作者：张楠 陆华湘 张志勇 黎湘娟 覃健 何敏 唐咸艳
【摘要】 目的 分析广西巴马县境内长寿人群空间分布特征，并测量不同区域人群头发中化学元素的含量，探寻两者间可能存在的关系。方法 以2000年全国第五次人口普查和2007年抽查登记资料为基础，采用Mapinfo 8.0软件绘制能够直观反映巴马县长寿人群（85岁及以上）各乡镇地域分布情况的专题地图。选取巴马县长寿率最高的3个乡：甲篆、西山、平洞（长寿区域）以及长寿率最低的两个乡：那设、局桑（非长寿区域）作为研究现场，以年龄分层随机选取两区域5～109岁健康且无染发（或头发稀少而有胡须者）的当地农民各32例为研究对象，分别为长寿区组和非长寿区组。采用电感耦合等离子发射光谱法(ICPAES)和原子荧光光谱法（AFS）检测不同区域人群头发、饮用水及土壤中Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Pb、Sr、V、Se、I、P、Zn、Hg 20种化学元素的含量。采用SPSS13.0对数据进行分析。结果 巴马长寿人群的空间分布不均匀，呈相对聚集性分布。长寿区域与非长寿区域相连，长寿区域85岁及以上和100岁及以上老人的比例均高于非长寿区域，差异有统计学意义（P<0.01）。与长寿区组比较，非长寿区组头发中Na、Li、Mg、Mn、Pb、Sr、K、I 8种元素含量较高；饮用水中Na、Li、Mg、Mn、Fe、V 6种元素含量较高，Ca、Zn、Co、Hg 4种元素含量较低；土壤中Na、Mo、Se、Hg 4种元素含量较高，Cu、P、I、Cd 4种元素含量较低，差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。两区域人群头发中Li、Mg、Mn、Na的含量与饮用水中元素含量趋势一致。结论 巴马长寿区域与非长寿区域人群头发中有着不同的化学元素组成，其与巴马长寿的关系值得进一步研究。
【关键词】 长寿；区域分布；头发；化学元素；巴马
【Abstract】 Objective To determine the geographical distribution of the longevous population and hair′s chemical elements content of the crowds in Bama county，and explore the possible relationship between them. Methods The thematic map based on the fifth national census in 2000 and the sampling data in 2007 which reflected directly geographical distribution of longevous population(aged 85 and over)among Bama′s villages were done by Mapinfo 8.0 software. Jiazhuan，Xishan and Pingdong were belonged to longevity district in Bama and Nashe and Jusang were belonged to nonlongevity district relatively which were the study spots.The 32 random 5～109 years old people in the above 2 districts which were healthy and nondyeing hair(or few hair but more beard) were study objects chosen by age layers in 2007，they were the longevity and the nonlongevity district groups.20 kinds(Ca，Cd，Co，Cr，Cu，Fe，K，Li，Mg，Mn，Mo，Na，Pb，Sr，V，Se，I，P，Zn，Hg)of chemical elements′content in Bama crowds′hair，chief drink water and cultivated soil were measured by ICPAES and AFS. The data analysis was done by SPSS 13.0.Results The longevous population in Bama were not welldistributed but various by district.The longevity district was linked to the nonlongevity district，their longevous population proportions were different significantly（P＜0.01）. Hair′s 8 elements′(K，Li，Mg，Mn，Pb，Sr，I，Na)，water′s 6 elements′(Na，Li，Mg，Mn，Fe，V) and soil′s 4 elements′(Na，Mo，Se，Hg)contents in the longevity district group were lower than those in the nonlongevity district group; water′s 4 elements′(Ca，Zn，Co，Hg)and soil′s 4 elements′(Cu，P，I，Cd) contents in the longevity district group were lower than those in the nonlongevity district significantly(P＜0.05 or P＜0.01).The trend of hair′s Li，Mg，Mn，Na contents between two districts was the same as those of drink water′s. Conclusions Different hair′s chemical element compositions might exist in Bama′s crowds of longevity district and relative nonlongevity district，which′s relationship with longevity worth further research.
【Key words】Longevity；Geographical distribution；Hair；Chemical elements；Bama
巴马是著名的“长寿之乡”，是全国以县为单位长寿率最高的地区〔1〕。国内外学者对巴马长寿现象的原因进行了多方面探讨，认为其可能与膳食、环境因素、行为因素〔1〕及基因表型〔2〕等因素有关，但这些研究多把巴马作为一个长寿整体看待。本文通过流行病学方法分析2000年巴马县境内长寿老人的地域分布及2007年长寿区域与非长寿区域人群头发中化学元素含量的差异，为今后巴马长寿现象的深入研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 人口学资料的来源
以2000年全国第五次人口普查和2007年抽查登记资料为基础，核查记录广西巴马县所辖12个乡106个村85岁及以上人口（通过档案法确定出生日期，以2000年10月1日零点为准计算年龄）；以广西壮族自治区测绘局所绘《2006年巴马县行政区域地图》为基础采用Mapinfo 8.0软件绘制直观反映巴马县各乡镇地域分布关系的专题地图。
1.2 研究对象
根据本文课题组对长寿老人地域分布的研究结果，选取巴马县长寿率最高的3个乡：甲篆、西山、平洞（长寿区域）以及长寿率最低的两个乡：那设、局桑（非长寿区域）作为研究现场。以年龄进行分层，随机选取两区域5～109岁健康且无染发（或头发稀少而有胡须者）的当地农民各32例为研究对象，分别为长寿区组和非长寿区组，各组内男女比基本为1∶1。
1.3 样品的采集
1.3.1 头发样品的采集
将不锈钢剪刀经酒精消毒后，剪取待检者自发根部起1 cm以内的头发或胡须约0.5 g。
1.3.2 饮用水水样的采集
采集各研究对象家中的生活饮用储备水源，在平水期（10月）、枯水期（4月）和丰水期（7月）各采集1次，并将3次采集的水样等体积混合成约200 ml供取用。
1.3.3 土壤样品的采集
选择各研究对象家庭的主要耕地根层(0～20 cm)土壤，在农作物生长期内（本地适合农作物生长的时间，而不特指某种作物）采样。采用梅花点法在各块耕地土壤中设采样点，每块耕地设不少于15个采样点，各点土样的厚度、深浅、宽窄一致。将采集的每个研究对象耕地各个采样点土样等体积混合成1 kg左右供取用。
1.4 样品处理与测定
全部样品均由广西分析测试中心处理与检测。处理后的样品采用ICPAES法测定Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Pb、Sr、V、Se、I、P、Zn共19种元素含量，采用AFS法测定Hg含量。
1.5 统计学方法
所收集的资料采用Access 2003软件建立数据库。采用SPSS13.0软件进行统计学分析。根据研究目的及样本构成特征，选择χ2检验分析乡镇间长寿人口比例的差异；除去两组各元素数据资料的极端值（超过四分位数间距３倍的值），经正态性检验，各组数据资料均近似服从正态分布。实验数据均以x±s表示。采用配对t检验分析两组人毛发、土壤、水源中化学元素含量的差异。
2 结 果
2.1 巴马长寿空间区域分布特点
巴马县12个乡镇85岁以上及100岁以上人口所占比例见表1。甲篆、西山、平洞乡与那设、局桑乡高龄人口率比较见表2。巴马各乡镇区域分布图见图1。
由表1、表2和图1可知，在巴马县全部12个乡镇中，西山、甲篆和平洞3个乡（长寿区域）相互毗邻，85岁及以上和100岁及以上老人的比例最高，平均分别达到1 173/105和84/105；而局桑和那设2个乡（非长寿区域）亦相互毗邻，85岁及以上和100岁及以上老人的比例最低，平均分别为338/105和18/105；其他乡镇的85岁及以上和100岁及以上老人的比例介于以上两区域之间。另外，长寿区域与非长寿区域也相连，长寿区域85岁及以上和100岁及以上老人的比例均高于非长寿区域，差异有统计学意义（P<0.01）。表1 巴马12个乡镇85岁及以上、100岁及以上人口所占比例（略）表2 长寿区组与非长寿区组高龄人口率比较（略）
2.2 长寿区组与非长寿区组人群头发、饮用水、土壤中20种化学元素含量的比较
见表3～表5。与长寿区组比较，非长寿区组头发中Na、Li、Mg、Mn、Pb、Sr、K、I 8种元素含量较高；饮用水中Na、Li、Mg、Mn、Fe、V 6种元素含量较高，Ca、Zn、Co、Hg 4种元素含量较低；土壤中Na、Mo、Se、Hg 4种元素含量较高，Cu、P、I、Cd 4种元素含量较低，差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。表3 巴马县长寿区组与非长寿区组人群头发中20种化学元素含量的分布（略）表4 巴马县长寿区组与非长寿区组人群饮用水中20种化学元素含量的分布（略）表5 巴马县长寿区组与非长寿区组人群土壤中20种化学元素含量的分布（略）
3 讨 论
根据对巴马县各乡镇长寿人口的描述研究，结合对巴马各乡镇地形特征的调查结果，笔者认为：(1)巴马长寿存在明显的区域分布不均衡性，甲篆、平洞、西山 3个乡为长寿区域，那社、局桑2个乡为相对非长寿区域。(2) 总体上，巴马全县地形可分为灰岩石山带、丘陵沙岩带、混合丘陵带三种。在长寿区域中，除甲篆乡为混合丘陵带外，其他两个乡均为灰岩石山带；而非长寿区域的两个乡均为丘陵沙岩带。
本次研究显示，长寿区域与非长寿区域也相临，长寿区域85岁及以上和100岁及以上老人的比例均高于非长寿区域。有学者认为，某些长寿地区可能存在着一个优于一般地区的“长寿元素谱”〔3〕。头发中元素含量能够间接反映人体相当一段时间内元素的累积情况，可代表人体元素的平均水平〔4〕。因此，笔者对巴马县长寿区域与非长寿区域人群头发中化学元素的含量进行了研究，结果显示，非长寿区域人群头发中Na、Li、Mg、Mn、Sr、K、I 7种必需宏量及微量元素以及有毒金属元素Pb的含量高于长寿区域。人体中的化学元素不能在人体内自行合成，只能通过日常食物、饮水及空气中扬尘的吸附获得；而食物中元素会受到灌溉水源及耕作土壤中元素含量的影响，这主要是由于地壳中的化学元素可通过多重作用溶入到水源及土壤中，因此，人体内的化学元素组成与所生存地区的地质环境中化学元素组成有密切关系〔4〕。如前所述，巴马长寿区域主要位于石山区，而非长寿区域均位于土山区，因石山地区的地壳元素含量常高于土山地区，似乎长寿区域人群头发中化学元素含量应当高于非长寿区域。但检测结果跟预期相反，可能有如下原因：
（1）与饮用水中元素含量有关。本次研究结果显示，与长寿区组比较，非长寿区组饮用水中Na、Li、Mg、Mn、Fe、V 6种元素含量较高，Ca、Zn、Co、Hg 4种元素含量较低，差异均有统计学意义；而长寿区饮用水以小溪水和泉水为主，非长寿区以地下水和高山泉水为主。饮用水与头发中元素含量分布有相似之处，两者一些元素含量分布差别的原因有待进一步研究。本次研究结果还显示，与长寿区组比较，非长寿区组土壤中Na、Mo、Se、Hg 4种元素含量较高，Cu、P、I、Cd 4种元素含量较低，差异均有统计学意义；土壤与头发中元素含量分布基本无明显的相同趋势。
（2）可能与人群不同的饮食习惯有关〔5〕。据调查，巴马长寿区域人群以吃玉米粥辅以红薯、南瓜、芋头等作为主食，非长寿区域人群以吃大米加其他杂粮为主食，副食以野菜为主〔6〕。这些食物中的元素含量可能有差别，具体的饮食结构差异有待进一步研究。另外，碳水化合物、膳食纤维〔7〕、脂肪、蛋白质等的摄入情况也可能对化学元素的吸收、蓄积产生影响〔8〕。文献曾报道，巴马长寿地区人群的热量摄入、各种食物总量的摄入均较低〔2〕，这也可能造成他们体内化学元素蓄积量较低；且巴马长寿老人普遍体重较轻、身高较矮也间接证明了这一点。
（3)其他因素。例如两区域人群不同的基因构成〔2〕及吸烟情况〔9〕等。然而，两区域人群发中化学元素含量差异的原因复杂，仍需要做进一步研究。
有文献报道，长寿地区长寿老人头发中化学元素含量与一般地区相比有高Mn〔10～12〕、高Zn〔11，12〕、高Se〔10〕、高Sr〔13〕、高Fe〔12，13〕、高Mg〔12〕、高Ca〔12〕、低Cu〔11～13〕、低Cd〔10〕的特点，有些地区甚至高Pb〔13〕。本研究则显示，与非长寿区域相比，巴马县长寿区域人群头发中Na、Li、Mg、Mn、Sr、K、I等含量均较低，但与一般正常值或其他地区相比〔3，4，14〕，Mn、Mg、Sr、Fe、Ca等含量较高，Cd等较低。目前，已知必需化学元素在体内发挥作用，量不宜太多亦不宜太少，元素间亦相互协同、拮抗，元素比例要适宜。例如，Mn是人体多种酶的激活剂，能防止动脉硬化的发生〔15〕，但Mn过高可引起甲状腺功能亢进现象〔16〕；I缺乏或过量都会导致自由基损伤而诱发甲状腺疾病〔17〕；K、Na是调节人体酸碱平衡和水平衡的主要元素，但其含量及比值异常可为骨质的溶解提供有利的外部酸环境而加快骨代谢的速度〔18〕；刘汴生等〔3〕也发现，复合元素谱能明显延长四膜虫、果蝇、小鼠等实验动物的平均寿命和最高寿命。巴马长寿区域人群长寿率较高，可能与该区域人群体内合适的化学元素谱有关，但要弄清人群体内元素的具体含量及比例，还需扩大样本量，并设巴马县以外的一般人群为对照进行分析，本研究为今后更深入、系统地研究化学元素与巴马长寿的关系奠定了基础。
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