了解糖尿病的氧化性应激反应

糖尿病是一种慢性代谢障碍,影响全世界5亿多人。它具有确定性的特点,即慢性高血糖,引发了复杂的生化干扰,几乎破坏每个器官系统。这种损伤的核心驱动力是氧化应力,这种条件就是活性氧物种的生产会压倒人体的天然抗氧化剂防御。在糖尿病状态下,过多的葡萄糖淹没了血管内皮细胞的线粒体,导致电子运输链产生过多的超氧化物。这种致效链的最初爆发激活了四种主要有害途径:多醇途径,消耗NADPH并去除临界抗氧化剂的多氧化剂充气;加速形成高级甘油末产物;激活蛋白质亲缘酶C;以及异辛胺途径。这些途径都进一步传播了氧化性伤害,从而产生自发性循环,导致耐受体、末期性。

这种氧化性侵的后果在临床上是深远的,在多发性中,ROS氧化了低密度脂蛋白,干扰了二发性神经病的产生,即使是胰腺活性细胞,也是一种关键的抗氧化剂和抗炎分子,这导致内皮功能障碍,是脑硬化症和心血管疾病的先兆,在肾脏中,氧化性应激素损害是光子细胞和中性细胞,驱动了糖尿病性肾上腺肾病的发展,在神经组织中,它也促成了脱菌和阴性神经病的丧失,即使是胰腺活性细胞,也容易受到感染,因为它的内质抗氧化性功能尤其容易发生氧化损伤,进一步损害到胰腺分泌分泌的分泌;在肾脏中,氧化性抗氧化性细胞和中腺活性细胞的上腺调节酶,如心转酶,这种神经细胞的神经元素作用是神经元素的活性,是神经元素的活性细胞素,但是,这种神经元素的活性细胞素具有临界性,具有抗性细胞素的弱性。

硒在人类生理中的生物功能

硒通过被吸收到含有氨基酸的一类独特的蛋白质中,产生其生物效应。 人类基因组编码大约25种硒蛋白,其中大多数参与去氧化调节、甲状腺激素代谢和免疫功能。 将去硒蛋白纳入到一个复杂的过程,需要专门的tRNA和被称为SECIS的mRNA中的特定干流结构。 在这些蛋白质中,谷胱氨酸过氧化酶(GPX)家族和硫代丁二氧还原酶(TxNRD)家族是研究范围最广泛的,因为它们在抗氧化剂防御中扮演的角色。

血球蛋白和抗氧化剂防御

GPX家族利用谷胱阴道作为还原剂来催化过氧化氢和有机过氧化氢的还原; GPX1, 普遍表达的细胞质形态,是细胞内过氧化氢的主要传感器和分泌物; GPX4 因其能直接减少细胞膜内的磷脂活性,成为了铁化的关键抑制剂; 受铁活性控制的细胞死亡形式,越来越多地被感染到糖尿病肾病和心肌病; 在糖尿病中,这些酶的活动往往由于缺乏硒或氧化性需求增加而具有亚乐观作用; Thioledox relucase(TxNRD1和TxNRD2)同样具有至关重要性,它们保持了细胞减化状态的硫氧,这对DNA合成、转录调节以及像联赛克和α-对皮醇这样的小分子抗氧化剂的再生作用,通过支持这些自体的肾氧化物的双环路,在将这种肾氧化物的抗氧化剂作为总链膜的电路,在拥有整个肾氧化剂的中,同时保护了这些抗氧化剂的抗体的抗体的线网,同时保护了这些抗体

硒代谢和胰岛素信号

硒与胰岛素信号的关联性复杂且取决于剂量。在生理水平上,硒通过抗氧化功能支持胰岛素敏感度。通过降低氧化应激,它防止了压力敏感后塞因/肾上腺酶的活化,从而抑制IRS-1和PI3K信号,从而保持胰岛素作用。一些临床前研究表明,硒补充可以增强二聚体和肝细胞中胰岛素刺激性葡萄糖的摄取。然而,超生理水平或慢性高剂量接触会矛盾地损害胰岛素信号。例如,转基因小鼠的GPX1的过度表达可能导致高血素和肥胖,这很可能是由于通常在胰岛素途径中作为信号分子的ROS过度静脉作用。这种“U-形状”反应突出了在代谢克健康方面对硒的狭窄治疗窗口。

将硒与糖尿病结果联系起来的临床证据

有关硒和糖尿病的临床数据是广泛的,但往往相互矛盾,这种关系似乎严重依赖于基线硒状态、所使用的硒的剂量和形态以及所测量的具体结果。

人类观察研究

流行病学研究描绘出一幅复杂的图景,美国全国健康和营养调查(NHANES)的跨部门数据表明高血清硒水平与糖尿病流行之间存在正相联,这引起了人们对高硒水平潜在危害的担忧,但是,必须谨慎地解释这些发现,因为无法排除逆向因果关系和混淆,糖尿病患者可能已经改变了硒代谢,相反,在欧洲和东亚等基线硒水平较低的人群中,预期的组群研究显示高硒摄入量与2型糖尿病风险较低,以及更好的甘化控制,中国成年人的研究发现,血浆硒水平低的人群脂过氧化标记水平明显高,这些不同的调查结果强调了硒-糖尿病关系在非线性、区域上的依赖性。

干预审判和Meta分析

随机控制试验提供了直接的实验证据. 营养素中发表的2020元分析,从统计学上来说,并不显著。8个营养素的集合数据涉及500多名糖尿病参与者。分析结论认为,补充硒(通常为100-200微克/天)大大降低了血清的恶性脱氧醛(MDA)并增加了过氧化物活性。然而,对糖、HbA1c和HOMA-IR的斋戒影响是混合的,在统计学上也并不显著。单独进行的试验将200微克/天的硒作为硒,为期12周,对2型糖尿病患者进行治疗,显示丙活性蛋白质显著下降,这是一个关键的发炎标志。而营养预防癌症试验则在同一剂量使用硒和东酯,进行了二级分析,揭示了一种令人担忧的趋势:接受补充剂的血浆含量最高的参与者,具有大量发展2型糖尿病的风险。这一简单的关键发现,可以证明,这种补充剂具有足够有害的基数。

临床和机械学研究

动物和细胞模型始终证明硒对超高血糖所引发损害的保护潜力。在链球菌引起的糖尿病鼠模型中,硒补充恢复了肾脏组织中的GPX活性,减少了中子扩张的组织征兆,并降低了尿道分泌物排出量。 在培养出暴露于高糖的人类内皮细胞中,用硒酸钠治疗防止了ROS的升高,防止了人潮病,并通过激活Nrf2-ARE路径来保持了线粒体功能。 这些研究为硒的保护作用提供了强大的生物光度,特别是在微血管并发症中。

评价补充硒:惠益、风险和实际使用

糖尿病患者的潜在利益

  • 被还原的氧化应力活性标注:多干预研究表明,硒补充剂会降低MDA,F2-异丙烷等脂过氧化的产物.
  • 增强抗氧化能力:[硒能持续地增加GPX在等离子体和红细胞中的活性,加强机体的一线防御ROS.
  • 防炎效应: CRP、IL-6和TNF-α的减少在一些试验中观察到,这表明对血管健康有保护作用。
  • 防止并发症: 虽然直接干预数据有限,但观测证据将适当的硒摄入与糖尿病肾上腺病和神经病的风险较低联系起来。
  • 胰岛素敏感度的改进最大:[一些试验显示HOMA-IR有小而有利的变化,特别是基线硒含量低的个人.

过量硒摄入的风险

慢性高剂量硒摄入会导致硅化,其特点是呼吸中含有大蒜味、金属味、脆钉、发光和胃肠道症状;严重毒性可引起外周神经病和呼吸道困扰;除了毒性之外,对代谢伤害的关切也日益严重;正如NPC试验所指出,在基线水平充足的个人中进行高剂量硒补充可能会增加发展2型糖尿病的风险;这种机制可能涉及超生理GPX活动,会干扰正常胰岛素行动所需的微妙的去色信号;成年人的可接受上位摄入量(UL)为400微克/天,但即使是低剂量(200微克/天)也与特定人群的风险有关;这突出表明需要采取有针对性的而不是普遍的补充方法。

饮食来源和推荐摄取量

巴西坚果是硒食物最集中的源;单一坚果可以提供75-95微克,每天消耗超过4至5个坚果可以很快地超过UL. 其他优秀来源包括黄鳍金枪鱼、比目鱼、沙丁鱼、虾、器官肉和鸡蛋等。 谷类和种子等植物食品的硒含量因生长土壤的不同而有很大差异。 对于成年人来说,推荐的膳食津贴(RDA)是每天55微克,目标是实现等离子硒浓度70-120微克/升。 大多数糖尿病患者可以通过均衡饮食满足需求。 对于那些由于确认的低位或不良状况而需要补充的患者来说,由于生物利用率较高和较安全的积累状况,所以更倾向于使用硒或硒浓缩酵母体。

对糖尿病患者的实用建议

任何考虑补充硒的糖尿病患者的第一步是评估其饮食摄入量。 简单的食物频率问卷可以确定摄入量是否不足。 如果怀疑存在缺陷,医疗保健机构可以下令进行血浆或整条血浆测试。 通常不建议对基准水平(plasa selenium & gt; 120 μg/L)充足的个人进行补充。 对于有缺陷的人来说,每天50-100 μg的硒环己胺剂量通常足以恢复最佳状态。 避免多成分的“抗氧化剂混合物”可能含有隐性的超大剂量硒,这是至关重要的。

肾病患者需要特别谨慎,因为肾脏损伤会导致硒积累并增加毒性风险。 同样,服用抗凝血剂或化疗药物的个人在开始补充之前,应该咨询他们的保健提供者,因为硒可以与这些药物相互作用。 最好的策略往往是首先采取食物的方法,将含硒的食品作为地中海饮食等整体健康饮食模式的一部分。

未来方向和未回答的问题

硒在糖尿病管理中的作用仍然是积极调查的领域,为硬临床终点——如心血管病、肾上腺病的发展或肾上腺病的发展——提供动力的大规模长期随机控制试验是急需的,未来的研究还必须考虑到基线硒状态、遗传多形态性(如GPX1 Pro198Leu和SEPP1变体)以及所使用的硒的具体形式,此外,基于硒的治疗方法,如ebselen(一种GPX immetic)的潜力是很有希望的,因为它可能在不与系统硒积累有关的风险的情况下提供硒的催化效益,研究硒在预防妊娠糖尿病及其对糖尿病的影响方面所起的作用也是新出现的前沿。

结论

硒在综合糖尿病管理计划中具有作为支持营养素的真正潜力,主要表现在它对于抗氧化剂硒蛋白的基本作用。 临床证据清楚地表明,纠正硒缺乏症可以减少氧化应激和发炎。 然而,数据同样清楚,更多的情况并不更好。 补充足够或高硒水平的个人确实有代谢伤害和潜在毒性的风险。 现有证据基础支持个性化方法:通过饮食评估或实验室测试评估基线状况,用适当的剂量的可生物供应硒(50-200微克/日)纠正缺陷并避免滥杀滥伤高剂量补充。 如果仔细地将硒纳入更广泛的甘化控制和营养素饮食战略,那么它可以成为减轻糖尿病氧化负担的宝贵工具。

关于硒和慢性病的进一步阅读,请查阅NIH饮食补充办公室硒概况介绍,审查2020年关于糖尿病中硒和氧化应激的元分析,以及美国糖尿病协会的营养治疗标准。