社会压力及生活负担增加使居民抑郁症发病率不断升高。据中国心理卫生协会透露,中国抑郁症患者发病率约 3% ~ 5% ,其自杀率在所有精神障碍中居首位 ^〔1〕,具有高患病率、高复发率、高致残率、高死亡率和高共病率的特点,给家庭和社会带来了沉重负担。相关研究表明,人体中的锌、铁微量元素含量对于免疫 、内分泌变化及某些神经递质有较大影响,而抑郁症的发生、发展往往伴随着这些因素的改变。本文就微量元素锌和铁与抑郁症的关系综述如下。

微量元素是针对人体内的元素组成而言,含量小于体重0.01%的元素,在维持人体正常生理机能和组织结构上发挥重要作用,具有高度的生物学活性和催化生化反应能力,参与酶、激素等物质的构成,在酶及受体功能调节中不可或缺;同时它能够控制基因表达,直接或间接作用于靶组织细胞,其含量增加或减少都会导致内分泌腺结构异常及神经系统功能紊乱 ^〔2〕,其中包括现已证实的 5-羟色胺 ( 5-hydroxy tryptophan,5-HT )、去甲肾上腺素、多巴胺以及 -氨基丁酸 ( V-am indoutyric acid,GABA )等与抑郁症相关的物质。

锌是维持脑功能所必需的微量元素,在人脑中含量最多,尤其在海马与大脑皮质中浓度较高,维持中枢神经系统、免疫系统、酶的正常代谢及调节,如果摄入不平衡会使脑内锌浓度偏高或降低,从而影响人的思维及行动,如厌食、焦躁、认知障碍以及一些精神性疾病 ^〔3〕。目前,有研究证实,血清锌与抑郁症有密切关系,大多数抑郁症患者血清锌水平降低 ^{〔4, 5〕}; Nowak等 ^〔5〕发现,抑郁症状明显的患者血清锌含量低于正常人;中度抑郁症患者血清锌含量介于重度抑郁和非抑郁之间,推论锌浓度与抑郁程度可能呈正相关。 Blier等 ^〔4〕指出,重性抑郁症患者血清锌与正常对照组比较明显降低,抑郁症患者中血清锌水平降低也有可能是继发于抑郁症,推断是由于抑郁症患者食欲差而导致饮食摄入相对减少,使血清锌长期处于低水平状态。

锌对维护中枢神经系统的完整性起着重要作用,自主神经系统、海马以及小脑的功能调节都会因锌水平降低而发生改变 ^〔6〕。人脑中含锌酶有多种,它们不仅参与脑组织细胞的代谢活动,还参与神经递质的平衡作用 ^〔7〕。与脑代谢相关的含锌氧化酶 (如谷氨酸脱氢酶、谷氨酸脱羧酶等金属酶 )的含量变化会影响谷氨酸 (一种兴奋性氨基酸,可以快速兴奋突触传递,具有抗抑郁的效应 )及 -氨基丁酸 ( GABA,是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质,约 50%的中枢突触部位以 GABA为递质 )等与抑郁症相关物质的分泌 ,导致中枢神经的兴奋及抑制,从而增加了抑郁症的患病及加重的可能性。

除此之外,锌浓度的变化会影响人体大部分免疫应答,T淋巴细胞、B淋巴细胞等免疫细胞以及白细胞介素 - 2( interleukin-2,IL-2)、白细胞介素 -6( interleukin-6,IL-6)等细胞因子的激活会受到体内锌元素的制约 ^〔8〕,而这些细胞因子具有重要的生理学及心理学作用;机体的免疫应答与抑郁症发生、发展以及严重程度有相关性。杨坤等^〔9〕发现,轻型抑郁症患者血清 IL-6,C-反应蛋白及锌水平与正常人比较,差异有统计学意义,而轻、重度之间则并无明显差异;抑郁症患者血清 IL-6明显升高,与文献 ^{〔10, 11〕}结论一致。此外,抑郁症患者血清中锌水平明显低于正常人。锌含量低于正常水平的细胞的 IL-2与正常细胞比较降低 50% ,同时它的受体的 α和 β基因表达也受到影响。冯正值等 ^〔12〕研究发现,血清细胞因子水平与抑郁程度呈负相关,推论出锌元素及细胞因子相互影响并共同参与抑郁症的病理过程。 IL-2和 IL-6等细胞因子在中枢神经系统中是潜在的下丘脑 -垂体 -肾上腺轴的激活因子,具有调节下丘脑释放促皮质激素释放激素、诱导杏仁核和海马释放促皮质激素释放激素和加压素的作用,影响下丘脑 -垂体 -肾上腺轴的正常生理活动,进而影响到脑内去甲肾上腺素和 5-羟色胺系统功能 ^〔13〕。有研究结果表明,高浓度 IL - 2和 IL-6可通过作用于单胺类神经递质或者下丘脑 -垂体 -肾上腺轴促使抑郁程度加重,使抑郁症患者机体处于免疫功能紊乱状态 ^〔14〕,正常细胞中的细胞因子由于锌元素失衡而功能受到影响,就会致使免疫系统受到抑制,并产生抑郁情绪。然而,是锌浓度变化导致免疫系统改变进而引起抑郁发生,还是仅仅继发于抑郁症尚需进一步研究。

有研究发现,锌能够增加异丙咪嗓的效应,推测锌元素对于人类可能有潜在的抗抑郁作用^〔15〕。 Nowak等^〔16〕指出,病情好转的抑郁症组中,血清锌的水平有所升高,推测锌水平升高可产生一个抗抑郁药样效应 。锌浓度不仅可以作为抑郁症的特异性和敏感性指标,运用锌疗法在抑郁症的治疗方面也可能有一定作用。

铁元素是参与人体新陈代谢重要的微量元素之一,存在于人的脑细胞及身体各个器官中,其含量会随摄入量限制而降低,随年龄变化和疾病发生而增加。抑郁症的发生、发展与人体内铁的含量变化密切相关 ,铁对神经递质合成代谢、神经冲动传导以及受体功能调节方面有较大影响,而这些神经递质在人的行为认知、记忆、情感等诸多方面具有重要的作用;机体内缺铁会引起单胺类神经递质代谢紊乱,特别是改变神经递质多巴胺的受体密度,并降低其活性;脑组织中单胺类的神经递质的灭活还需要单胺氧化酶 ( monoamine oxidase,MAO ),铁离子浓度改变会影响人类及动物体内 MAO活性,当脑组织内铁含量降低,单胺类神经递质分解代谢发生障碍,致使 MAO在脑中堆积^〔17〕,导致儿茶酚类递质减少,降低大脑的思维能力,患者就会表现出食欲减退、失眠、内分泌功能异常、运动活动减少等抑郁状态^〔18〕;此外,食源性缺铁还能改变五羟色胺转运体和去甲肾上腺素转运体密度,从而扩大缺铁对所有单胺类转运体的作用^〔19〕。铁是脑内醛氧化酶 ( aldehyde oxidase,AO )的辅助因子,醛氧化酶和单胺氧化酶都是 5 - HT的降解酶,而 5-HT与心理障碍密切相关,脑内 5-HT失调及功能活性降低会导致抑郁、焦虑、分裂症等疾病 ^〔20〕;铁离子浓度降低会导致单胺氧化酶和醛氧化酶的活性降低,从而阻碍 2种酶对 5于HT的降解作用,使体内 5-HT含量增加,导致抑郁症发生^{〔21, 22〕}。

铁元素还参与细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的合成,担负其电子传递和氧化还原的过程;铁元素对色氨酸羟化酶、酪氨酸羟化酶、醛氧化酶等几种酶的合成有较重要作用^〔23〕,由于铁元素是酪氨酸羟化酶 ( tyrosine hydroxylase)的辅助因子,其在人体内含量减少会限制酪氨酸羟化酶参与多巴胺合成,使多巴胺系统、人脑肌纤维的传导功能以及髓鞘的形成因为铁的不平衡而受影响 ^〔24〕。如果机体在新生儿阶段缺铁,也会影响胺类神经递质合成以及海马组织能量代谢。对抑郁症患者进行铁疗法治疗后,发现由缺铁导致的成年人血浆和尿液内的儿茶酚胺浓度异常升高以及甲状腺激素的浓度降低等异常现象得到改善 ^〔25〕,由此推论,改善缺铁症状对抑郁症患者病情可能具有缓解作用。

国内外研究结果表明,微量元素锌、铁与抑郁症发生发展相关。有些研究运用微量元素治疗抑郁症患者,收到一些成效。但有关 2种微量元素水平的变化是抑郁症的诱因还是表型这一问题,目前尚无一致的结论;微量元素与精神性疾病的研究较多,但由于各种生理机制交错复杂的作用,对于血清中微量元素在抑郁症中的代谢、转归及机制方面尚有争议,有待进一步研究。