研究背景随着科学技术的进步和人们对生命有机体的不断探索,医学研究已从以往的整体、器官、细胞、亚细胞、分子和基因水平,并逐步向元素水平推进。众所周知,世界上所有物质都是由化学元素组成,人同样由化学元素组成。元素组成了人体的基本要素,而且还与人类生长、发育、疾病、衰老、死亡等整个生命代谢过程密切相关。迄今为止,科学家们发现和人工合成的元素已达108种,海水中已经发现92种,在人体中发现的有50余种,与人体健康均密切相关。人类经过长期演变进化,体内各种元素达到了一种相对平衡状态,同时机体具备了调节这一平衡的功能。人体内各种元素之间有着复杂的关系,它们相互影响,相互依赖,相互作用,如一种微量元素缺乏,相关其它微量元素可能也缺乏；过多补充一种微量元素,相关其它微量元素跟不上,就会影响它们应有的作用。人体内某种微量元素不足或过量就可能会导致疾病,微量元素的平衡是机体保持健康最基本的条件。微量元素均衡问题在医学界越来越受到重视,在中医和西医发展的基础上,未来“元素医学或元素平衡医学”将成为医学的主流。“深层海水(Deep Sea Water DSW)”一般是指距离海岸5千米、深度超过200米的海水,在这个深度的海水由于光线无法到达,具有水质稳定而洁净、低温、矿物质丰富而病原菌极少等特点,应用范围广泛。七十年代,美国科学家哈密尔顿等通过科学研究证实：人体血液与地壳中各元素的构成是一致的,这是因为人类通过饮食将周围环境中的化学元素摄入体内进行新陈代谢,使人体与环境中的化学元素保持着一种生态上的平衡。海纳百川,只有海水才是平衡整个地球上化学元素最珍贵的宝库。海水是为人类提供“平衡微量元素”的最好资源。正因为如此,世界各国都在开发利用海水资源,从保健到医疗,海水已成为目前研究的热门课题。如：1982年,海水保健品开始在法国市上销售。2004年美国通过了海水保健品FDA认证。在我国台湾,冠以“深层海水”为名的包装水市面上品种非常多。近年来,日本和韩国的科研人员利用深层海水对糖尿病、肥胖症、心血管疾病(高血压、高脂血症等)以及特应性皮炎等展开了较多实验研究,并取得较好的效果。目前,国内利用深层海水在医学领域的研究还未见报道。本研究中,在我国南海海域获取海平面200米以下的深层海水,制备成“生理性深层海水(Physiological DeepSea Water,PDSW)”。探讨我国南海深层海水对小鼠免疫功能的影响；观察深层海水对小鼠的疲劳耐受力及病理生理功能的影响；初步探讨是否能够促进小鼠创面愈合,从而为创面修复提供新的方法,为进一步开发深层海水在医学领域中的应用提供理论依据。第一部分“生理性深层海水”的制备目的：制备可饮用的“生理性深层海水”并检测元素含量。方法：在我国南海海域,取距海岸5千米、海平面200米以下的海水,闭光运至昆明,室温闭光储存,经超微过滤后,用KDF(铜锌合金)除去海水中的重金属,反复冻融法浓缩并去除海水中多余的盐份,制备成“生理性深层海水”,用ICP-MS方法检测主要元素及其含量。结果：制备的深层海水盐度及渗透压接近生理盐水,富含多种元素,由于设备条件有限,仅检测了23种元素,必需微量元素含量明显比自来水多,特别是锌、硒、硼、锶、铜是自来水的8-1000倍。深层海水中有害微量元素含量极低,达到饮用水标准,对动物无毒害。结论：制备的我国南海海域深层海水是一种微量元素含量丰富的天然液体。第二部分“深层海水”对小鼠免疫功能的影响目的：探讨深层海水对小鼠免疫功能的影响。方法：取健康昆明种小鼠72只,随机分为3组,即自来水(Tap Water Tw)对照组、45ppm (mg/mL)深层海水组、90ppm深层海水组。每组24只,均为雄性,自由喂养8周,观察深层海水对小鼠胸腺指数、脾指数、脾淋巴细胞增殖、巨噬细胞吞噬功能、外周血CD4+、CD8+T细胞百分比、CD4+/CD8+T细胞比值、血清细胞因子(IL-1、IL-2、IL-6)及免疫球蛋白(IgG, IgM, IgA)的影响。结果：深层海水组与自来水组相比较,小鼠胸腺指数、脾指数、巨噬细胞吞噬率、吞噬指数、脾淋巴细胞增殖刺激指数、外周血CD4+T细胞百分比、CD4+/CD8+T细胞比例、血清细胞因子(IL-1、IL-2)及免疫球蛋白(IgA、IgM)含量均有明显提高(P<0.05),而外周血CD8+T细胞百分比、IL-6及IgG含量三组间无统计学差异。结论：深层海水可增强小鼠机体的细胞、体液及非特异性免疫功能。第三部分“深层海水”对小鼠耐受力的影响目的：探讨“深层海水”对小鼠病理生理及耐受力的影响。方法：108只条件相同小鼠随机分成3组(A组服90ppm深层海水,B组服45ppm深层海水,C组服自来水,均自由饮用30天),每周称体重观察其变化,第31天时行耐缺氧实验、游泳耐力实验,断头采血,测定血细胞、肝肾功能、血清部分酶及乳酸浓度的变化,观察各脏器组织病理学变化。结果：在相同的饲养条件下三组小鼠体重、饮食量、饮水量无明显改变。A、B组比C组小鼠力竭游泳时间及耐缺氧时间显著延长(P<0.05),耗氧量显著减少(P<0.05),天冬氨酸氨基转移酶、肌酸激酶、肌酸肌酶同工酶及运动后血乳酸浓度均显著降低(P<0.05),三组小鼠血常规、肝肾功能、电解质无显著性差异。主要脏器的组织形态学未发现异常。结论：深层海水具有明显增强小鼠的抗应激能力,减少运动后乳酸浓度,提高小鼠耐受力。深层海水改善部分酶的功能,保护组织细胞,但不会干扰正常小鼠的病理生理功能。第四部分“深层海水”对小鼠创面愈合的促进作用目的：初步探讨深层海水对小鼠创面修复的作用,为创面修复提供新的方法。方法：取4周龄昆明种雄性小鼠24只,分为实验组(深层海水)12只和对照组(自来水)12只,分别喂养14天并计算饮水饮食量,第15天在小鼠背部建立1xlcm2面积创面,术后仍以深层海水和自来水喂养,检测其创面愈合速度,术后第3、5、7天取创缘组织,行创面组织病理学观察。结果：两组小鼠饮食饮水总量无明显差别,术后3天,深层海水组小鼠创面愈合率高于对照组,但无统计学意义。术后第5天后,创面愈合率明显高于自来水组,有统计学意义。组织病理学观察：深层海水组与自来水组比较,新生的肉芽组织中血管内皮细胞和新生毛细血管增多,炎细胞浸润较少,成纤维细胞增生明显。结论：深层海水可以促进小鼠创面愈合,缩短小鼠创面愈合时间。