糖尿病和骨质健康:不明并发症

糖尿病对全球超过5.37亿成年人产生影响,尽管对血糖、心血管功能和肾脏健康的影响有详细记录,但这种高骨折风险依然存在,表明糖尿病的骨质已超过简单的密度损失。 慢性高血压、氧化性应激、高血糖末端产物(AGEs)的积累、骨质功能受损和矿物新陈代谢的改变都导致骨质基质质变弱。在这种情况下,像锰这样的微量矿物的作用越来越受到关注。 曼干尼氏是骨骼作用对骨质形成和矿化至关重要的若干酶的共因,最近有证据表明,某些肿瘤可能使骨质减退。

曼干斯:骨代谢中的重要因素

锰(Mn)是一种必需的微量元素,它能激活多种酶。 虽然锰的总含量只有10-20毫克左右,但集中在肝脏、肾脏、胰腺和骨骼上。 在骨骼组织中,锰对下列物质尤为重要:

  • 甘氨酸转移酶 – 这些酶催化了甘氨酸(Chondroitin sulfate,hyaluronical acid)的合成,软骨和骨细胞外基质的关键成分. 没有充足的锰,蛋白质合成受损,损害了骨骼的结构完整性.
  • ” Xanthine oxidase – 参与相通的焦炭素,这让骨骼具有抗拉强度和抗断裂性。 曼干纳素缺乏会导致焦炭素纤维分解和骨骼更弱。
  • 超氧化二聚酶(Mn-SOD) — 这种抗氧化剂酶的线粒体形式保护了骨质和骨细胞免受氧化损害。 由于糖尿病可以提升反应性氧基(ROS)的生产,Mn-SOD活性变得尤为重要。
  • 碳酸二酯 – 参与葡萄糖生成并影响骨细胞的能量代谢,间接支持了骨质再造的ATP要求.
  • Phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) - 另一种可能通过代谢途径影响骨质活性功能的葡萄球菌酶.

曼干斯语也调节了骨质分化和活性. 体外研究表明,锰的去除会减少碱性磷酸酶活性,这是骨质形成的一个标志,并会损害矿化. 反之,足够的锰水平会促进氢亚帕特晶体沉入碳基质,加强骨架. 使用类似骨质聚变的MG63细胞进行的一项研究表明,锰补充能使活性增加30%,并增强矿物结核的形成,突出其直接作用于骨质形成.

糖尿病如何扰乱曼干斯Homeostasis

糖尿病改变包括锌、铜和锰在内的几种矿物的代谢。超高血糖会增加锰的尿分泌,导致糖尿病患者的循环水平降低。一项研究报告称,2型糖尿病患者的血清锰含量比健康控制低15-20%,与HbA1c的反相通。此外,胰岛素抗药性还可能妨碍细胞通过胰岛素敏感金属运输器DMT1(二价金属运输器1)和锌运输器ZIP8对锰的摄取。长期发炎,糖尿病的特征,也改变了肠道和肾脏中的运输器的表达:在杜氏体中,像TNF-α下游DMT1这样的亲炎细胞,有可能降低吸收力。这些干扰造成了一种情况,即使有足够的锰饮食,也可能无法给目标组织带来足够数量,特别是骨骼。

糖尿病诱发性骨骼恶化机制

为了了解锰补充可能有何帮助,必须了解糖尿病对骨骼造成伤害的多条途径。

高血糖和骨质疏松功能

高糖水平直接抑制了骨质活性. 葡萄糖与同卵酸(维生素C)竞争,通过GLUT运输器吸收到骨质活性中,降低了胆固醇合成。 此外,高糖分泌会抑制血糖素的表达,一种减少骨质形成会减少的Wnt信号抑制剂。由于细胞内ROS增加并激活了血浆,骨质活性也更容易受高糖分泌条件下的人潮影响。 一项研究表明,通常刺激骨质活性活性活性活性活性活性的循环力在高糖分泌环境中未能达到这一效果,这表明高糖分泌血糖分泌会钝化维持骨质的机械信号。

高级Glycation 终端产品(AGE)

慢性高血糖导致骨质蛋白质的非酶化甘油分解,如Collagen 第I型和骨质钙。这些AGE形成交叉链,使Collagen基质僵化,使骨质更脆,更无力在骨折前吸收能量。AGE还结合了骨质弹性和骨质弹性上的受体RAGE,促进炎症和氧化性应激。RAGE激活抑制骨质弹性分化,同时刺激骨质质解质,将骨质再造平衡向净损失倾斜。研究表明,血清AGE水平与骨力(通过微缩测量)在糖尿病患者中呈反向相通向相通(由BMD独立)。

氧化性应激和炎症

糖尿病产生过量的反应性氧物种(ROS),原因是线粒体功能障碍、葡萄糖自旋、多醇途径活化、内皮一氧化氮合成酶脱钩。ROS直接损害骨细胞和基质。像TNF-α和IL-6这样的炎细胞在糖尿病中升高,通过RANKL信号刺激骨质分裂,同时抑制骨质分裂。 曼干内塞作为Mn-SOD的重要组成部分,在使多氧化物基在线粒体中中中脱钩方面起着直接作用。 通过强化骨细胞抗氧化剂防御,锰可能有助于抑制加速骨质损失的氧化性损伤。 事实上,事实证明,具有较高Mn-SOD活性疾病的糖尿病患者的骨质质量更好。

糖尿病中曼干斯补充药物的证据

糖尿病骨骼健康锰补充的研究仍在发展,但现有的研究为使用这种物质提供了有力的理由。

动物研究

在链球菌引起的糖尿病大鼠中,口服锰补充物提高了骨矿物质密度(BMD ) , 提高了骨质强度(以最大负荷和硬度衡量),并使碱性磷酸酶水平正常化。 组织学检查显示,轨迹骨体体积增加,骨质凝固面减少。 2020年的一项研究为糖尿病大鼠提供了8周的45毫克/千克锰补充食物。 与糖尿病控制相比,补充大鼠的脊椎骨矿物质含量(BMC,+18%)明显较高,脱氧磷酸碱的尿外分泌量也减少(骨质重吸附标记,-25% ) 。 补充组还显示骨组织中氧化压力分量较低,这表明直接抗氧化效应。

人类观测数据

在跨部门研究中,骨质疏松症糖尿病患者的血清锰含量往往低于正常骨密度患者;对2型糖尿病1200名经后妇女的研究发现,饮食锰摄入量最高的骨质疏松症和骨质疏松症的流行率比最低的骨质疏松症低40%,但经过年龄调整、BMI、糖尿病持续时间和钙摄入量,NHANES数据的另一分析显示,在10年的后续期,血清锰病患者的腰骨骨折概率为2.1倍;尽管相关数据并不证明存在因果关系,但这些数据表明,需要进一步研究的保护性联系。

临床试验

研究糖尿病人群中孤立锰补充的随机控制试验很少。 但是,使用含有锰(锌、铜和维生素D)的多营养配方进行的几次试验报告,糖尿病患者的骨质更替标记和溴代二茂物的BMD都有了改善。 例如,用包括5毫克/天锰在内的微量矿物复合体进行12周的补液使血清C-地心腺素(CTX-1,再吸收标记)减少12%,2型糖尿病患者的骨质分解(形成标记)增加8%。 最近,在80名糖尿病产后妇女进行的为期24周的试验,比每日补充物交付了10毫克锰、15毫克锌、2毫克铜和800个IU维生素D的维生素D的维生素D — — 仅控制。 组合组显示,RANKL/OPG的血压比大幅上升,表明骨压活性降低。 这些结果证明有必要进一步调查锰作为独立干预,以及它与其他骨压抗素的协同效应。

曼干内语的饮食来源和生物利用率

曼干尼语存在于多种食品中,但其吸收会被糖尿病药物和其他饮食因素所严重影响. 了解这些细微差别对于优化摄入至关重要.

丰富的食物来源

下列食品提供了大量锰(除非注明,每100克熟食的值;来源:USDA FoodData Central):

  • 松果 :~8.8 mg
  • 花果[:~6.2毫克
  • 农药[:-4.5毫克
  • 南瓜种子: ~4.5 mg (被烤)
  • 整片小麦面粉:~ 4.0 mg(生)
  • 褐米:~1.1 mg (烹饪)
  • Spinach :~0.9 mg (煮取,煮取).
  • 菠萝 :~0.9 mg (raw)
  • 黑茶[:~0.5毫克/杯(深,可变)

影响吸收的因素

肠道中甘蔗吸收由铁、钙和锌因共用运输器(DMT1和ZIP14)而相竞争. 服用钙或铁补充剂的糖尿病患者可能需要除去锰富食品或补充剂至少2小时后再分泌它们;高纤维饮食(全粒的活性,豆类)可以因血分会粘合二价克而中度地减少锰吸收;反之,维生素C和有机酸(子酸,乳酸)的存在通过将锰保持为可溶性,还原性而增强吸收. Metformin是一种一线糖尿病药物,通过改变肠道活性并降低DMT1表达,可以减少包括锰在内的几种矿物的吸收;因此,使用甲状素的糖尿病患者可能面临更高的亚价锰状态风险并可能受益于定期血清锰评估。

建议的收受和补充

美国成年人锰的充足摄入量为:男性为2.3毫克/天,而女性为1.8毫克/天。 耐受性上摄入量(UL)来自补充剂和食物的11毫克/天,远高于典型摄入量。常见的锰补充剂每剂量提供5-10毫克,通常作为克糖、柑橘或硫酸锰。口服补充的毒性在低于10毫克/天时是罕见的,但高于UL的长期摄入量,特别是在肝脏或肾脏清扫受损的情况下,可导致神经症状再生帕金森病(manganism),因为乳腺可能损害肝脏和肾功能,糖尿病性肾炎或质炎患者应谨慎使用锰补充剂,并在医疗监督下使用;简单的血清锰测试可以帮助确定基线状态并指导工作。如果血清锰已经处于正常范围,那么补充剂可能就足够了,而且集中的饮食摄入量可能足够。

对糖尿病患者的实用建议

根据现有证据,以下战略可通过优化锰状态支持糖尿病的骨骼健康:

  1. 首先优先利用饮食来源。 将坚果、种子、叶绿和全粒等富锰食品纳入日常膳食。这种方法提供了矿物,同时提供了纤维、健康脂肪和其他骨干支持营养(镁、维生素K、铜等),例如,少数杏仁(30克)提供了大约1.2毫克的锰,而一杯熟食燕麦则提供了1.5毫克。
  2. 管理辅助时间和相互作用. 如果服用了美道素,铁辅料,或钙,确保与富锰的膳食或补充品保持相距(相距至少2小时)足够长的间隔. 曼干斯最好被空胃所吸收,但如果胃部不适,则用低阻力的餐食取取取取去(如水果,非阴茎蔬菜等).
  3. 考虑综合方法。 曼干斯与锌、铜和维生素D协同工作。 全面的骨骼支持公式可能比锰本身更有效,因为这些营养物质分享了代谢途径。 例如,锌激活了骨质分化,需要铜来进行相通的碳酸盐,而维生素D则能增强钙吸收和骨质素合成。
  4. 在没有医疗监督的情况下,避免超过10毫克/天。 高剂量没有证明对骨部健康更有利,并带有神经积累的风险。 标准的5-10毫克每日增量,加上饮食摄入,很可能是安全的,足以弥补缺陷。
  5. 与代谢控制一致。 曼干斯补充剂应该成为优化血糖的更广泛战略的一部分,因为高血糖既会推动锰的消瘦,也会推动骨质退化。 更好的甘油控制可以减少抗氧化剂的需求,并可能改善锰的利用率。 目标HbA1c低于7%(53 mmol/mol)可以与任何骨骼支持干预协同。
  6. 定期监测骨部健康. 糖尿病患者应该与其医疗保健机构讨论骨密度测试(DXA scan)和骨折风险评估,特别是如果他们有脆弱骨折,糖尿病持续时间长或神经病史。 在年度实验室中加入血清锰化测试可以帮助个性化地补充.

结论:芒干西干作为糖尿病骨骼健康目标支持

糖尿病给骨架带来了多方面的负担,从骨质形成受损到骨质变质和骨折易发性增加。在糖尿病患者中,由于尿道损失、不良吸收和药物相互作用,曼干内分泌缺乏症很常见,这种缺乏症可能加剧骨质恶化。用锰的生理剂量补充这种缺血症可以弥补这种不足,支持抗氧化酶如Mn-SOD活性,通过甘油酰转移酶加强碳酶合成,并改进骨质矿化。虽然需要进行更大规模的临床试验,以确定确切的功效和最佳的剂量,但现有的生物化学、动物和早期临床证据是令人信服的。对于关注骨质健康的糖尿病患者来说,一种有针对性的方法包括充足的锰摄入量——与维生素D、钙和甘油管理一道,是一种低风险、潜在的高回报战略。与任何营养干预、基于血位、肾功能和药物使用的个人化一样,与知识丰富的保健提供者合作,以确定锰补充是否适合你,并主动地保持心肌体。

关于锰和骨部健康的进一步解读,请参考 NIH饮食补充办公室-曼干内斯概况介绍[和关于糖尿病和骨部痕量元素的综合审查[。此外,[糖尿病护理提供了糖尿病和骨部疾病[的概况。关于糖尿病骨部氧化应激和抗氧化酶的更多信息,请参见本糖尿病患者的Mn-SOD活性研究。。