碘过量对人体的危害

碘过量对人体的危害 碘是机体合成甲状腺激素必不可少的原料，它的缺乏会导致甲状腺功能低下，引起智能和体能的发育障碍，严重影响人口素质，进而制约社会、经济、文化的发展。中国2000年消除碘缺乏病规划纲要指出，我国是碘缺乏病较严重的国家，病区波及29个省、自治区、直辖市，病区人口4.25亿，占世界病区人口的40%。我国政府自1996年起在全国范围内实行的全民普遍食盐加碘(USI)政策，对于防治碘缺乏病(IDD)、提高人口素质起到了不可估量的作用。但是，在补碘的同时出现了某些人群的碘过量现象，碘致性甲亢及与甲亢发病有关的自身免疫性甲状腺疾病的发病率增高[1,6 ]。碘过量近年来受到了国际甲状腺学界和地方病学界的高度重视，科研人员从各种途径对碘过量所造成的危害进行了大量研究，本文对碘过量的危害研究进展做一综述。 1碘过量(iodine excess) Suzuki H[7]曾给碘过量主观地下了一个定义，即碘的摄入量超过人体每天合成甲状腺激素所需要的生理剂量。世界卫生组织(WHO)、联合国儿童基金会(UNICEF)和国际控制碘缺乏病执行理事会(ICCIDD)[8]于2001年提出了针对不同年龄段人群的推荐碘摄入量标准，并提出了依据学龄儿童尿碘中位数评价人群碘营养状况的标准，当尿碘中位数为200μg/L~299μg/L时为超足量碘摄入，尿碘中位数超过300μg/L为碘过量。 2碘过量的危害 碘过量最常见的危害是对甲状腺疾病的影响，其中研究较多的是高碘与甲状腺肿、甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退、自身免疫甲状腺疾病和甲状腺癌的关系。高碘与智力发育的关系存在较大争议，也是近年来研究的热点。另外，高碘对脂代谢异常等内分泌疾病的影响也逐渐引起学者们的关注。 2.1碘过量与甲状腺肿 国内外专家一直认同高碘能导致甲状腺肿，高碘甲状腺肿多呈弥漫型，硬度高于缺碘引起的甲状腺肿。于志恒等[9]提出尿碘水平与甲状腺肿患病率的U型函数关系，即尿碘水平对甲状腺肿患病率影响下限与上限的范围是50μg/g.Cr ~800μg/g.Cr，当尿碘低于50μg/g.Cr时，碘越少甲肿患病率越高，而尿碘高于800μg/g.Cr时，尿碘越高则甲肿患病率越高。 根据流行病学特点高碘甲肿可分为散发性和地方性两类[10]。散发性高碘甲肿通常由医学检查或治疗使用含碘药物引起，地方性高碘甲肿按摄入碘的途径又可分为食源性和水源性两种。我国已在河北、山东、新疆、山西、福建、河南、内蒙古、江苏、和北京等多个省份发现了高碘地甲肿，其中绝大多数是水源性的地甲肿，山东日照则发现食用含碘高的海带盐引起的食源性高碘甲状腺肿流行[11]。实验证实饮用高碘水可引起实验动物甲状腺肿大[12]，肿大率随碘剂量的增加而增加，Pearce的队列研究[13]也表明，长期引用高碘水的人群甲肿率及甲状腺功能紊乱的患病率增加，而停止引用高碘水后发病率下降。 作者单位:北京市疾病预防控制中心(北京100013) 作者简介:徐波，女，副研究馆员，医学信息 食用碘盐能否造成高碘甲肿尚无定论，陈坤等[14]调查舟山海岛学生的碘营养状况发现，碘盐组的甲肿率高于非碘盐组的甲肿率，回归分析得出食用碘盐为甲状腺肿的促进因素，考 虑碘盐组的敏感个体可能发生了高碘性甲状腺肿，但不能排除生理性甲状腺肿大的可能，是否为高碘甲肿还需进一步临床验证。 高碘甲肿的发病机制存在2种学说:碘阻断效应学说和胶质潴留学说。过量的碘可引起碘离子进入甲状腺上皮细胞突然受阻(称之为碘阻断效应(Wolff-Chaikoff效应)[15]，其可能机制是直接或间接地抑制或改变了甲状腺过氧化物酶的作用过程，使T3、T4合成减少，从而反馈性地促进脑垂体分泌TSH(促甲状腺激素)，在TSH的持续刺激下，甲状腺组织增生肥大形成甲状腺肿。但是大量动物实验和临床研究[12，13,16,18]表明，高碘并未引起血中T4浓度降低和TSH浓度的升高，还有研究发现血清T4水平有随碘摄人增加而上升的趋势。胶质潴留学说认为高碘甲状腺肿是由于滤泡扩张、过多胶质在滤胞腔内堆积所致[19]。项建梅等[20]研究发现，高碘甲状腺肿可能与垂体分泌较多的TSH，导致大量甲状腺激素储存与甲状腺滤泡中，形成胶质性甲状腺肿有关。 2.2碘过量与甲亢 碘致性甲状腺功能亢进症(Iodine induced hyperthyroidism，IIH)简称碘性甲亢，常见于4种情况[1]:缺碘地方性甲状腺肿居民服碘后;非缺碘地区甲状腺功能正常的甲状腺肿患者服碘后;无甲状腺疾病史者服碘后;原有甲亢，正在治疗或服抗甲状腺药物症状好转，服碘导致症状加重或复发。其发病机制可能是患者的甲状腺因长期缺碘后形成自主功能性甲状腺结节，在碘原料充足时生成过量的甲状腺激素。 全世界近几百年的食盐加碘历史经验说明，IIH是在纠正碘缺乏过程中必然发生的一种负效应，通常发生在补碘后1年左右，持续约1~5年(少数5~10年)，而后逐渐下降至食盐加碘前水平[2]。如轻度缺碘江苏常州地区，在USI实施的4年内甲状腺疾病住院率呈逐年上升趋势，以甲状腺功能亢进症患者增加最为突出，且以40岁以上的女性发病率增高为主;甲状腺疾病谱的变化随着USI的实施经历了升高、高峰和下降的自然进程，疾病的高峰期为食盐加碘后的第4年(1999年)，而后下降，在USI实施后第6年(2001年)则下降到食盐加碘前水平[3，4]。 关于碘性甲亢的形成机制，有研究者提出脱碘酶障碍学说[5]，指出硒营养缺乏或相对缺乏所造成的脱碘酶活性下降是高碘甲肿和甲亢形成的影响因素，从摄入过量碘到甲肿、甲亢形成，可分为T4潴留、,4入血增加以代偿,3的不足以及,3毒症发生、甲亢形成3个阶段。碘致甲亢是在纠正碘缺乏过程中发生的主要负效应，但碘缺乏的程度、补碘的剂量、补碘的速度、碘的剂型等因素与碘致甲亢的关系至今还不清楚[21]。 2.3 碘过量与甲状腺功能减退 全民食盐加碘以来，有关碘过量引起甲状腺功能减退的报道较少。临床上心律失常患者服用抗心律失常药物胺碘酮，多发生甲状腺功能低下的副反应，血中检测甲状腺激素明显下降;孕妇围生期常用碘化物的皮肤消毒剂会导致暂时性的新生儿甲低，严重者可导致先天性甲低[2]。 王培桦等[22]对重度碘过量地区和碘适宜地区居民进行的甲状腺疾病普查，发现标化后碘过量乡甲减患病率是碘适宜乡的10.6倍。原益枫等[23]对临床确诊的47例甲减患者检测尿碘发现，大于300μg/L的有32例，占68%，推测碘摄人量高于适宜量有可能增加甲减或亚临床甲减发生的危险。朱麒钱等[24]进行的病例对照研究也发现，甲减患者尿碘浓度中位数高于甲状腺功能正常者，而且随着尿碘排泄量的增加，甲状腺功能减退者的百分比也有所增加。 高碘导致甲状腺功能减退的机制目前还不清楚，一般认为甲状腺内碘的有机化障碍是碘致甲减的促发因素，高碘摄入可以加重碘的有机化障碍，使甲状腺激素合成减少而引起甲减。有研究指出，碘摄人量与甲减患病率之间呈典型的U型曲线关系，只要调整碘摄人量在一个合适的剂量范围，使甲减的发生率处于U型曲线的底部，发病率就会减少[21]。 2.4 碘过量与自身免疫性甲状腺疾病 我国实施食盐加碘后，陆续有文献[24,26]自身免疫性甲状腺疾病的发病出现增加趋势。自身免疫性甲状腺疾病(autoimmune thyroid diseases，AITD)是较常见的自身免疫性疾病，AITD的发病除了个体携带易感基因，外环境因素的作用亦是重要条件[6]。高碘可促使具遗传背景或其他易感因素个体AITD的发生、发展，并影响其治疗[17,26，27]，表现为:高碘和足量碘摄入地区AITD发生率高于低碘地区;低碘摄入地区AITD的发病率较低，投碘后，桥本甲状腺炎的发病率增加，抗甲状腺药物治疗Graves病的缓解率逐年下降、复发率增加。 流行病学调查结果显示，有些地区补碘后，自身免疫性甲状腺炎发病率升高，甲状腺自身抗体阳性率及其水平均有上升趋势。Emral等[29]报道，在土耳其的黑海东部区域，补碘2年后碘缺乏病消除的同时伴随着自身免疫性甲状腺炎发病率的升高。与此相反，Mazziotti等[30]研究显示，补碘3年后人群中甲状腺自身抗体阳性率明显降低，其中42名自身抗体阳性者在补碘后仅有10名(23.8%)为阳性。王培桦等[22]调查发现碘过量地区的自身免疫性甲状腺炎患病率与碘适宜乡无统计学差异。 动物实验方面，有证据表明高碘可作为复制自身免疫性甲状腺炎动物模型[31]的原料之一。研究证实，甲状腺内淋巴细胞高碘和TG(甲状腺球蛋白)共同诱导大鼠自身免疫性甲状腺炎(EAT)，较单纯TG诱导更为有效，碘与TG结合形成碘化TG后比单纯TG分子具有更强的免疫原性。孙靖靖等[16]复制长期碘过量的SD大鼠模型发现，高碘抑制甲状腺TPO(甲状腺过氧化酶)mRNA的表达。张雅萍等[32]观察高碘环境下EAT大鼠发现，高碘环境可能引起TRAIL(调亡因子配体)表达的增强从而诱导甲状腺细胞过度凋亡，通过Fas/FasL凋亡途径影响HT的发生和发展。 2.5 碘过量与甲状腺癌 对于碘摄入量与甲状腺癌的关系，目前较为一致的观点认为，碘摄入量增加与甲状腺癌的组织类型变化有关，随着碘摄入量的增加，甲状腺乳头状癌的发病率显著增加，而滤泡状癌的发病率则降低，这种趋势在同一地区补碘前后也可以看到[33]。国内流行病学资料同样显示，实施USI后甲状腺滤泡癌和未分化癌呈下降趋势，甲状腺乳头状癌呈上升趋势，有研究提示这种变化表明甲状腺肿瘤的恶性程度下降[17]。也有研究认为甲状腺癌发病率随着碘摄入量的增加而增加。关海霞等[34]对不同碘摄入量地区甲状腺癌进行流行病学研究，发现高碘地区甲状腺癌发病率高于低碘和适碘地区。碘过量与甲状腺癌的关系还有待进一步研究和证实。 2.6碘过量与智力损伤 摄人过量的碘能否影响中枢神经系统发育造成智力低下，至今仍有争议。根据碘阻断效应学说，当碘的摄入(抑制作用)与TSH的分泌增多(促进作用)一定水平达到平衡时，可能出现甲状腺肿，但血清T3、T4处于正常范围，此时对整个机体无明显影响。随着碘进一步摄入，平衡失调，碘对甲状腺激素合成释放的抑制作用大于TSH的促进作用，就会引起甲状腺激素的合成分泌不足，从而影响智力发育。 马洪涛等[35]研究高碘地甲病区、缺碘地甲病区及非病区的儿童智力水平发现，高碘病区与缺碘病区儿童智商无明显差异，且明显低于非病区，智力落后儿童比例也明显高于非病区，由此推断高碘和缺碘一样是影响儿童智力发育的因素。赵金扣等[36]同样得出高碘组(水碘>500 µg/L) 的学生平均智商显著低于正常组(水碘<100µg/L)，智商与水碘含量、尿碘含量呈负相关的结论。 动物实验研究证实，过量碘负荷可使动物脑重量减轻、学习记忆力下降，虽然这种影响不如碘缺乏的作用明显。研究人员观察高碘甲状腺肿母鼠所生仔鼠的大脑形态和学习记忆能力，发现与适碘组相比，高碘组小鼠的脑重量、蛋白质含量、蛋白质与DNA的比值、RNA含量和RNA与DNA的比值均明显降低，而DNA含量升高，30日龄仔鼠学习、记忆能力下降，且这些参数的变化多数从7~14日龄开始[37]。高碘甲肿孕鼠所产15日龄仔鼠的大脑组织超微结构显示，高碘引起了小鼠大脑海马组织形态和超微结构的改变[38]。 动物实验与高碘与智力关系的流行病学调查结果一致，但在高碘地区一直没有发现以智力低下为特征的地方性克汀病和地方性亚临床克汀病的流行，高碘对人类智力的影响尚需进一步证实。钱明等[39]研究不同水平的高碘摄入对8~10岁学生智力发育的影响，结论是在水碘300~1500µg/L之间的高碘环境中生活的学生智力发展正常，认为高碘不是智力低下的危险因素，并且指出在已报道的碘过多对人类智力影响的研究中，水碘多数在1500µg/L以下;而高碘动物模型研究中，采用3000~5000µg/L浓度的水碘喂养方式复制时，才发现动物学习能力下降。碘过量对智力发育影响的Meta分析发现[40]，高碘属于低强度影响因素，其损伤智力的假设还缺乏充足依据。 2.7高碘与脂代谢 研究发现[41]，高碘地区人群血中甘油三酯的含量普遍高于正常值。胆固醇、甘油三酯的升高，是动脉粥样硬化的危险因素，也是冠心病、脑中风的主要诱因，严重危害人类健康。杨雪锋等[42,43]观察高碘大鼠、小鼠发现，过量碘会导致血清TG(总甘油三酯)、肝脏TG水平的升高，血清TC(总胆固醇)水平与碘剂量及尿碘水平均呈显著正相关，表明长期过量碘摄入会升高实验动物血脂水平，机体出现脂代谢异常，推测其机制可能存在两方面的原因[43]:一方面，甲状腺激素能减少TG的合成、提高组织对其他脂解激素的敏感性，从而促进脂肪组织释放脂肪酸及增加TG的清除率。过量碘导致血清TT3下降，从而使肝脏TG、TC合成增加、降解减少;另一方面，不饱和脂肪酸(PUFA)可促进胆固醇转化为胆酸或中性胆酸分别从胆汁或粪便排除，或是刺激胆固醇及其代谢物以皮脂形式分泌以降低体内胆固醇水平。动物实验证实[44]，高碘同时低硒摄入降低甲状腺谷胱甘肽过氧化物酶活性，导致机体氧化损伤。机体产生大量氧自由基，破坏不饱和脂肪酸(PUFA)，受损的PUFA降低胆固醇的作用必然会减弱，从而导致脂代谢紊乱。两方面的共同作用导致机体出现脂代谢紊乱。 2.8其他 赵金扣等[45]研究不同水碘浓度地区儿童生长发育情况发现，碘摄入过多地区儿童生长发育迟缓的发生率高于碘摄入适宜组;黄迪萍等[46]发现长期碘过量摄人会导致雄性大鼠骨结构的破坏;刘浩等[47]观察到碘过量降低大鼠的生殖力。 大量的流行病学调查和动物实验研究已证实，碘过量能引起高碘甲状腺肿、碘致甲亢、碘致甲减、自身免疫性甲状腺疾病和甲状腺乳头状癌等一系列甲状腺疾病。动物实验还揭示了碘过量的其他危害，如引起脂代谢紊乱、影响生长发育等。实验研究认为，过量碘负荷损伤动物的大脑形态和学习记忆能力，但在高碘地区进行的人群研究其结论不一致，但也有学者认为，慢性碘摄入过量的风险远不及分布广泛的碘缺乏带来的实质性危害更值得关注[48]。因此，碘过量对人体健康的影响仍是一个值得深入探讨的问题。