜中位数为17．1μmol／L［36］（1　089μg／L）。

南京地区成年男性血清锰的均数在0．08μmol／L［31］（4．40μg／L）；银川地区健康成年男性血清锰为0．389±0．027μmol／L［33］（21．37±1．48μg／L）；魏德江等［34］的研究显示年龄在18～30岁间的健康战士的血清锰在0．05～0．130μmol／L之间（2．75～7．14μg／L）。141名21～87岁健康挪威人的血清锰中位数为0．003μmol／L［36］（0．16μg／L）。

张晓湘等［43］对长沙农村地区48名健康成人男性的研究发现，血清铅含量平均为13．4± 4．65μg／L（95%上限为18．0μg／L）；18～30岁间的健康战士血清铅在0．126～6．387μmol／L之间（2．16～132．24μg／L）［34］。

长沙农村地区男性健康成年人的血清镉含量平均为3．6±1．32μg／L，95%上限为5．71g／L［43］。魏德江等对308名战士的测定结果显示血清镉在0．005～0．031μmol／L（0．56～3．48μg／L）之间［34］，该研究结果还显示来自不同地区的战士在部队驻地生活1年以上，其血清微量元素含量与当地20～29岁正常成人的血清微量元素含量基本接近。

本研究对象血清锌含量平均为1　185．36μg／L；血清铜平均为1　067．05μg／L；血清锰平均为7．67μg／L；血清铅平均为14．14μg／L；血清镉平均为1．43μg／L。血清微量元素的水平除与赵承军等（银川地区）的研究结果差异较大外，与国内文献报道的结果近似，与国外的研究结果也基本近似（表8．3）。可见，尽管正常人血清微量元素含量没有统一的标准，微量元素在体内的含量也有一定的波动，但其含量在某一范围内是比较稳定的。“2002年中国男性精液质量研究”的血清锌、铜、锰、铅、镉的含量能较为客观地反映中国一般成年男性的血清微量元素水平。

表8．3　不同研究的微量元素测定结果（μg／L）

微量元素对机体的作用以及机体内各种微量元素之间的作用是十分复杂的，不同元素间存在相互作用。朱长才等［38］的研究发现铅接触者血清锌较低，而血清铜较高；与铅吸收者相比，铅中毒者血清锌偏低的更为明显。锌对铅的毒性有拮抗作用，醋酸铅染毒后，小鼠肝、肾及睾丸中都有铅的蓄积，睾丸有不同程度的萎缩，注射醋酸锌后，铅的蓄积有不同程度的减弱，睾丸功能稍有恢复［39］。魏德江等［40］对88名（55名男性，33名女性）18～25岁军校学员和陆军战士的研究发现，血清铜与血清铅、镉呈正相关，而血清锌与铅、镉的相关性不明显，血清铜与血清锌的相关性也不明显。高振宗等［41］对436名健康成人血清微量元素的研究发现，血清锌、铜、锰、铅、镉之间均有正相关关系。本研究也发现血清锌、铜、锰之间呈正相关，血清铅与锌、锰、镉也呈正相关，血清镉与血清锰也呈弱的正相关，与高振宗等的研究结果一致。

8．2．2　不同特征对象微量元素的水平

不同地区研究对象的血清锌、铜、锰、铅及血清镉含量均有统计学差异（表8．4）。两两比较发现河北的血清锌最高（1　548μg／L），贵州最低（954μg／L）。血清铜含量也是以河北最高（1　451μg／L），浙江和山西较低，平均值分别为885μg／L，859μg／L。血清锰的含量是以河北（12．60μg／L）、河南（11．68μg／L）较高，浙江（4．64μg／L）和山东（3．90μg／L）较低；血清铅的含量以河北、河南较高，均数分别为20．12μg／L和18．69μg／L，以浙江（7．00μg／L）最低；血清镉的含量是以贵州最高（3．22μg／L），河南最低（0．49μg／L）。

表8．4　不同地区的微量元素含量比较（μg／L）（均值）

注：括号内的英文字母表示单因素分析两两比较的结果，字母不同表示两者有统计学差异。

“2002年中国男性的精液质量研究”结果显示不同地区的血清锌、铜、锰、铅、镉含量均有统计学差异，结合相关文献推论可以认为，血清微量元素含量存在着地区差异。人体内的微量元素除来源于食物和水外，还有一部分来源于环境或职业接触，微量元素在自然界中的分布也存在着不均匀性。血清中微量元素的分布与自然环境和食物（小麦）中的元素含量有明显的相关性。国外也有研究表明，血清锌含量与居住地和饮食有关［35，36］。因此，微量元素的地区差异除考虑各地水土的差异外，还需要考虑不同地区对象的饮食习惯、生活方式等的不同。

单因素分析发现，不同年龄组对象的血清锌含量有边际统计学差异（P＝0．054），30～39岁和40～49岁年龄组对象的血清锌含量略高些，平均值分别为1　202μg／L和1　258μg／L，20～29岁和50～59岁年龄组对象的血清锌含量略低，调整地区因素后不同年龄组对象的血清锌含量有统计学差异（表8．5）。单因素分析未发现不同年龄组的血清铜、锰、铅和血清镉含量有统计学差异，但调整地区后的分析结果显示不同年龄组的血清铜、锰含量有统计学差异，血清铅含量也有边际统计学差异（P＝0．086）。从表8．5可见，随着年龄的增长，血清铜、镉的含量均增加，50～59岁年龄组含量最高，平均分别为1　096μg／L和1．69μg／L。

表8．5　不同年龄组的血清微量元素比较（μg／L）

注：＊单因素方差分析P＜0．05，＃：混合线性模型校正地区因素分析P＜0．05，括号内的英文字母表示单因素分析两两比较的结果，字母不同表示两者有统计学差异。

高振宗等对西安地区健康成人的研究［41］发现，血清锌、铜、锰、铅均与年龄呈正相关，而血清镉与年龄的相关性不明显。但也有研究发现，血清铜、锌含量有随年龄增长而下降的趋势，以40～50岁以后明显［32，44］。国外有研究［35］发现，不同年龄组的血清铜浓度有所不同，以20～30岁年龄组最高；而血清锌含量没有统计学差异。McMaster等对1　144名男性血清铜的研究结果显示：随着年龄增长血清铜含量增加，而在25～54岁之间血清锌含量相对稳定［45］。“2002年中国男性精液质量”研究的结果显示：血清锌含量在50岁以后略有下降，而血清铜、锰、铅含量均随着年龄的增长而略有增加，血清镉与年龄似有相关趋向。血清微量元素的含量可能与年龄有一定的关系，但还需要作进一步的研究。

单因素分析结果显示：不同职业对象的血清铜和血清铅含量有统计学差异，但两两比较并未发现其血清铜和铅有所不同（表8．6）。调整地区后不同职业的血清铜含量仍有统计学差异（P＝0．033），工人较高（1　143μg／L）；血清铅含量也有边际统计学差异（P＝0．061），显示农民略高（16．12μg／L）。不同职业对象的血清锰含量有统计学差异，农民的血清锰含量较高，平均为9．07μg／L，“其他”职业对象的血清锰较低（6．24μg／L）。研究未发现不同职业对象的血清锌和血清镉含量有统计学差异。

表8．6　不同职业对象的血清微量元素含量比较（μg／L）

注：＊单因素方差分析P＜0．05，＃：混合线性模型校正地区因素分析P＜0．05，括号内的英文字母表示单因素分析两两比较的结果，字母不同表示两者有统计学差异。

单因素分析发现有吸烟史对象的血清铅含量平均为13．30μg／L，无吸烟史对象的血清铅含量为15．28μg／L，有吸烟史对象的血清铅含量低于无吸烟史对象。现吸烟的对象血清铅含量也低于不吸烟的对象，其差异有边际统计学显著性（P＝0．066）。调整地区因素后未发现吸烟对血清铅含量有影响（表8．7）。吸烟者血清镉的含量较高，吸烟者（有吸烟史）的血清镉平均为1．56μg／L，无吸烟史者平均为1．29μg／L；现不吸烟者血清镉为1．32μg／L。未发现吸烟对血清锌、铜和血清锰的含量有影响。

表8．7　生活习惯对血清微量元素含量的影响（μg／L）

续　表

注：＊单因素方差分析P＜0．05，＃混合线性模型校正地区因素分析P＜0．05。

有饮酒史对象的血清锌含量高于无饮酒史的对象，单因素分析结果显示其差异接近有统计学意义（P＝0．054），调整地区因素后的分析结果仍显示两组的差异有统计学意义（P＝0．011）。现饮酒对象的血清锌含量为1　230μg／L，高于现不饮酒的对象（1　148μg／L）。调整地区因素后发现有饮酒史对象的血清铜含量略高于无饮酒史的对象，但未发现调查时是否饮酒对血清铜的含量有影响。有饮酒史对象的血清锰含量低于无饮酒史对象，现饮酒者的血清锰含量也较低（7．00＜8．12μg／L），调整地区因素后未发现饮酒对血清锰含量有统计学意义的影响。单因素分析发现：有饮酒史对象的血清铅含量低于无饮酒史者（P＝0．030），与调查时不饮酒者相比，调查时饮酒者的血清铅含量没有统计学意义（P＝0．129），调整地区因素后的分析也未发现饮酒对血清铅含量有影响。研究也未发现饮酒对血清镉含量有影响（表8．7）。

单因素分析显示饮茶对血清铜、锰、铅、镉含量有影响（表8．7），有饮茶史对象的血清铜平均为1　029μg／L，略低于无饮茶史对象（1　089μg／L）；有饮茶史对象的血清锰及血清铅含量平均分别为6．61μg／L和11．94μg／L，均低于无饮茶史对象；而有饮茶史对象的血清镉含量高于无饮茶史的对象。调整地区因素后仅发现饮茶对血清铅的含量有影响，有饮茶史对象的血清铅含量较低。

从表8．7可见经常喝咖啡、可乐者的血清铅含量较低，平均为10．13μg／L，低于不喝咖啡、可乐者（14．49μg／L）；而血清镉含量较高（1．89μg／L），高于不喝咖啡、可乐者（1．41μg／L）。调整地区因素后两组的血清铅含量仍有统计学差异（P＝0．014），血清镉含量也有边际统计学差异（P＝0．065）。研究未发现是否喝咖啡、可乐对血清锌、铜和血清锰的含量有影响。

“2002年中国男性精液质量研究”发现：吸烟（包括有吸烟史）者的血清镉含量高于不吸烟者，血清铅略低于不吸烟者，未发现血清锌、铜、锰含量的差别。国外对32名不吸烟者、37名中度吸烟者和39名重度吸烟者的研究发现，重度吸烟者的血清铅和镉含量较高；与不吸烟者相比，中度和重度吸烟者的血清锌、铜含量没有差异［46］。吸烟可以使血镉浓度升高，而较高的血镉浓度可能使血清锌降低［47］。何邦平等［48］对874例吸烟者（男754例，女120例）（按WHO　1982年标准：吸烟定义为每日吸烟1支、连续6个月及以上）和143例不吸烟者（男94例，女49例）的研究发现，吸烟者的血清锌和锌／铜比值高于不吸烟者，而血清铜含量无统计学差异。吸烟可使体内镉含量升高。

吸烟、饮酒、饮茶，以及经常喝咖啡、可乐对血清微量元素含量有一定的影响，这种影响可能与机体微量元素的代谢和平衡机制有一定的关系；也可能受其他因素的影响。Grandjean等［49］的研究发现19名长期使用“戒酒硫（disulfiram）”治疗的酗酒者血清锌／铜比值增加，第一次接受治疗者经过4周的治疗后血清锌／铜比值明显下降；血铅明显增加，而长期治疗者的血铅没有变化；两组的血镉含量均较高。茶叶是全球三大天然饮料之一，具有药理和保健功能，茶叶中含有较丰富的微量元素［50］。但Gao等［51］的研究发现，茶叶可能并不是一种富含锌、铁、铜等元素的物质；锰可能是茶叶中唯一能获得的微量元素［52］。Record等［53］的实验研究发现除了锰以外，铁、锌、铜均不受茶叶的影响，在研究的第一周和最后一周，绿茶使得大鼠脑组织中的锰含量较低，而红茶使大鼠肾组织中的锰含量升高。咖啡可以导致母亲和胎儿贫血［54］，Aldrian等［55］的研究也提示咖啡可导致红细胞中有缺铁的迹象，破坏胎盘中铁的运输。