哮喘、慢性阻塞性肺疾病和肺囊性纖維化等肺部疾病是全球死亡率和發病率的主要原因之一，給社會和個人造成了巨大的經濟負擔。目前，隻有少數幾種治療方法可以減緩這些疾病的發展和進展。因此，迫切需要開發有效的治療方法來提高生活質量和限製醫療成本。越來越多的臨床和實驗證據表明，體循環和肺部中的鋅及其調節蛋白水平的改變與這些疾病的發生和發展有關。鋅在人體酶活性中起著至關重要的作用，是人體必需的微量元素。

        鋅作為金屬酶和金屬蛋白的輔助因子，涉及廣泛的生物學過程，如健康和疾病中的基因轉錄、翻譯、吞噬，以及免疫球蛋白和細胞因子的產生。鋅因其抗炎、抗氧化、免疫和代謝調節特性而在這些肺部疾病中獲得了相當大的興趣。Nutrients雜誌發表的一項綜述重點介紹了鋅在哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺囊性纖維化(CF)、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、特發性肺纖維化(IPF)和肺動脈高壓發病(PH)中的作用和機製。

        一、哮喘

        大量研究表明，哮喘患者血清中鋅水平顯著降低，哮喘患者的痰液、唾液和指甲中，鋅水平較低，但紅細胞中的鋅水平不低。與哮喘相關的喘息與鋅含量低有關。血清鋅水平與總IgE呈負相關，與FEV1呈正相關。在低鋅條件下卵白蛋白誘導的小鼠氣道過敏性炎症模型中，鋅缺乏誘導氧化損傷和氣道上皮細胞凋亡。在臨床前研究中，低鋅水平與哮喘有關，補充鋅或促進鋅平衡將是哮喘患者的一個新的治療選擇。研究人員發現，飲水中補充鋅可以減少卵清蛋白治療的小鼠支氣管肺泡灌洗液(BALF)中嗜酸性粒細胞的數量。

        補充鋅治療哮喘需要進一步的評價和優化。

        二、COPD

        大量研究表明，與COPD和吸煙相關的低鋅水平與氣流阻塞、氧化應激、炎症、細胞凋亡、DNA損傷以及感染、過敏原和癌症風險有關。此外，膳食和口服營養補充劑的隨機前瞻性臨床試驗改善了幾種臨床相關的功能結果，如COPD患者的總攝入量、人體測量、握力、吸氣和呼氣肌力量以及運動表現。這些發現表明，營養補充劑可能對治療COPD有效。研究證明鋅轉運和自噬在氣道上皮細胞中的解耦作用，這是一個至關重要的作用，可能是COPD的治療靶點。

        三、CF

        多項研究表明，成人和兒童CF患者的鋅水平失調(血液中鋅水平較低，痰中鋅水平較高)。據報道，營養狀況良好的CF和中度肺部疾病的成人血漿鋅濃度較低，低鋅水平與較差的臨床結局相關。最近一項研究表明，鋅缺乏通過獨特的ZIP2剪接開關導致氣道上皮細胞中CF相關的MUC5AC高分泌。重要的是，體內和體外實驗證據表明，黏膜補鐵可以通過刺激鈣依賴的氯通道來恢複氣道上皮細胞的氯分泌。除了這一發現的潛在治療價值之外，如果鋅補充劑必須應用於氣道粘膜表麵才能有效，那麼開發高效、安全的方法將鋅輸送到氣道將是勢在必行的。

        四、IPF

        研究發現Cu、Zn-SOD介導的、不依賴Th2的M2巨噬細胞極化的新機製，為減弱肺纖維化的發展提供了潛在的治療靶點。這些發現表明，缺鋅和毒性都會導致肺損傷。體內的鋅水平需要嚴格控製，以維持體內平衡，防止肺纖維化等疾病的發生和發展。

        五、ARDS

        研究發現，喂食缺鋅飲食的大鼠肺部的脂質濃度，尤其是磷脂，會發生改變。相反，吸入含鋅煙霧會導致小鼠ARDS。然而，鋅缺乏在ARDS中誘導肺損傷的潛在機製尚不清楚。未來的研究需要探索鋅穩態改變導致ARDS的潛在機製，以及鋅調節失調是否可以作為ARDS的治療靶點。

        六、PH

        最近的一項研究表明，在野百合堿誘導的PH大鼠模型中，鋅穩態(ZIP12， MT3)、S1P信號(S1PRs，SPNS2)和血管重塑(αSMA, FI, RVSP)的異常水平相互關聯，而BMPR2靶向治療可能會緩解。這些發現為通過抑製ZIP12和細胞內遊離鋅的釋放來預防或治療PH提供了一種新的治療途徑。

        原文出處：

        Liu X, Ali MK, Dua K, Xu R. The Role of Zinc in the Pathogenesis of Lung Disease. Nutrients. 2022 May 19;14(10):2115. doi: 10.3390/nu14102115. PMID: 35631256; PMCID: PMC9143957.