食道癌与亚硝胺、硝酸盐、亚硝酸盐有什么关系？

1.食物中形成的亚硝胺

       亚硝胺是一类重要的化学致癌物，它在人类肿瘤发生上可能起一定作用。虽然在食物中含有的亚硝胺常常低于10ppb，但其前体物，如硝酸盐、亚硝酸盐，和二级胺或三级胺却广泛分布在食物和环境中。在酸性条件下，如在胃中亚硝酸盐和胺类很容易结合形成N-亚硝基化合物，成为亚硝胺的主要来源[4827]。在130种不同结构的N-亚硝基化合物中,有100多种对大鼠有致癌作用[48],很可能没有什么动物种系不能用亚硝胺诱发肿瘤的。一些亚硝胺如甲基苄基亚硝胺(MBNA)、肌氨酸乙酯亚硝胺、甲基戊基亚硝胺能选择性地诱发小啮齿动物的食管癌及前胃肿瘤，其发生率均很高，因此常用作诱发食管癌的主要致癌物。

     用人和大鼠肝脏对二甲基亚硝胺(DMNA)在体外进行比较代谢研究，结果证明人肝切片对DMNA的代谢率和大鼠肝是类似的,核酸甲基化的水平在二者间也无明显差别。
Harris等用人和大鼠食管组织块进行培养,发现人食管能激活DMNA形成与DNA结合的代谢产物，但不能激活亚硝基吡咯烷(NPY)。Autrup等进一步研究发现,对大鼠食管有亲和性的MBNA,经代谢激活后产生的与DNA结合的代谢产物水平最高，约为人食管的100倍,MBNA使大鼠食管DNA鸟嘌呤7位和0发生甲基化。甲基乙基亚硝胺与DNA
结合最多的是甲基基团，然而与人食管DNA则看不出有明显结合。大鼠和人的食管组织可以对NPY进行氧化作用,但只在大鼠食管发现能与DNA结合的代谢产物。DMNA可
以被人和大鼠的食管代谢,用色谱法测大鼠水解DNA,看出鸟嘌呤7位和0°发生甲基化。这些结果说明,体外培养的大鼠和人食管组织对亚硝胺的代谢激化有量上和质上的差异,所产生的这些差异是否和培养后引起的生理改变有关,还不清楚。

      在林县由于饮食习惯或粮食保管贮存不当,一些食物常为真菌所污染。将林县常见的串.珠镰刀菌(Fusarium moniliforme Sheldon),或其他菌种接种于玉米饼上,培养8天后再加入小量亚硝酸钠,结果发现能形成DMNA、二乙基亚硝胺(DENA). MBNA和一种以前未报道过的新亚硝胺: N-1-甲基丙酮基-N-3-甲基丁基亚硝胺(MAMBNA)。MAMBNA在接种串珠镰刀菌的玉米饼中含量较高,为0.2~0.3ppm。MAMBNA中的3-甲基丁胺基团主要来自亮氨酸，这利氨基酸在玉米中很丰富。这种新亚硝胺已经人工合成并经气相色谱一质谱(GCMS)证实,其分子量为186.1,化学结构式为:

         MAMBNA经口喂小鼠和大鼠,可以诱发前胃癌及乳头状瘤和肝肿瘤。对42只小鼠用MAMBNA进行实验(2Cmg/周),其中22例发生食管上皮细胞增生,29例发生前胃乳头状瘤，4例前胃鳞癌,6例肝腺瘤和3例肝癌(表2-2)。在小鼠大多数肿瘤发生在致癌作用后136~317天。另一组26只小鼠口喂MAMBNA的前体物二级胺加亚硝酸钠,在胃内可
以合成MAMBNA,结果也可以诱发食管上皮细胞增生、前胃乳头状瘤(17例)和癌(1例)、肝细胞增生29只大鼠口喂MAMBNA,有11例食管下段上皮增生,14例有前胃不典型增生和乳头状瘤,11例前胃鳞癌,所有的癌都发生在MAMBNA作用后454~640天,总剂量为4480至6600mg。3例大鼠出现肝细胞增生,有7例肝腺瘤和8例肝癌(表2-4) 。及其他肿瘤(表2-3)。

      体外实验表明,在加入肝微粒体酶制备物S-9mix后,MAMBNA对沙门氏TA.e和TA,oo有致突变作用，能诱导V7o细胞基因正向突变,并能使叙利亚地鼠肺成纤维细
胞发生转化。

     最近在林县自然玉米面中发现有微量的DMNA和DENA,如加入亚硝酸钠则DENA含量增加。

      以前曾报道,东非和南非食管癌高发区正好位于以玉米为主食的地区,并认为饮用玉米酒可能和食管癌发生有关。我们上述的研究结果可能对于解释这种关系提供了实验证据。 

      串珠镰刀菌接种于小米和面粉,后再加入亚硝酸钠,除了新亚硝胺MAMBNA之外,最近又发现一种浙亚硝胺: N-1-甲基丙酮基-N-2-甲基丙基亚硝胺(MAMPNA)。这种亚硝
胺也已合成而且经过GC-MS鉴定其分子量为172,化学结构式为:

其前体物二级胺是来自缬氨酸。

有关MAMPNA的致癌性有待进-步研究。我们的研究指出,在霉变食物中除了有真菌毒素之外,还发现有化学致癌物,这为肿瘤病因学研究开辟了-一个新的领域(表2-5)。
 

2.硝酸盐和亚硝酸盐

在河南省安阳地区，食管癌死亡率从西向东渐进性降低叫。为了研究由前体物形成内源性致癌亚硝胺与食管癌发生的关系,初步分析了222份采自安阳地区的饮用水样,测定其.中硝酸盐和亚硝盐的含量，结果发现硝酸盐的水平及其检出率也是从西向东显著下降(表2~6)。相反,在水和食物样品中的一些化学元素和基团如,Br.Cl、Cu、I、Fe3+、K、Hg、Mg、Mn、Mo、Na、NHi、HPO:-、HCO;和SO:-,其含量在西部较低,由西向东则逐渐增加。在食管癌高发区林县的姚村公社,对49个大队的495口井水中硝酸盐和亚硝酸盐的浓度进行过检查,在四个季节中硝酸盐含量为0~75mg/I(平均为10.55mg/L),亚硝酸盐含量为0~2. 63mg/L (平均为0.039mg/L),其中以夏季最高,其平均含量分别为12.65和0.052mg/L。研究还发现,夏季井水中硝酸盐的水平和49个生产队食管癌平均发生率(1969~1976)为正相关(r = 0.233;P<0. 05) ,井水中硝酸盐含量和重度上皮细胞增生也发现有一定联系。当地群众家庭使用的温水中亚硝酸盐的浓度和容器及保存时间长短有一定关系，普通瓦罐温水中其浓度较低,而铁锅温水中其含量平均为0.512mg/L,稀粥中则为0.696mg/L,后两者亚硝酸盐含量为瓦罐温水的10至20倍。

    从林县农民胃液中发现有硝酸盐和亚硝酸盐,其平均含量分别为31.67和1.37mg/L。曾比较过食管癌高发区林县和低发区信阳县农民唾液中亚硝酸盐水平，林县的216份标本平均为4.5mg/L,而信阳县51份标本平均为5.74mg/L。食管上皮重度增生,食管癌病人唾液中亚硝酸盐含量显著高于正常对照,其平均值分别为6.00mg/L.5.06mg/L和3.17mg/L。据Iowenfels等报告,20例法国男性食管癌病人和6例男性,9例女性成年自愿者，在口服含160mg硝酸钠的100毫升甜菜汁之前和以后,测定唾液中亚硝酸盐的含量,结果发现食管癌病人服硝酸钠前唾液中亚硝酸盐水平稍低,在服用甜汁后90分钟，唾液中亚硝酸盐水平两组都明显增加，而且其水平很接近。这个结果说明唾液中亚硝酸盐的形成主要取决于食物中硝酸盐的含量,食管癌病人和正常健康人形成亚硝酸盐的能力无明显差别。

       林县居民尿中抗坏血酸的含量(平均10.71mg/l)只有信阳县居民的1/8或1/9,在服用维生素C后,尿中亚硝酸盐的水平明显下降,说明林县居民维生素C摄入水平较低，可能有利于从亚硝酸盐形成亚硝胺。

      许多实验证明,亚硝胺可以由前体物在体内合成,用从林县食物中提取的二级胺加亚硝酸钠喂大鼠或猪,在其胃内可以迅速合成亚硝胺。如果同时给与抗坏血酸,则可以阻止二级胺和亚硝酸钠形成亚硝胺。单宁、没食子酸和其他一些抗氧化剂，由于其和亚硝酸盐有竞争性结合作用,也可以抑制亚硝胺的形成。