铜锌稳定同位素对特殊生命过程：癌症的指示意义

摘要

微量金属元素在生命过程中扮演重要角色，其含量和分布由生物系统严格调节，并直接受到外部环境的影响。铜和锌在免疫调节、蛋白质合成和催化反应等方面发挥特定作用，其稳态失衡可能导致氧化应激反应、炎症损伤甚至疾病。研究表明，金属稳定同位素在地质、环境过程中普遍发生分馏，成为环境金属来源的有效示踪手段。而生物新陈代谢过程中，氧化还原反应、配体结合能改变等也会造成明显金属稳定同位素分馏。因此，研究生物体金属稳定同位素的组成、分布与平衡，有助于深入理解金属稳态及相关代谢过程。本文在系统总结了人体铜、锌同位素分布特征，阐述了性别、年龄、饮食习惯和环境暴露等因素对铜、锌同位素分馏影响的基础上，主要总结和讨论了癌症演进过程中人体铜、锌同位素稳态失衡的过程机制。结果表明，在癌症发展过程中，铜和锌同位素除分别受到性别和饮食习惯影响外，癌症患者相对健康人群血液明显富集轻铜同位素，而尿液富集轻锌同位素，展示了金属稳定同位素在癌症诊断和预后方面的巨大潜力。未来，应在标准化样品处理流程的基础上，完善人体金属同位素数据库，明确生命过程金属同位素分馏机理，为金属稳定同位素在临床疾病如癌症中的诊断应用奠定理论基础。

关键词

铜 / 锌 / 金属稳定同位素 / 癌症

基金资助

国家自然科学基金项目(42421003)