乳腺组织中微量和有毒元素谱的改变：一项癌症风险的病例对照研究

体内金属为何重要

我们中的大多数人谈乳腺癌时会想到基因、激素和生活方式。这项研究提出了一个不同的问题：那些在体内缓慢累积的微量金属，是否也可能推动癌变的天平？研究者通过直接在有无乳腺癌的女性乳腺组织中精确测量这些物质，来探究我们日常环境如何在乳房内部留下化学指纹。

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研究团队分析了伊朗伊斯法罕43名新确诊乳腺癌女性的乳腺组织，并将其与40名接受美容性乳房手术的健康女性的组织进行比较。对于每位癌症患者，他们既分析了肿瘤组织，也分析了邻近的非肿瘤组织。这种三向比较使他们能够将有无癌症女性之间的总体差异，与肿瘤周围更局部的变化区分开来。研究重点包括机体所需的“必需”元素（如铁、锌、铜）以及可能有毒的元素（如镉和镍），这些元素可来自污染的空气、水、食物、炊具和日常消费品。

测量隐蔽的化学成分

为确定每种元素的含量，科学家将少量干燥的乳腺组织用酸消解，并用一种非常灵敏的技术——质谱法进行分析。这让他们能够检测到每克组织中甚至十亿分之一克级别的金属含量。随后，他们用统计方法比较了癌变组织、同一乳房中外观正常的邻近组织及无癌女性的健康组织的平均水平。研究者还观察了不同元素如何共同增减，从而描绘出随着疾病发展乳腺整体化学环境的变化图景。

癌变乳腺中有哪些不同

最明显的模式是若干元素在癌变组织中持续高于健康乳腺组织。肿瘤中含有更多的镉和镍——两种被认可的致癌金属——以及更高含量的锌、铜、铁、钙和磷。例如，肿瘤中镉的平均含量约为健康女性的七倍，镍约为五倍。作为矿物沉积的关键成分，钙和磷也明显升高，这与在乳腺癌的钼靶（乳房X线）检查中常见的小型钙化斑相一致。重要的是，当研究者将肿瘤与同一女性的邻近非肿瘤组织比较时，肿瘤通常显示出若干元素更为集中的积累，这提示癌组织本身可能集中或捕获这些物质。

金属协同作用的模式

除了单一元素，研究发现许多金属似乎呈同步变化。某些成对元素，如镉与钙、铅与磷，往往同时升高，这暗示着共同来源、在组织中的共同储存位置或对细胞生物学的共同影响。利用主成分分析等技术，作者显示健康乳腺组织具有相对有序和平衡的元素模式，而肿瘤及其周围组织则呈现更分散、紊乱的模式。肿瘤边界组织中这种化学平衡的丧失提示乳腺环境可能在癌症完全形成之前就开始改变，且多种金属可能是协同作用而非孤立影响。

对日常生活的含义

对非专业读者而言，要点并不是金属单独“导致”乳腺癌，而是长期接触某些环境元素似乎会在癌变乳腺组织中留下明显印记。研究表明，肿瘤富集了有毒金属如镉和镍，也富集了必需元素如铁、锌和铜，且富含钙的矿物沉积与癌变密切相关。这些发现支持这样一种观点：我们呼吸、饮用、食用和涂抹在身上的东西，会逐渐塑造组织的化学景观。了解并最终减少有害暴露，同时将这些元素签名作为潜在预警信号进行追踪，可能成为更全面的乳腺癌预防与早期检测策略的一部分。

引用: Farrokhzadeh, H., Tarrahi, M.J., Baradaran, A. et al. Altered trace and toxic element profiles in breast tissue: a case-control study of cancer risk. Sci Rep 16, 9405 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40214-1

关键词: 乳腺癌, 重金属, 环境暴露, 微量元素, 钙化