矽肺的发生发展是多因素相互作用的结果。尽管发病和机理尚未完全清楚,但目前一般认为,二氧化硅（SiO₂）对以肺泡巨噬细胞（AM）膜为主的生物膜损伤,是矽肺发生发展的重要起因。在矽肺的发病机制中,SiO₂启动AM膜表面的脂质过氧化自由基反应,从而使巨噬细胞受损,释放许多活性因子引起肺部纤维化是矽肺纤维化的最直接原因。巨噬细胞膜脂质过氧化的发生先于细胞因子的释放。脂质过氧化反应产物及自由基的清除依赖于非酶类化学清除剂及抗氧化酶类,微量元素是其中不可缺少的活性中心或结构基团。矿物元素,特别是微量元素不仅是维生素、酶、蛋白质、胰岛素及核酸组成部分,还能引起人体结构元素发生化学反应,在酶系统内起着特异的活化中心作用,参与机体的激素发挥作用,与氨基酸构成络合物的成份影响核酸的代谢。众多文献报道Zn、Se、Mn、Mg等元素均不同程度地直接或间接保护细胞膜的作用,清除自由基,抗脂质过氧化反应。因此合理使用矿物元素有助于预防和治疗SiO₂引起的相关疾病。在以往工作的基础上,我们对硫酸镁（MgSO₄）、葡萄糖酸锌（ZnG）与MgSO₄、亚硒酸钠（Na₂SeO₃）与MgSO₄、氯化锰（MnCl₂）与MgSO₄、Na₂SeO₃与MnCl₂联合及四者联合应用拮抗SiO₂的细胞毒性及遗传毒性进行了研究。通过检测染尘AM的过氧化氢（H₂O₂）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）以及细胞培养液中乳酸脱氢酶（LDH）等生化指标,研究上述条件下对AM膜通透性、自由基产生以及脂质过氧化反应的影响。在拮抗SiO₂致人胚肺成纤维细胞（HFL）遗传毒性的研究中,采用单细胞凝胶电泳试验,从DNA水平探讨了MgSO₄单独、ZnG与MgSO₄、Na₂SeO₃与MgSO₄、MnCl₂与MgSO₄、Na₂SeO₃与MnCl₂及四者联合的拮抗作用。染尘AM生化指标检测结果表明:不同浓度SiO₂粉尘（50、100、200 mg/L）与AM共同培养,可引起LDH、NOS活性增加,H₂O₂、NO、MDA含量增加以及GSH-Px、SOD、CAT的活性降低。不同浓度的MgSO₄（0.5、1.0、2.0μmol/L）具有拮抗SiO₂致AM毒性的作用,使培养液中LDH、细胞NOS活性降低,H₂O₂、NO、MDA含量减少以及GSH-Px、SOD、CAT的活性升高。除Na₂SeO₃与MnCl₂合用时,对CAT无交互作用外,ZnG与MgSO₄、Na₂SeO₃与MgSO₄、MnCl₂与MgSO₄、Na₂SeO₃与MnCl₂联合拮抗SiO₂致AM细胞毒性引起其它生化指标改变的交互作用均有统计学意义:且分别以1.5 mg/LZnG与2.0μmol/L MgSO₄、1.0μmol/L Na₂SeO₃与1.0μmol/LMgSO₄、0.5 mg/L MnCl₂与2.0μmol/L MgSO₄、1.0 mg/L MnCl₂与1.0μmol/L Na₂SeO₃两两应用时效果突出。极差分析表明:锌镁联合时,除对染尘AM细胞H₂O₂的影响MgSO₄的作用强于ZnG外,ZnG对染尘AM细胞其他生化指标的影响均强于MgSO₄。硒镁联合时,对NOS、NO、SOD、H₂O₂、GSH-Px的影响,Na₂SeO₃的作用强于MgSO₄;对CAT、MDA、LDH的影响,MgSO₄的作用强于Na₂SeO₃。锰镁联合时,MnCl₂作用均强于MgSO₄。锰硒合用时,MnCl₂作用均强于Na₂SeO₃。四者联用时以1.5 mg/L ZnG、1.0μmol/L Na₂SeO₃、1.0 mg/L MnCl₂、和0.5μmol/L MgSO₄联合作用效果最好。极差分析还表明:对GSH-Px、SOD的影响,Na₂SeO₃的作用强于其它三种元素;对NOS、NO、H₂O₂、MDA、LDH的影响,ZnG的作用强于Na₂SeO₃、MnCl₂与MgSO₄,MnCl₂、ZnG对CAT的影响强于Na₂SeO₃、MgSO₄。彗星试验结果表明:不同浓度SiO₂粉尘（50、100、200 mg/L）对人胚肺细胞的DNA损伤呈浓度依赖性,随着作用剂量的增加,DNA的损伤逐渐加重。单纯MgSO₄（2.0μmol/L）对HFL细胞DNA无明显损伤作用。不同浓度的MgSO₄（0.5、1.0、2.0μmol/L）可明显降低染尘HFL的细胞DNA损伤。ZnG与MgSO₄、Na₂SeO₃与MgSO₄、MnCl₂与MgSO₄、Na₂SeO₃与MnCl₂联合拮抗SiO₂致细胞DNA损伤的交互作用均有统计学意义:除在染尘HFL细胞中以分别加入0.5mg/L MnCl₂与2.0μmol/L MgSO₄、1.0 mg/L MnCl₂与1.0μmol/L MgSO₄时,