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1對消化系統作用

稀土有促進保護效應。大量的實驗表明,稀土可促進肝細胞的活性;對胰島素細胞的分泌有調節作用;對胃粘膜起保護作用。

1.1RECl3對肝細胞影響低劑量三氯化鑭(LaCl3)和三氯化鐿(YbCl3)經腹腔注射、灌胃及靜脈注射于大鼠后,制作切片觀察,在HE染色中可見多處肝細胞處于分裂期。電鏡觀察結果顯示,除了肝細胞的超微結構外,可見肝細胞糖原增多。說明稀土對肝細胞的弱分裂活性有一定的促進作用,對糖代謝可能有調節作用〔3〕。

1.2RECl3對胰島細胞的影響低劑量三氯化釤(SmCl30.05mg/g)注入模型動物(糠尿病鼠)體內,六周后取血漿,應用放射免疫法檢測。結果顯示鼠血漿中胰島素水平明顯上升,生長抑素水平明顯下降。所以說低劑量三氯化釤有調節胰島素細胞分泌功能的作用〔4〕。稀土是生物活性金屬調節劑。其作用機理可解釋為稀土離子可以取代鈣離子〔2〕。

1.3氯化釤對胃粘膜影響氯化釤的抗應激作用表現在對胃粘膜的保護作用,使胃粘膜的出血、潰瘍等損傷較少。這與應激反應時對垂體—胃上腺功能抑制可能有關系〔5〕。

2對內分泌系統作用

從大量的動物實驗中可以看出RECl3對鼠腺垂體細胞有作用;對甲狀腺結構變化有影響。

2.1對鼠腺垂體細胞的影響

采用體外培養、掃描電鏡等技術研究三氯化釤(SmCl3)對大鼠腺垂體細胞的影響,電鏡中可觀察到嗜酸性細胞胞質內的粗面內質網擴張,高爾基復合體發達,分泌顆粒增多。而嗜堿性細胞數量減少,胞質中分泌顆粒減少,細胞呈分泌抑制狀態。放射免疫法測定GH、LTH(生長激素,催乳激素)明顯增高;TSH、FSH、LH濃度降低。可以說明三氯化釤對大鼠腺垂體嗜酸性細胞的合成及分泌激素的功能有促進作用;對腺垂體嗜堿性細胞的合成及分泌激素的功能有抑制作用。當然SmCl3的濃度必須相當低(0.01mmol/L)。如果劑量大時,則對腺垂體細胞產生毒性作用,使多數細胞解體死亡。產生的機理目前不清楚〔6〕。

2.2對甲狀腺器官的影響

稀土中的SmCl3作用于大白鼠,使甲狀腺結構和T4、T3濃度都發生了變化。結果顯示SmCl3使血清T4水平降低。甲狀腺結構發生明顯變化:甲狀腺濾泡上皮細胞的核明顯皺縮,形狀不規則,胞質中粗面內質網高度擴張,呈大空泡狀。胞質中含有少量分泌顆粒。表明濾泡上皮細胞出現病理性改變。T4濃度降低和濾泡上皮細胞結構變化緊密相關〔7〕。

3對神經系統的作用

稀土對神經組織研究較少,需要進一步做工作。Dorovin等〔8〕曾報道,將氯化鑭和低滲阿拉伯糖溶液一起注入大鼠頸動脈,發現鑭離子可通過大鼠小動脈血管內皮細胞的緊密連接處而進入腦部。但在通常情況下,稀土能否進入腦部透過血—腦屏障,尚不清楚。氯化鑭可頡頏去甲腎上腺素對腦部糖原磷酸化酶的激活作用,可影響雞腦突觸小體對神經遞質的攝取與釋放。氯化鑭對大鼠的神經末梢攝取谷氨酸有非競爭性抑制作用。鑭可明顯抑制大鼠腦部游離神經末梢前膜的鈣離子通道〔8〕。目前,稀土對動物的神經系統影響的研究正在逐漸展開,特別是對動物的腦、脊髓的神經細胞以及神經纖維的形態及功能的作用。

4對人體皮膚的作用

稀土是有效的殺菌物。稀土化合物在醫藥方面的應用顯示其特點及優越性,對于改善藥物的性能、提高藥效找到了新的途徑。

4.1對動物和人體破損皮膚的影響

稀土化合物如氨基酸稀土、氯化稀土等涂抹于人體或動物破損皮膚,其作用在于收斂傷口,消炎抗菌。基本沒有毒副作用。另外由稀土配制的稀土消炎痛〔Sm(Znd)3•4H2O;Cl(Ind)•4H2O〕在對小鼠的實驗中有抗炎、鎮痛的明顯藥效,而副作用比臨床的消炎痛小〔1,9〕。

4.2稀土對皮膚作用機理

稀土化合物治愈皮膚傷口確有獨到之處。從組織形態學觀點來分析,其原因主要是稀土化合物促進了細胞的分裂與生長。皮膚表面的細胞脫落、皮膚表皮基底面的基底細胞分化、增生(這種矮柱狀或立方形細胞是未分化的幼稚細胞,有活躍的分裂能力。新生的細胞向淺層移動,分化成表皮其他幾層細胞)從而達到加速傷口愈合。

5對人體癌腫及愛滋病毒的作用

據光譜分析研究,自然界廣泛存在稀土元素,在生物的器官、組織和細胞中也檢測出稀土。在魚、雞體內以及人血中都可見。但在不同的組織器官中,稀土含量是不同的。適量的稀土元素或化合物對防御一些疾病是有利的,但濃度大的稀土元素或化合物對人是有害的。

5.1對人體癌腫的影響

以飲水為例,直接飲用淺層重砂砂井水和取食近砂層食鹽,不但Ni、Cr、P等含量過高,而且直接食用稀土元素(或離子)濃度過大,可能是致癌、促癌的原因之一。然而取食于動植物,從而獲取稀土有機物,看來既安全又補益。有機微量元素在食用、保健、輔助醫療等方面極有效。稀土處理人胃癌細胞實驗中,用1mmol/L的RECl3體外處理的人胃癌細胞生長能力下降,說明稀土化合物有抑癌作用。這一作用是通過使癌細胞惡性程度下降而實現的〔2,10〕。

5.2對愛滋病毒的影響

在愛滋病早期,雜多配合物用來作抗愛滋病藥物應用于臨床。但由于副作用而受到限制。稀土雜多配合物Pr2HPTi2W10O40顯示出較強的抗愛滋病毒活性及較低的細胞毒性,是目前為止發現的一種較好的抗愛滋病毒雜多配合物。作用的機理可能是新合成的鎢鈦磷酸稀土雜多酸鹽對由愛滋病毒引起的細胞病變均具有一定抑制作用,可能與促進機體抗體的形成及增強免疫功能有關系〔11〕。

6對稀土作用機理的探討

6.1可能類似人體激素

稀土元素對植物生長具有廣泛的促進作用。在農業中應用日趨廣泛。當然低濃度稀土可促進愈傷組織生長;高濃度則抑制生長;更高濃度則使植物死亡。其作用和激素有相似之處,所以認為稀土元素可能有類似植物激素的作用。其作用機制可能與鈣調蛋白(calmodulin,CaM)有關〔12〕。稀土元素對人體健康的影響,當然會比對植物的影響復雜得多。稀土元素對人體的細胞、組織、器官的作用各異,但似乎是低劑量時起促進作用,高劑量則起負效應,很可能是起到人體激素的作用。

6.2可能作為金屬的活化劑

稀土元素可激活許多酶系統,充當金屬活化劑作用。稀土具有類似于鈣的化學性質。它不但占據鈣的位置與生物大分子結合,而且還可取代包括已結合的Ca2+。