中国为世界定义“硒”

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  • 发布时间:2021-01-29 19:43

  由国家卫生计生委、国家发展改革委和财政部联合印发的《“十三五”全国地方病防治规划》提出:到2020年持续消除碘缺乏危害状态、保持基本消除克山病状态等7种地方病防治目标。

  关于碘缺乏,近些年从政府到民间宣传深入人心,人们大都对此很熟悉,但大家对克山病却比较陌生。其实,克山病对国人的伤害并不亚于碘缺乏,在很长的时间里,人们对它几乎束手无措。不过,在攻克这一地方病的过程中,中国科学家和医务工作者不仅拯救了无数生命,也更新了国际医学界对硒元素的认识,为世界重新定义了“硒”。

  克山病曾流行百年

  克山县位于黑龙江省西部,是小兴安岭伸向松嫩平原的过渡地带,这里土地肥沃,物华天宝,素有“北国粮仓”“大豆之乡”的美誉。然而,令克山县更出名的是—这里是克山病的发现地和重病区。

  克山病是一种病因尚未完全明了的地方性心肌病,临床可见心脏不同程度扩大、心律不齐和心电图改变等,严重的病人表现出心源性休克和心力衰竭,急重病人可发生猝死。该病因首发于黑龙江省克山县而被冠名“克山病”,其发病之快、死亡率之高令人心惊胆寒,在大范围暴发之时,往往一个冬天就会让一个家庭全部丧命,老百姓称之为“绝户病”。

  克山病在我国已有100多年的流行史。

  1907—1910年,克山病在今黑龙江省克山县、吉林省龙井县、辽宁省宽甸满族自治县、河北省围场满族蒙古族自治县和内蒙古自治区喀喇沁旗等地流行,其中以克山县病情最重。

  1918年冬天,克山县发生克山病第一次大流行,涌泉乡刘大贵屯死亡100多人,西建乡281屯青壮年妇女几乎无人幸存,村民争相逃命,村屯变为废墟。

  1935年11月,克山县发生克山病第三次大流行,有286人的张云圃屯(今西城镇光荣村)在一个冬天死亡73人,而仅11月和12月就死亡57人,发病患者在几个小时或一两天内即不治而亡。

  20世纪40年代,克山病再次肆虐东北。当时东北地区被日伪军控制,为保证日本移民的安全,日伪政权派出了日本医学团队专门调查研究这种“绝户病”,但始终没搞清楚病因,最后只得定义为烈性传染病。克山病就像一个瘟神笼罩在各个克山病地区,每当进入高发季节,一个个村屯接连变成“无人屯”“光棍村”,尸横遍野,土地荒芜,哀嚎不绝。

  克山病在我国呈地区性分布,主要在东北、西南地区的15个省和自治区的农村里流行。据2000年统计,国内有319个市(县、旗),约有1.2亿人受到克山病的威胁。从发病人群看,克山病在北方病区的患者以育龄妇女和15岁以下儿童为主,南方病区患者则以10岁以下儿童为主。从非病区迁入病区的外来移民也有发病的情况,最短的在移居3个月后即发病,发病年龄最小的仅两个月。

  发现克山病“克星”

  中华人民共和国成立以后,党和政府高度重视克山病。1949年12月,原东北人民政府卫生部就派出调查组专程赴克山县进行调研。1952年10月,黑龙江省卫生厅再派调查组赴克山县。

  1953年,克山病再次流行,这次疫情非常严重,不仅流行于东北地区,还蔓延到华北、西南地区,共计16个省,涉及人口达1.3亿。黑龙江、吉林、辽宁、陕西四省高等医药院校均派人赴病区抢救病人,并进行调研工作。这其中就包括后来为克山病的预防与治疗工作做出杰出贡献的于维汉教授。

  1958年,党中央和国务院将防治克山病列入《全国农业发展纲要》。

  1959年,东北病区再度暴发克山病,中央卫生部抽调国内一流专家和医务人员赶赴病区。

  1960年,中共中央北方地方病领导小组成立,克山病成为重点防治对象。

  1964年,中共中央北方地方病领导小组决定在哈尔滨医科大学、吉林医科大学和西安医学院组建克山病研究室,从此我国有了克山病防治研究的专门机构。

  1968年,克山病在黑龙江省再度暴发流行。当时正在号召全国医务界向常年深入病区第一线抢救病人的于维汉教授学习。一线工作的实践和反复的研究分析,让于维汉把研究方向确定在了饮食上,提出了“克山病的营养性生物地球化学病因学说”。他来到中国医学科学院,希望营养学工作者能参与克山病的防治研究。恰在此时,国务院发布了国发(9)号文件批转的《关于加强防治克山病工作的意见》,中国医学科学院随即抽调科研和临床医务人员组建了“防治克山病科研小分队”。在这支队伍中,有很多我们今天非常熟悉的营养学界的领军人物:葛可佑、陈孝曙、陈春明、陈君石……

  1968年冬天,“防治克山病科研小分队”首先来到发病情况最严重的黑龙江省北安县蹲点,在随后的几年间,蹲点范围不断扩大。他们对病人进行调查访问,开展一系列实验工作,甚至在自己身上试验药物。经过5年的辛勤努力,小分队终于取得了口服亚硒酸钠预防克山病的初步成果。

  为了获得更充分的数据,小分队移师陕西、四川。1977年9月,由陈春明、陈孝曙、葛可佑主持,在四川省西昌病区召开了口服亚硒酸钠预防克山病效果观察总结交流会。会上,来自各学科领域的150多位专家、教授和专业人员一致认为,口服亚硒酸钠能降低急性和亚急性克山病新发,并有减少病死率和改善预后的效果,同时对人体无副作用。

  1979年5月,在陕西省西安市召开的克山病科研成果鉴定会上,口服亚硒酸钠的预防效果进一步被肯定,“防治克山病科研小分队”也因此在1980年荣获了全国科技大会奖。

  “中国硒研究”引发国际关注

  硒元素的发现者是瑞典化学家雅各布·贝采利乌斯(Jacob Berzelius)。1817年,贝采利乌斯在用黄铁矿炼制硫酸的铅室底部观察到一种红色沉积物,其燃烧时所产生的臭气很像碲,但分析发现其内部并无碲成分,而是一种近似的新元素。由于碲的英文化学名称Tellurium中的“Tellur”含义为“地球”,衍生于古罗马神话中的“地球女神”一词,于是贝采利乌斯便以古希腊神话中含义为“月亮女神”的“Selene”作字头来命名他发现的这种新元素,称为Selenium,化学符号为Se,中文称之为“硒”。

  硒元素被发现后,在很长一段时间里,基本上是应用于化工、冶金、电器方面的研究和生产。直到20世纪初,才被学术界一些人士零星试用于医学领域。

  中国科学家经过20多年的努力,终于发现并证实了硒元素与克山病之间的密切关系。从1976年开始,通过硒元素预防克山病的措施开始陆续在全国各重病区推广,克山病的发病率逐年下降,此后再未出现暴发流行。

  由于特殊时期的“保密”规定,有关克山病的文章不允许公开发表,直到1979年,“防治克山病科研小分队”才第一次公开发表硒与克山病关系成果的中英文文章。文章发表之前,小分队将英文稿寄给了6位国际知名专家,其中澳大利亚微量元素权威安德伍德教授看后非常兴奋,随即在回信中给予了高度评价,并邀请小分队参加1980年在美国召开的第二届国际硒研讨会。在研讨会上,小分队的报告引起了极大轰动,因为这是硒与人体健康有关的第一份直接证据。会后,国际硒研讨会组委会与小分队负责人陈孝曙、葛可佑、陈君石协商,决定第三届国际硒研讨会在北京召开。

  1984年,第三届国际硒研讨会在北京香山饭店举行。当时,国际上公认硒是动物必需的微量元素,比如羊缺硒会得白肌病,所以在硒研究领域几乎都是农业、畜牧业方面的专家,而与人体防治疾病有关的研究也只有动物实验,完全没有人体实验数据。因此,中国科学家关于硒与克山病关系的研究,尤其是大规模的人群硒干预试验填补了国际空白,被誉为硒研究的第三个里程碑,“防治克山病科研小分队”也因此集体荣获了国际生物无机化学家协会1984年度的“施瓦茨奖”。

  然而,中国专家的脚步并没有停下来。因为专家们发现,克山病的流行地区多分布在中、低山区和丘陵地带以及相邻的部分平原地区,从大小兴安岭、长白山、燕山到西北黄土高原,从云贵高原到青藏高原,从四川的大巴山、大凉山到云南的横断山均为病区,而这些地区恰恰也是低硒地带,其环境样品硒含量明显低于非发病地区,研究同时发现克山病病区人群均处于低硒状态。补硒能有效预防克山病,这揭示了硒缺乏是克山病发病的基本因素,也证明了硒是人体必需的微量元素。由此,又一个工作任务摆在了专家们的面前:人体需要摄入多少硒才不会得克山病,同时还要研究硒摄入过多是否会产生中毒问题。

  从1982年到1990年,“防治克山病科研小分队”杨光圻工作组在低硒的四川克山病区和高硒的湖北恩施地区进行了长达8年的硒的需要量和安全量的研究,最后得到了当时世界上独一无二的人体硒的最低需要量、生理需要量和安全摄入量数值。这些数值成为中国营养学会、世界卫生组织(WHO)/世界粮农组织(FAO)/国际原子能机构(IAEA)专家委员会、美国、欧洲和澳大利亚等相应机构制定膳食硒推荐摄入量和安全摄入量的依据。

  国际上开展宏观营养研究是在第二次世界大战之后,而早在1943年,美国就公布了膳食营养素的供给量建议,许多国家均以此为人群合理营养的科学依据。但对于硒的人体最低需要量、生理需要量和安全摄入量值,各国营养学界都认可并应用了中国科学家的成果。硒与克山病关系的研究成果,也成为国际营养学界确立硒是人体必需微量元素的主要依据,这一发现是中国科学工作者对世界预防医学和营养学的重大贡献,我国的硒研究工作也由此迈入国际先进行列。

  “中国硒”再降病魔

  当科学家们与克山病不屈不挠斗争时,另一种地方病悄悄在中国蔓延,最终侵袭了14个省(区),366个市(县、旗),21267个村。这就是被百姓称为“柳拐子病”“矮人病”的大骨节病。

  大骨节病是一种多发性、变形性的骨关节病,该病在我国分布范围广,从东北到西南的广大地区均有发生,主要集中于黑、吉、辽、陕、晋等省,多分布于山区和半山区。该病多发于儿童和青少年,病变表现为关节透明软骨变性、坏死以及继发的骨关节炎,患者关节疼痛,增粗变形,肌肉萎缩,运动障碍,身材矮小、畸形,甚至会导致终生残疾。20世纪六七十年代,在重病区的儿童群体中,该病的X线检出率普遍达70%以上,最高可达90%。1997年,中国防治大骨节病策略被纳入国家防病规划。

  从世界范围看,大骨节病在西伯利亚东部和朝鲜北部均有流行。国际上对此病的病因有真菌毒素说、有机物中毒说,还有苏联学者提出生物地球化学说,认为该病由一种或几种元素过多、不足或不平衡所致。

  著名流行病学专家杨建伯教授是地方病防治中的又一位“于维汉”。他在受命研究大骨节病病因与防治对策的过程中,历经数年,初步认为大骨节病的致病因子是生物性的,其传播途径的载体是病区的玉米和小麦,并系统地证明了病区粮食的镰刀菌T-2毒素是大骨节病的致病因子。1972年,杨建伯教授主持了黑龙江省双鸭山市宝山矿区新村换粮防治实验,用5年时间消灭了一个病区的大骨节病流行。

  深入黑龙江工作的杨建伯教授及其团队发现,黑龙江省的大骨节病的病区和克山病的病区分布几乎完全重合。与此同时,营养学家也发现,大骨节病有明显的地区分布,主要分布在我国东北到西南的温带森林和草原内的低硒带,这种地区分布与大骨节病的分布相吻合。

  在对大骨节病的研究过程中,研究者还发现了一个有趣的现象:那就是大骨节病患者如果离开病区到非病区生活,其症状就得到缓解,甚至可以自愈;但如果返回病区,其病情会再次出现并会继续发展。同时,非病区的健康人若迁入病区后也有可能患上大骨节病,这也证明了,大骨节病的发病与硒缺乏密切相关。

  实施补硒措施后,患者病情得到缓解,同时降低了大骨节病的新发率。经过科学工作者多领域的努力,到2007年,我国的大骨节病已达到了基本控制水平。

  补硒:慎有余,补不足

  硒不仅与地方病有关,研究发现,硒还有很多重要的生理功能。

  硒具有抗氧化作用。医学研究发现,许多疾病的发病过程都与活性氧自由基有关,而硒是若干抗氧化酶的必需组分,它通过消除脂质过氧化物,阻断活性氧和自由基的致病作用,从而起到延缓衰老和预防某些慢性病的发生。

  硒可以维持人体正常的免疫功能。适宜的硒水平对于保持细胞免疫和体液免疫是必需的,因为硒在脾、肝、淋巴结等所有免疫器官中都有检出。

  当然,硒的抗肿瘤作用最受关注。科学界研究发现,血硒水平的高低与癌症的发生息息相关。

  我国江苏省启东县是全国闻名的肝癌高发地,20世纪70年代起,专家在该地开展了大量的流行病学调查,发现启东肝癌发病率是全国平均水平的3倍多。为找到肝癌高发的原因,专家从饮水、土壤、食品等多个环节进行了检测,发现启东是一个低硒地区,粮食中的硒水平和人群中的血硒水平与肝癌发病率呈负相关,即低硒人群中肝癌高发(此外,经常食用霉变的玉米和乙肝病毒携带率高也是该地区肝癌高发的主要原因)。

  在20世纪70年代,中国医学科学院肿瘤研究所于树玉教授及其团队历经16年,深入肝病高发地区,在启东县对13万居民进行补硒观察。结果发现,补硒可使肝炎患者减少35%,乙肝患者指标由阳性转为阴性显著增多,肝癌患者特别是有家族病史的长期补硒死亡率和发病率可以减少一半。

  为了预防和控制肝癌的流行,1984—1990年我国进行了为期6年的人群补硒干预试验,每千克食盐中加入15毫克亚硒酸钠。结果表明,肝癌的发病率下降了32.8%。美国为期13年的补硒干预试验也显示,肺癌、前列腺癌、结直肠癌的发生率均有明显下降。

  免疫学家还发现,艾滋病患者血液中硒的含量不足,让艾滋病患者服用含硒制剂后,可使艾滋病病毒的繁殖速度变慢。

  硒是人体必需的微量元素,但对人体而言也绝非“多多益善”。在我国湖北省恩施自治州的部分富硒地区,很多年前曾流行一种被当地人称为“脱甲风”的怪病,病人脱发掉甲,其实这是硒摄入过量所致的硒中毒。所以,补硒应秉持“慎有余,补不足”的原则,因为硒的有益量和中毒量之间的范围是所有微量元素中最窄的,因此,补硒是个颇具技术含量的工作。

  2014年6月,中国营养学会发布了2013版《中国居民膳食营养素参考摄入量》,根据中国居民饮食结构的改变及国内外营养学界最新科研成果做了膳食营养结构的调整,18岁以上者硒的推荐摄入量从2000版的50微克上调到60微克。

  尽管有不少保健品企业以“物以‘硒’为贵”来强调补硒的重要性,但一般来说,一个不偏食、不挑食的健康人,其对硒的需求是能够通过均衡膳食得到满足的,并不需要特别补充。

  食物中硒含量的测定值变化很大,比如内脏和海产品的硒含量为0.4~1.5毫克/千克;瘦肉为0.1~0.4毫克/千克;谷物为0.1~0.8毫克/千克;奶制品为0.1~0.3毫克/千克;水果蔬菜为0.1毫克/千克。

  影响植物性食物中硒含量的主要因素是其栽种土壤中的硒含量和可被吸收利用的量,所以即便是同一品种的谷物或蔬果,由于产地不同也会有不同的硒含量。如果在天然食物中给硒含量排个队,动物性食物要排在最前面,其中猪肾、蛋类、畜肉、小虾、鳝鱼、鳅鱼等动物食品的含硒量较高。

  【责任编辑】张小萌

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