硒是一种微量矿物,对人类健康至关重要,因其具有强大的抗氧化性而得到广泛认可。 它在保护细胞免受自由基(不稳定分子)所引发的氧化损害方面发挥着关键作用,这些物质会损害细胞组织,并助长众多慢性疾病的发病。 尽管人们经常在免疫功能和甲状腺健康方面讨论,但新兴研究已引起人们日益关注硒对糖代谢和糖尿病预防的潜在影响。 了解这种矿物在分子层面如何起作用,以及其摄入应如何谨慎地平衡,对于任何对新陈代谢健康感兴趣的人来说,都是至关重要的。

硒的抗氧化剂机制

硒本身不起到抗氧化剂的作用,而是作为催化活性氧物种(ROS)减少的几种硒蛋白的关键成分发挥作用,其中最突出的特征是过氧化物(GPX)的过量反应家族,以及硫代去甲氧基还原酶和去甲氧基P. 这些酶依赖于氨基酸去甲氨酸的硒存在,这种作用被吸收到酶活性地点中去,没有充足的硒摄入,体内无法产生出这些抗氧化物酶,从而容易产生氧化应激.

高硫磷和多氧化物及其他高硫蛋白

过氧化胶原酶是一组将过氧化氢和有机过氧化氢降低为水和相应醇的酶,以过氧化脂为还原剂. 人类至少有八种已知的GPX异构物,其中GPX1和GPX4特别重要. GPX1是无处不在的,在防止肝脏,肾脏和红血细胞被氧化损伤方面起主要作用. GPX4是独特的,因为它能直接降低细胞膜内的磷脂过氧化氢,从而防止脂过氧化并保持膜完整性. Thioredoxin reducase,又一类的硒蛋白酶,能帮助调节细胞的正氧化状态并影响细胞的增殖和发作. Selenoprotein P作为运输蛋白质,为全身组织,特别是大脑和睾丸提供硒.

硒和氧化性压力减少

自由基的产生超过体内中和能力时,就会出现氧化应激反应。 这种不平衡会损害脂质、蛋白质和DNA,并会与衰老、心血管疾病、神经退化障碍和代谢疾病相牵连。 通过促进过氧化物和其他ROS的消除,依赖硒的酶有助于维持低水平的氧化应激反应。 研究表明,在缺氧人群中补充硒可以增加GPX活性并减少氧化性损害的标记,如恶性脱氧酯(MDA)和F2-异性脱氧酯。 这种抗氧化剂防护剂尤其与包括胰腺素和肝脏在内的高代谢活性器官相关。

氧化性应激和2型糖尿病之间的联系

2型糖尿病的特点是胰岛素抗药性并逐渐丧失胰腺β细胞功能,越来越多的证据表明,氧化性应激在疾病的发作和发作中都起着中心作用。超高血糖本身产生过多的ROS,主要通过超氧化物的线粒体过量生产、多醇途径活化以及高级的甘油最终产物(AGE)形成。 由此产生的氧化环境会损害胰岛素信号并引发炎症。 理解这一点,就凸显出为什么包括硒状态在内的足够抗氧化剂防御剂可能与糖尿病预防相关。

胰岛素抗药和β-细胞功能

胰岛素抗药性在肌肉,脂肪和肝脏的细胞无法有效反应胰岛素后会发展出胰岛素抗药性,导致补发性高血糖性. 氧化性应激素通过激活应激敏感性克纳酶(如JNK和IK-β)来干扰胰岛素受体信号,而克纳克和IK-β酶将胰岛素受体下蛋白质(IRS)分泌并抑制其功能. 同时,β细胞尤其容易受到氧化损伤,因为它们表现出与其他组织相比抗氧化剂酶水平低. 胰岛素无法有效中和ROS,使细胞极易发生发作性硬化. 如果硒依赖抗氧化剂的能力不足,则β-细胞损失会加速由前糖尿病过渡.

炎症和多变性综合征

细胞增生和炎症密切相关。细胞增生会激活核因子kappa B(NF-obB),这个转录因子刺激肿瘤坏死因子-α和间列克因-6(IL-6)等亲炎细胞基的产生。 这些细胞基进一步损害胰岛素的敏感性并助长代谢综合征,包括腹部肥胖、血滑症、高血压和高血糖症等一系列条件。细胞增生可通过降低细胞增生水平来调节炎症反应,从而抑制-B。 某些研究认为,适当的抗菌素状态与抑制水平较低的活性标记有关,表明对长期低等炎症的潜在保护作用是导致胰岛素耐受性。

防止硒和糖尿病的科学证据

硒与2型糖尿病的关系很复杂,一直是多观测和干预研究的主题,普遍的看法是,缺损和过量都可能有害,形成U形的风险曲线.

观察研究和流行病学数据

几个大型群体研究研究了血清硒水平与糖尿病发病率之间的联系。 美国国家健康和营养检查调查(NHANES)发现,四分位数最高的硒水平个体的糖尿病流行率比最低的四分位人群低得多。 同样,欧洲预测癌症和营养调查(EPIC)研究的预测分析报告,在十年后续期,高膳食硒摄入量与2型糖尿病的发育风险降低有关。 然而,这些发现并不普遍。 中国和美国某些地区的硒高摄入量地区发现,硒水平与糖尿病风险之间存在正相关,特别是在血清水平超过120—130微克/升时。

临床试验和补充研究

随机控制试验提供了最有力的证据,但结果仍然参差不齐。 营养预防癌症试验(NPC)每天在有非梅拉诺马皮肤癌史的个人中测试了200微克的硒,发现补充组糖尿病风险没有显著增加。 同样,硒和维生素E癌症预防试验(SELECT)报告,仅服用硒(200微克/天)的男子中2型糖尿病发病率在统计学上就略有增加,但与安慰剂相比,这种增加在数量上却有显著的提高。 相反,其他实验中,作为多矿物质补充剂一部分的硒对胰岛素敏感度,特别是对基线不足的个人而言,显示出中性或有益的影响。 对16个临床试验的元分析结论认为,硒补充对快取葡萄糖或胰岛素抗药性的总体影响不大,但有可能降低基线硒水平的人的胰岛抗药性。 这些数据表明,硒的影响高度依赖于基线状态和剂量。

U形关系:既缺乏能力又过度的风险

一种新共识是硒在狭窄的治疗窗口内运行。 严重的缺陷会损害GPX活性,使细胞无防护,并且通过不受抑制的氧化应激而可能增加糖尿病风险。 另一方面,超营养摄入可能会诱发还原性应激,因为抗氧化剂系统在其中升高,干扰了正常胰岛素信号。 一些动物研究表明高硒摄入量能够增加肝糖原,并通过调节蛋白质质质质 ⁇ 磷酸酶1B(PTP1B)活性来降低胰岛素敏感性。 糖尿病预防的最佳硒状态似乎存在于中等范围 — — 典型的实现等离子硒浓度为80-110微克/升。

饮食来源和推荐摄取量

以生物形式提供矿物和其他营养物质,从食物中取取出硒是最安全的。

硒的顶端食物来源

巴西坚果是已知最丰富的来源:单一坚果可含有70多微克硒,这取决于生长该树的土壤。 其他优秀来源包括海鲜(金枪鱼、沙丁鱼、虾和鲑鱼 ) 、 器官肉(肝、肾)、家禽、蛋和蘑菇。植物来源变化很大,因为土壤中的硒含量决定了作物的硒含量。 在世界许多地方,包括欧洲和新西兰的许多地方,土壤水平较低,使谷物和蔬菜相对贫乏。 因此,小麦、玉米和大米的硒含量可以因地区而有显著差异。 美国大平原生长的谷物和谷物的硒含量一般高于西北和东北种植的。

建议的饮食津贴和可容忍的上限

成年人的饮食补贴建议是每天55微克。 孕妇和哺乳期妇女分别需要60微克和70微克的食用量。 根据累膜化的风险,成年人的可容忍高摄入量(UL)为每天400微克。 然而,一些研究中,超过200微克的慢性摄入量与糖尿病风险的增加有关,因此许多专家建议,在没有医疗监督的情况下,所有来源的摄入量都不超过150-200微克。 参考,巴西三个坚果很容易提供150-250微克的硒,因此不建议每天消耗几多。

补充考虑

硒辅料作为硒环己胺、硒化钠或硒化酵母广泛提供。 硒环己胺是被高效地吸收并被吸收入硒蛋白中的最有效形式。 对于诊断出缺乏硒的个体来说,典型的情况是,在亲营养、胃肠道不良吸收或生活在低土壤地区的人,在50-100微克/日左右进行补充是有用的。 自我规定较高剂量并不建议,因为适足性和过量之间的距离是狭小的。 简单的血液测试(硒或GPX活性)可以在补充开始前确认缺乏。

硒毒性的潜在风险

急性硒毒性是罕见的,但慢性过度消耗会导致硒化,这种病症有明显的症状.

症状和健康后果

早期的性硬化症状包括:大蒜气味、口中金属味和有白斑或花纹的脆钉。 随着毒性的不断增长、发型的丧失、皮炎和肠胃紊乱(鼻塞、腹泻 ) , 严重的中毒会导致外周神经性、刺激性、极端情况下肺水肿或心脏损伤。 病情在减少摄入量时是可以逆转的,但恢复需要几周。 特别是,轻度性性性沉滞症的症状可以模仿其他常见问题,使其无法诊断。

风险因素和防范

具有硒毒性风险最大的个人是服用高剂量补充剂(400微克/日以上)或每天大量消耗巴西坚果或含硒的器官肉;肾长期疾病患者也可能由于排出量减少而积累硒;任何考虑补充的人都应评估膳食中硒摄入总量,包括强化食品;孕妇应当特别小心,因为过度的硒在动物研究中已经与发育效应有关。

关于将硒纳入糖尿病管理计划的实用建议

使用硒作为预防工具,需要采取一种平衡的方法,将饮食、生活方式和医疗监测结合起来。

平衡饮食和生活方式

关注硒的全部食物来源,同时保持整体代谢健康。 丰富的精瘦蛋白、海鲜、坚果和整粒谷物的饮食自然能为大部分个人提供足够的硒。 将这些食物配以丰富的蔬菜和水果,可以提供协同抗氧化剂(维生素C和E,多酚),配合硒来抗氧化性应激。 正常的体育活动、充足的睡眠和体重管理通过提高胰岛素敏感性并减少炎症,进一步降低糖尿病风险。

与保健提供者的咨询

在添加任何硒补充剂之前,谨慎的做法是咨询医疗保健提供者或注册饮食师。 营养评估可以帮助确定硒状况是否最佳。 对于诊断出早糖尿病或代谢综合征的个人,优化硒摄入量可能是包括血糖监测、药物治疗和行为改变在内的综合战略的组成部分。 对于服用可能与硒相互作用的药物(如丙烯化疗)或具有甲状腺内分泌条件的药物的人来说,专业指导尤其重要。

结论

硒的抗氧化性能使它成为保护细胞免受二型糖尿病的氧化性应激作用的宝贵微量营养素,而后者则密切地参与了二型糖尿病的培养。 虽然流行病学和临床证据支持在中度摄入中起到保护作用,但过度补充可能会自相矛盾地增加风险。 包括巴西坚果、海鲜等含量丰富的硒食品和节制消费的器官肉在内的饮食可以帮助维持最佳的硒状态。 与这种生活方式相配以尽量减少氧化性损害为主,为糖尿病预防提供了实用和循证的方法。 随着研究继续解开硒U形关系的细微差别与代谢健康的关系,指导原则仍然是:平衡而不是过度是关键。