硒是一种微量矿物,在营养科学中因其强抗氧化剂特性而日益受到关注。 对于管理糖尿病的个人来说,硒在保护血管损伤方面的作用是研究与临床应用的一个有希望的领域。 包括脑硬化症、外动脉疾病和再生病在内的糖尿病血管并发症是由持续的高血糖引起的氧化应激和炎症所驱动的。 硒通过被并入到去麻黄蛋白中,直接抵消了这些病理过程。 本条探讨了关于硒对糖尿病血管损伤的保护作用的机制、临床证据和实践考虑。

硒在人类生理学中的作用

硒是一种基本的微量营养素,主要通过将它纳入到去硒蛋白中来发挥作用。 人类基因组编码了25种去硒蛋白,包括谷胱腺素过氧化物(GPx)、硫代红素还原酶和去硒蛋白P。 这些蛋白对维持细胞再氧化平衡、甲状腺激素代谢和免疫功能至关重要。

最典型的硒蛋白是过氧化物的过量活性,它使用过量活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性

完全表达这些硒蛋白需要最佳硒化物状态. 硒摄入不足会导致GPx和硫代红素还原酶活性降低,损害人体处理氧化性侮辱的能力. 反之,超营养的硒化物摄入只能使硒化物水平提升到高原,再摄入不会带来额外的好处并可能中毒.

了解糖尿病的血管损伤

糖尿病,特别是2型糖尿病的特点是慢性高血糖症会引发一连串细胞损伤. 血管并发症可被分为微血管(肾上腺病,肾上腺病,神经病)和宏观血管(冠动脉病,脑血管病,外侧动脉病). 糖尿病血管损伤的病因多因子,由高血糖引起的氧化应激是中心统一机制.

高糖水平通过多种途径增加活性氧物种的产量:线粒体电子运输链超载,激活NADPH氧化物,脱钩内皮一氧化氮合成酶,并形成高级的甘化末产物(AGES)。 内皮细胞上AGE与受体相接,激活亲炎信号级联。 此外,超高糖体活化了蛋白质克酶C等同位素(PKC),这损害了血管通透性、收缩性和生长因子的表达。 最终结果是内皮功能障碍,其特点是氮氧化物生物利用率降低,粘附分子表达增加,以及亲炎性、亲血型。

慢性氧化应激和发炎会助长心肌硬化、血管僵硬并损害血管生长。 随着时间的推移,这些变化会导致临床上的重大并发症,如心肌梗塞、中风和下垂截肢。 预防或减缓这种血管损伤是糖尿病管理的首要目标。

硒的糖尿病口腔损伤防护机制

硒在糖尿病多发性中的保护作用通过几种相互关联的机制进行调解,以下各分节详细介绍了这些途径。

抗氧化剂防御增强

通过增加GPx和硫代红素还原酶活性,硒可以减轻氧化应激的整体负担. 在糖尿病动物模型中,硒补充被显示为低脂过氧化标记,如恶性醛并增加减与氧化性谷胱酮的比例. 在受高糖的人体内皮细胞中,用硒酸盐或硒甲基环己酮进行预处理可以防止ROS的积累并保持线粒体功能. 这种抗氧化剂防护剂保护细胞膜,DNA和蛋白质免受氧化损伤.

防炎效果

硒化物通过减少亲炎细胞基和粘合分子的表达来调节炎症. 研究表明,硒化物补充会降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α),Interleukin-6(IL-6)和单细胞化成蛋白-1(MCP-1)的含量. 硒化物如GPx1和硒化蛋白S参与调节炎症反应. 在内皮细胞中,硒抑制核因子-kappa B(NF-B)活化活化,这是协调基因表达的转录因子. 低位-B活化活化会减少血管细胞粘合分子-1(V CAM-1)和细胞间粘合分子-1(ICAM-1)的表达,从而限制去甲细胞粘合和渗透到容器壁.

改进内地功能

内分泌障碍是糖尿病血管疾病早期的标志. 硒通过保护一氧化氮(NO)生物利用率支持内分泌健康. NO由内分泌一氧化氮合成酶(eNOS)生成,是关键活性剂. 在氧化应激下,NO被超氧化物迅速分泌形成过氧亚硝酸盐,一种有害的氧化剂. 硒会降低超氧化水平,使NO能够正常运行. 此外,硒直接影响到eNOS活性与表达. 一些研究表明,去甲蛋白酶再生酶可以再生出eNOS共生物,增强NOS的活性. 改进后分泌功能转化为更好的分泌分泌,降低血压,并降低形成血压等风险.

对胰岛素敏化和葡萄糖代谢的潜在影响

硒和胰岛素敏感度之间的关系复杂,仍在调查之中。在一些动物模型中,硒补充可以提高葡萄糖耐受性和胰岛素信号化。GPx1和硒蛋白P等Seleno蛋白质参与胰岛素合成和分泌,然而,人类试验的结果有好有坏。一些观测研究将高硒状态与2型糖尿病的风险较低联系起来,而另一些研究则表明,低和高硒水平的同型U可能增加糖尿病风险。 这种矛盾可能是由于超生理性硒摄入可通过高调控去血球蛋白P来诱发胰岛素耐受性,从而损害肝和骨骼肌的胰岛素信号。因此,虽然中度硒摄入能给血管健康带来好处,但过度的分泌补充可能会对糖的控制产生反作用。

临床证据和流行病学研究

流行病学研究持续显示硒状态与糖尿病并发症的流行或严重性之间的反相关系。 对2型糖尿病患者进行的交叉研究报告说,高血清硒浓度与经流媒放大测量的更好的内皮功能有关,而Von Willebrand因子的较低水平是内皮损伤的标志。 同样,硒水平与心动内皮厚度(代位测量异性硬化)有反相关系。

临床试验虽然数量有限,但提供了进一步支持. 由Faure等人(2004年)随机控制的试验发现,2型糖尿病患者的半年硒补充(200μg/天)与安慰剂相比,氧化性应激标记显著降低并改进了HDL胆固醇水平. Kahya等人(2013年)的另一次小试验报告称,硒补充剂降低了血清酰A和C-反应蛋白,表明具有抗炎效应. 然而,大多数试验都是短期和小规模的,长期心血管结果没有得到很好的研究.

重要的是,涉及硒、硒和维生素E癌症预防试验(SELECT)的最大的随机试验没有发现一般健康男子中含有硒补充的心血管事件减少,但这一试验不是专门为糖尿病人群设计的,而且基线硒状况相对较高,现有证据表明,在硒缺乏或有缺乏风险的人,如生活在低硒土壤地区或患有某些疾病的人,受益的可能性最大。

关于硒和心血管结果的进一步解读,见Flores-Mateo等人[对硒和冠心病的元分析[。NIH饮食补充办公室概况介绍[提供了推荐摄入和安全性的综合数据。关于糖尿病特有并发症,美国糖尿病协会[提供了详细的临床指南。

饮食来源和推荐摄取量

食物中硒含量取决于食物生长地的土壤浓度。 巴西坚果是已知最丰富的饮食来源 — — 一个单一坚果能够提供比全部日常需求更多的食物 — — 其他好来源包括海鲜(金枪鱼、沙丁鱼、虾)、器官肉(肝脏、肾脏)、家禽、鸡蛋和整粒谷物。 对于素食者来说,硒可能来自巴西坚果、向日葵种子和强化食品。

成人饮食补贴建议为每天55微克,孕妇增至60微克,哺乳期妇女增至70微克;可容忍的上层摄入量(UL)为每天400微克;在许多人群中,特别是在美国和加拿大,饮食中硒摄入量是足够的;但是,在中国、东欧和新西兰等地的硒贫瘠土壤地区,缺乏营养的情况更为普遍。

对于糖尿病患者来说,从食物中获取硒通常安全而有效。 巴西坚果特别方便 — — 每周只消耗2到3个坚果,可以保持足够的状态。 但是,由于这些坚果含量高,过度消费巴西坚果很容易导致毒性。 巴西平均坚果含有68-91微克的硒;每天吃多颗坚果可以很快地超过UL。

补充硒的潜在风险

硒沿着U形剂量反应曲线: 缺乏和过量都是有害的. 慢性硒毒性,或称硒化,呈现出发型丧失,脆钉,蒜气味,肠胃困扰等症状,并造成神经损伤. 严重毒性可能导致硬化,肺水肿,甚至死亡. UL以上长期摄入会增加风险.

糖尿病方面还有其他问题,如前所述,一些研究将高硒化物与2型糖尿病的风险增加和糖浆控制恶化联系起来,护士健康研究的一项预测分析发现,与最低的糖尿病相比,2型糖尿病的感染风险增加24%,同样,SELECT试验显示,糖尿病发病率略有增加,没有明显增加,而且补充了硒,这些研究表明,采取谨慎的做法:不应将硒化物补充剂不加区别地用于糖尿病管理。

硒也与其他抗氧化剂相互作用,例如高剂量硒可能会干扰维生素C在药用剂量下的亲氧化作用,硒和维生素E的结合在前列腺癌预防中被研究过,但结果不利于心血管保护,因此,补充最好由实验室对硒状态的测试和专业监督来指导.

对糖尿病管理的实际影响

对于关注血管并发症的糖尿病患者来说,通过饮食确保充足的硒摄入是一种合理的策略。 血清中硒浓度为120-150纳克/毫升被认为是硒蛋白表达的最佳方法。 低于70纳克/毫升的浓度表明缺乏和需要补充。 测试硒状态并非常规,但可以考虑在患有不良吸收、胃肠道疾病或严格限制饮食的人身上。

医疗服务提供者应该强调硒的食品来源,而不是补充剂,除非确认缺乏。 巴西坚果应该被推荐,并有关于部分限制的明确指示。 对于选择补充剂的病人来说,每天50-100微克(作为硒甲基硫酮)的剂量通常是安全的,但无需医疗需要,就应该避免剂量较高。

重要的是,硒不能替代常规糖尿病治疗,如甘油控制、血压管理和脂位降低。 应将它视为有助于减轻氧化损害的补充性方法。 包括地中海式饮食、常规锻炼和避免吸烟在内的糖尿病综合护理计划仍然是预防血管并发症的基础。

未来的研究方向

尽管有很有希望的机械数据,但需要大规模的临床试验来确定硒补充是否能减少糖尿病患者心肌梗塞、中风和截肢等硬临床终点。 未来的研究还应该研究硒基状态、硒基因遗传多态性以及硒的最佳形态和剂量的影响。 根据个人状况和风险因素量身定做硒摄入量的个性化营养方法可以最大限度地扩大效益,同时将风险降到最低。

另一种研究途径是硒与其他微量营养素(如锌、镁和维生素D)结合的作用,后者也具有抗氧化剂和抗炎性能。 协同效应可以增强血管保护。 此外,了解硒如何改变肠道微生及其对系统炎的影响可能揭示出新的行动机制。

结论

硒是一种至关重要的微量营养素,通过抗氧化剂、抗炎剂和内皮辅助机制,对糖尿病血管损伤起到保护作用。 流行病学和临床证据表明,保持足够的硒状态可以降低抗氧化应激性,改善糖尿病患者的血管功能。 然而,这种关系很复杂,高硒摄入量有可能增加糖尿病本身的风险。 因此,重点应该是通过饮食来源达到最佳、而不是过度的硒水平。 对于糖尿病患者,平衡饮食,包括含硒丰富的食物,以及标准医疗管理,为支持血管健康和减少并发症风险提供了一种实用和安全的方法。