导言

糖尿病影响着全世界数亿人,给保健系统和个人带来沉重负担。虽然糖尿病管理的主要重点往往放在胰岛素、碳水化合物和药物学干预上,但新兴研究强调微量营养素在新陈代谢调控中的重要性。其中,铜——一种微量矿物曾经主要因其在贫血和免疫功能中的作用而研究过——已引起人们日益关注它对葡萄糖代谢的影响。理解铜与关键酶道和胰岛素信号的相互作用如何为糖尿病患者提供支助提供了新的途径。本条审查了铜的生化作用、其对葡萄糖自家肌萎缩作用的影响、临床影响和实际饮食考虑,综合了来自声誉来源的当前证据,包括国家生物技术信息中心的调查结果。铜与糖尿病之间的关系是细微分明的,既缺乏又有过多的潜在风险,这种平衡对于优化代谢结果至关重要。

铜在人类生理学中的关键作用

铜是许多生理过程所必需的不可或缺的微量营养素,它通过严格调控的吸收、运输和排出机制,维持了铜的自旋性,主要涉及肝脏和肠道;由于它在氧化应激调控和能能生产中的核心作用,铜状态的任何不平衡都可以通过包括那些有关血糖调控在内的代谢途径来拉扯出; 铜对中和在超增分泌条件下积累的活性氧基(ROS)也特别重要; 外生体通过严格调控的吸收、运输和排出机制,维持铜的自旋性,没有细胞色克克克,对电阻应应力管理和能生产至关重要; 铜状况的任何不平衡,包括那些关于血糖调控的渠道; 酶-亚氮-亚氮氧化分泌酶对中和中中中中继性氧基(Cu/Zn-SOD),从而保护细胞的完整性; 外生体,没有细胞分泌克克,氧化克对电阻链、促进这些细胞的合成作用至关重要。

糖尿病中自制和干扰铜

在健康个体中,血清铜含量通过ATP7A和ATP7B等运输器的作用保持稳定,以及储存蛋白质,如金属洛藏因,可以固化过多的铜来防止毒性。然而,糖尿病会扰乱这种平衡。超高血糖和相关氧化应激可改变铜的分布,有时会导致血液中的自由铜含量升高。自由铜,无约束的丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯丙烯

影响糖尿病中铜含量的因素

多种因素可以扰乱糖尿病患者的铜活性。超谷血症引起的骨髓二聚体化会导致包括铜在内的微量矿物质的尿道流失,这些矿物质会随着时间的推移而耗尽体积。 慢性炎症是糖尿病的特征,它改变了铜运输器和结合蛋白的表达,有可能增加自由铜含量。 美德成形等药物可能会影响铜吸收,尽管证据是混合的。 此外,糖尿病肾上腺炎等杂交条件会损害铜的肾脏处理,导致某些情况下的积累,而另一些情况下则导致缺损。 这些因素之间的相互作用造成了一个复杂的地貌,即铜状况必须在整体健康和疾病发展的背景下加以评估。

将铜与葡萄糖代谢联系起来的机制

抗氧化剂酶和氧化应激剂

铜最重要的作用之一是作为铜-津超氧化物分解酶(Cu/Zn-SOD)的共生物,这种分解酶通过将超氧化基转化为过氧化氢,从而中和了超氧化基,然后由催化酶或谷胱过氧化物去氧化。 在糖尿病中,慢性高血糖通过葡萄糖自氧化、蛋白质甘油和线粒体电传链泄漏等途径增加ROS的产量。 超高血糖通过支持SOD活动,可以帮助减轻胰腺素和外周组织受到的氧化损害,从而损害胰腺素分泌。 超高血糖素通过JNK和IK等激活对压力敏感的血小血管来干扰胰岛素信号,这种血小血管在血小脑残中产生磷酸,从而降低其传播信号的能力。 足够的铜有助于减轻胰腺素和外周组织受到的氧化损害,从而增强对胰腺素的全肌保护,提高全肌素吸收能力。

铜作为碳水化合物代谢物的共生物

铜通过细胞色素克氧化酶等酶直接参与碳水化合物代谢,而后者是有氧ATP生产的必要条件。 高效能代谢依赖于适当的电子运输链功能,而铜的缺乏会损害线粒体活性,可能导致糖的利用率降低。 除了能产之外,像胺氧化酶这样的依赖铜的酶在糖的运输和胰岛素受体功能中扮演着作用。 比如,酶二胺氧化酶参与调节多胺水平,这影响了细胞的活化和代谢。 此外,赖氨酸氧化酶(一种依赖铜的酶)对于细胞外基质再造至关重要,这影响了组织对胰岛素的敏感度。 这些作用表明,即使是边际铜的缺乏也可能阻碍人体有效处理糖的能力,有助于抑制和降低糖体耐受力。

对胰岛素信号途径的影响

除了酶功能外,铜还可能调节细胞层面的胰岛素信号;相反,铜能产生ROS,通过激活蛋白质克因酶C异构物和其他应激途径干扰胰岛素受体蛋白和下游克因酶的磷化作用,如Akt,胰岛素信号的中心节点;铜含量的充足似乎能促进胰岛素引起的葡萄糖运输器4型(GLUT4)转至细胞膜,促进葡萄糖吸收;反之,铜超载可产生ROS,干扰胰岛素信号,可影响蛋白克因酶C异构物和其他应激途径;动物模型和初步人类试验表明,纠正铜质异构能增强胰岛素敏感度和甘油控制;例如,利用抗糖尿病老鼠铜分泌剂进行的一项研究显示葡萄糖耐受性提高并降低氧化应激标记,突出可调节铜状态的治疗潜力;然而,人类研究仍然有限,需要开展更多的研究,以划定铜的敏感度。

临床证据:铜水平和糖尿病结果

一些跨部门和分组研究研究研究了铜与糖尿病风险或管理之间的关系。例如,在 糖尿病研究和临床实践[ 中发表的2020年元分析发现,2型糖尿病患者的血清铜含量比健康控制高得多,尽管由于研究人群和测量方法的差异,异性很高。其他研究将高铜与糖尿病性肾病和复发性病联系起来,这可能是由于铜的亲氧化活性,而这种病因不在约束性。在糖尿病肾上,肾上腺组织中的铜积聚与管损伤和纤维化有关。同样,在肾上腺病中,铜沉入血可能有助于氧化性伤害和膜退化。另一方面,低铜与某些人群的葡萄糖耐受性有联系,特别是在那些患有影响吸收的胃肠道障碍的人群中,这些研究结论还不确定,但表明,在窄的生理范围内保持铜含量和对新陈代谢作用具有重要的决定性作用。

双重风险:铜缺乏与铜过量

铜质状态的极端都存在健康风险。 铜质缺乏症虽然在发达国家罕见,但可能是由于营养不良、胃绕道等胃肠道手术、补充剂或牙科制品摄入过多的锌或长期无铜质的外生营养。 症状包括贫血(通常是微细胞性,对铁没有反应 ) 、 中子肺病、神经病和葡萄糖代谢受损。 在糖尿病患者中,缺乏症可能使甘油控制恶化,由于中子肺病而增加感染的易感性,并会加剧神经病、模仿糖尿病外生神经病。 相反,铜质过量与威尔逊病等情况有关,但即使是次子脑过量也会促进氧化应激、炎和β细胞的功能。 一些证据表明,自由铜(不与子肺素无关系)可能会加速高级甘油末分泌物(AGEs)的形成,导致肾上性病、复生性病和心血管病等糖尿病。 如果通过肾上腺增生素增生能力,则会降低阴道功能,铜质过量也会降低呼吸功能,从而降低心肌动和心肌动性增生障碍。

评估铜状况的生物标志

对铜的状态进行准确评估对于管理缺陷和超负荷的双重风险至关重要. 血清铜和宫内膜素水平是最常用的标记,但是在出现炎症时可能会引起误解,因为两者都是急性相反应剂,在感染或应力下会增加. 自由铜(非宫外膜铜)的测量能更准确地反映潜在的有毒铜,但在临床环境中并不广泛得到. 其他标记包括红细胞超氧化物分解活性,反应细胞内铜的状态,和尿道铜外出能表明过量或肾脏处理障碍. 国家饮食补充卫生局研究所[ 提供了关于铜评估和参考范围的全面信息. 在实践中,结合临床史,饮食评估和实验室测试,可以对糖尿病患者的铜状况进行更细致的评价.

优化糖尿病患者的铜摄入量

饮食来源

从全食品中取出铜通常比依赖补充剂更安全,更有效,因为食物基质提供了额外的营养,支持吸收并减轻毒性。

  • 壳鱼:[ 牡蛎、螃蟹和龙虾特别富含铜。 单份牡蛎可以提供100%以上推荐的膳食津贴(RDA ) 。
  • 组织肉: 从牛肉或鸡肉中活出一头生出大量生物可得到的铜,然而,胆固醇高的病人应该温和地消耗器官肉.
  • 黑暗巧克力: 选择可可至少70%的品种,以达到糖和铜含量的最小值。30克的深巧克力可以提供高达25%的RDA。
  • 裸子和种子:[]腰果,向日葵种子,和杏仁都是好选择,也提供健康的脂肪和纤维来支撑甘油控制.
  • 脂:[ 奇克皮斯,扁豆,和豆子会与蛋白质和纤维一起贡献中度铜,有助于稳定血糖水平.
  • 花生谷: ⁇ ,燕,褐米提供少量的铜,但都是主食,能促进整体摄入.
  • 叶绿:[] 菠菜和甘蓝中含有铜,并有纤维和抗氧化剂来抗糖尿病中的氧化应激.

将多种食品融合起来,可以帮助成年人达到每天900毫克的RDA,而不会过度冒险。 对糖尿病患者来说,将富铜食品与维生素C(如钟花椒或柑橘果)来源配对可以增强吸收,同时避免过量的锌或葡萄糖会干扰铜的利用。

补充考虑

铜辅料有:铜克、硫酸铜或铜氨基酸分泌物,生物利用率不同。 但是,不加区别的使用可能导致毒性,特别是因为糖尿病可能已经改变铜处理。 高剂量可能会干扰锌吸收,使对免疫功能和抗氧化剂防御至关重要的锌-铜比恶化。 过量的铜还可能加剧氧化应激,并助长甘油反应。 国家饮食补充机构指出,成人可容忍的上位摄入量为每天10,000毫克(10毫克),但许多专家建议要远远低于这一水平,通常在需要时限制补充量为每天2至3毫克。 糖尿病患者在开始补充之前应该咨询其保健提供者,并考虑测量血清铜和丙素含量,以指导治疗。 在有记录的缺乏的情况下,在医疗监督下进行短期补充是合适的,定期监测以避免超负荷。

与其他营养物的互动

铜的吸收和作用不受其他几种微量营养素的影响,形成了一个复杂的相互作用网,在糖尿病管理中必须加以考虑。例如,锌与铜竞争,在肠道中装配场地,如果用高剂量摄取,例如用于免疫支持或伤口愈合时,则可能诱发缺氧。反之,铜的缺乏会损害铁的代谢,因为宫内素需要铜来氧化有色铁来运输血液,导致模仿缺铁的贫血。维生素C可以通过降低其可吸收性而增强铜的吸收,而高纤维素摄入量则会通过减少吸收和增加排出而加剧动物模型中的铜耗。糖尿病患者经常收到建议,增加免疫支持锌或甘化血的铬,这可能会无意中影响铜的地位。平衡的方法考虑所有微量营养素对新陈代谢健康至关重要。

  • ⁇ 克: 竞争性抑制肠道吸收;瞄准铜与津相比约1:10.
  • 铁: 铜依赖铁活活;缺损会损害铁活性运输和利用.
  • 维生素C: 在共同消耗时能增强铜的吸收.
  • 花果:[]高摄入量可能会通过减少吸收而耗尽铜储存.
  • 钼:[能以极高的剂量干扰铜吸收.

实际建议和监测

鉴于铜和葡萄糖代谢之间的复杂相互作用,糖尿病患者最谨慎的治疗方法是从食物来源取出铜并定期进行营养评估。 保健提供者可以下令进行血清铜和宫颈瘤测试,同时进行完整的血液清点,以检查贫血或中子肺。 患有不明神经病(特别是尽管有良好的甘油控制、经常感染或尽管有标准治疗但缺乏良好的甘油控制)的患者可能受益于这种测试。在超负荷的情况下,减少铜的饮食来源并避免铜器皿,同时,缺陷可能需要有针对性的补充。如果认为需要补充,在医疗指导下,最好进行低剂量(例如:每天2至3毫克)测试,并在3至6个月后进行后续测试,评估反应。此外,监测氧化性应激素的标记,如恶性脱氧血或8-羟基固诺素,可以帮助评估铜平衡是否支持或损害代谢健康。对于权威临床指导来说,对治疗的常规治疗,美国糖尿病协会[1] 的治疗[F] 优化。

未来的研究方向

尽管早期发现很有希望,但我们对铜和糖尿病的理解仍存在一些差距。 需要进行更大规模的纵向研究,以澄清改变后铜状况是否是糖尿病的原因或后果,以及它是否预测疾病进展或并发症的风险。 研究还应该调查铜对特定糖尿病并发症的影响,如心血管疾病(铜可能影响血压稳定性)、神经病(铜缺乏可模仿糖尿病神经损伤)和肾病(铜积累可推动纤维化)。在糖尿病患者中探索铜下行疗法(如三联或四联血淋巴)的研究显示出潜在的好处,包括加强甘油控制和减轻氧化应激,但在临床通过前还需要更多的数据。 这些药剂目前被用于威尔逊病,并且它们在糖尿病中的应用是实验性的。 此外,营养学方法可以帮助确定那些在遗传上更易受铜分泌不良影响的人,并可能受益于有针对性的干预。 将铜运输器(如ATP7A和ATP7)的多孔多孔多孔分泌物作为新金属活体和可分解蛋白质的营养素(如亚胺)的新型和可知性铜分解的治疗,这些新金属蛋白质的营养素的治疗方法可能具有新的科学作用。

结论

铜远不止是一种简单的饮食矿物,而是对酶反应、氧化应激和胰岛素信号的临界调节,这些信号直接影响糖尿病患者的葡萄糖代谢。 虽然缺乏和过量都构成了风险,但通过饮食和仔细监测保持铜在健康范围内可以改善甘油控制并减少复杂风险。 证据虽然仍在发展,但鼓励临床医生将铜状况视为糖尿病综合营养评估的一部分。 一如既往,以实验室价值和临床判断为指导的个体化护理仍然至关重要。 通过将铜意识纳入日常管理,病人和医护人员可以采取另一步骤来优化代谢健康。 未来的研究将澄清铜调制的机制和临床应用,有可能将铜调制确定为糖尿病护理营养疗法的基石。 眼下,平衡的饮食,整体食物丰富,再加上定期评估,为利用铜的效益提供了最安全、最有效的方法,同时避免风险。