追踪要素在糖尿病管理中的被忽略的作用

糖尿病影响着全世界超过5.37亿成年人,其影响范围远远超出了高血糖。 慢性高血糖引发了氧化应激和免疫功能障碍的破坏性连锁,加速了心血管疾病、肾上腺病、神经病和肾上腺病等并发症。 基本的微量元素 — — 硒和锌 — — 运行在抗氧化剂防御和免疫调节的精确交接点。 优化这些微量营养素为缓解糖尿病并发症、改善甘油控制、增强免疫复原力提供了强有力的循证战略。 本条审查了糖尿病管理中利用硒和锌的分子机制、临床证据和实用规程。

双重负担:糖尿病中的氧化应激和免疫性瘫痪

糖尿病,无论是1型还是2型,都造成了一种不利的代谢环境。 持续的高血糖症导致生化畸形:形成先进的甘油末端产物(AGEs),激活多醇途径,以及过多地产生活性氧(ROS),这压倒了身体的内生抗氧化剂防御,形成了慢性氧化应激状态。 由此造成的脂质、蛋白质和DNA损伤直接损害胰腺β细胞功能并助长确定糖尿病发病率的微血管并发症。

与此同时,免疫功能恶化。 高血糖会损害大叶草的肝细胞活性,减少中微营养素化疗,并干扰强力T细胞反应所需的信号途径。 这种免疫抑制在临床上意义重大:糖尿病患者的感染率较高,伤口愈合速度较慢,手术程序的结果也较差。 氧化性应激和免疫功能障碍的双重负担使糖尿病成为微营养素干预的首要目标,尤其是与作为抗氧化酶和免疫细胞活性的共生物的矿物相比。

硒:抗氧化剂系统的守护者.

行动机制

硒主要通过在人体内至少含有25个蛋白质的血浆中加入到硒蛋白质中来,从而产生生物效应。最临床上相关的是谷胱硫磷酸过氧化物(GPx),它催化过氧化氢和有机过氧化物向水和酒精中的还原。这种活性对于胰腺β细胞具有特别关键的作用,这些细胞具有较低的内在抗氧化能力,极易受氧化损伤。 硫代辛醇还原酶是另一种关键的硒蛋白酶,它调节细胞内再生再氧化信号,并帮助再生维生素C和维生素E等其他抗氧化剂。

除了直接抗氧化剂防御外,硒还支持免疫功能,促进T细胞的增殖,增强自然杀手(NK)细胞活性,并调节细胞基生产. 硒缺乏与免疫反应受损和病毒感染的易感性相联,这种担忧在免疫妥协糖尿病人群中被放大. 研究表明,硒补充可以改善NK细胞活性并减少某些感染中的病毒负荷,这与患流感和COVID-19等严重结果风险较高的糖尿病患者特别相干.

糖尿病中U-形状风险曲线

硒状态与糖尿病的关系复杂而非线性. 观察研究产生了相冲突的结果——一些结果显示2型糖尿病的血清硒水平较低,而另一些则报告浓度较高. 2018年的一项元分析在Nutrients[中强调了这种U形关系:低硒水平与糖尿病肾上腺病风险增加有关,而高硒摄入量与2型糖尿病发病率略有上升有关. 2020年的一项系统审查进一步证实,缺陷和过量的硒与不良代谢结果有关.

营养预防癌症试验引起了人们的严重关切,因为它发现每天补充200微克硒在7年的后继期中增加了2型糖尿病的风险。超量硒可通过过量地生产硒蛋白P来增强胰岛素抗药性,这可能会损害肝脏和脂肪组织的胰岛素信号。 这些结论强调了一项关键原则:硒再生对缺乏有利,但超营养剂量可能有害。 维持血清在紧凑的生理范围内——大约120-150微克/升——看来是代谢健康的最佳条件。

硒来源和饮食考虑

巴西的坚果非常丰富:单一的坚果可以提供100-150微克,可以方便地支付成年人每天55微克的饮食补贴(RDA ) , 但是,低卡路里或肾上腺饮食的个人可能难以获得这些来源,糖尿病患者,特别是肾上腺素患者,必须认真监测硒摄入量,以避免积累。 硒的可容忍上位摄入量(UL)为400微克/天,超过这一水平会导致有蒜类呼吸、发型缺失、指甲穿刺和神经毒性等特征的塞伦西分化。

锌:豁免和胰岛素行动的基本因素

单元成熟和功能

锌是300多酶的结构性和催化性成分,不能用于免疫能力,它能调节先天和适应性免疫细胞的发育和活化,需要锌来治疗中微营养素的磷酸细胞病、NK细胞细胞毒性和腺细胞的成熟,在T淋巴细胞中,锌作为次级信使,控制细胞信号和扩散,在糖尿病患者中,锌缺乏与感染率上升和损伤的伤口愈合直接相关,因为锌是组织再造所需的基质金属蛋白酶(MMP)的关键共生物。

锌还起到抗炎剂的作用,抑制了FNF-ob-B并减少了TNF-α和IL-6.等亲炎细胞基的生成,这在糖尿病中尤其相关,因为慢性低级炎症会助长胰岛素抗药性及β-细胞功能障碍. Nutrits中的2021研究显示,在糖尿病患者中,锌补充剂显著地降低了CRP和IL-6的浓度水平,表明其抗炎效果是有效的.

胰岛素合成、储存和信号

锌与胰岛素生物学密切相关. 在胰腺β细胞中,锌运输器ZnT8(由]SLC30A8 基因编码)将锌输送到胰岛素分泌颗粒中,在其中它有利于形成胰岛素六氯化物,以便适当储存并结晶. SLC30A8中的多态性一直与改变型2糖尿病风险有关,突出了锌代谢的遗传相关性. 某些变体的个人可能损害锌向β细胞的运输,导致胰岛素分泌缺陷并增加糖尿病风险.

除了胰岛素存储之外,锌通过抑制蛋白质特鲁松磷酸酶1B(PTP1B)来增强胰岛素信号,这种酶通常会去磷酸化并去除胰岛素受体活性. 锌还刺激了GLUT4运输器向细胞表面的转移,从而促进了骨骼肌肉和脂肪组织中的葡萄糖吸收. 这些机制表明,足够的锌状态支持胰岛素分泌和胰岛素敏感.

糖尿病综合症中高发病率

缺锌在糖尿病中十分常见,其流行率估计在各种人群中为20-40%。 造成这种情况的因素有:肠道吸收不良、尿道排泄量(Hyperzincuria)在次于骨髓二聚体的增高以及饮食不足。 限制红肉和贝类等富锌食品的糖尿病饮食可以进一步降低健康水平。 2021年的系统审查和元分析(] Diabetes/Metabolism Research and Reviews证实,与健康控制相比,2型糖尿病患者的血清锌含量要低得多,而且锌含量与低血清控制相关。

此外,糖尿病常用的药物,如美因霉素和硫化硫,可能会干扰锌的吸收或代谢. 高血压糖尿病患者的二尿分泌会进一步增加尿道锌的流失. 因此,锌状况评估应该是临床管理中的常规,特别是对于甘油控制不良或并发症患者而言.

补充临床证据

硒:使用窄治疗窗口的惠益

糖尿病中硒补充的随机控制试验(RCT)产生了混合的结果,反映了U形的风险曲线。 在涉及基线硒低的病人的试验中,每日100-200微克的活性被证明是增加GPx活性、减少氧化应力(malondialdehyde)的标记并适度改善糖的快活性。 但是,在再聚体中,补充未能显示好处,甚至增加了糖尿病的风险。 2020年对12个氨酸的元分析发现,硒对快活葡萄糖或HbA1c的总体好处不大,但对缺血人群的分解分析显示情况有所改善。

鉴于治疗窗口狭窄,应该为确诊缺乏症的患者保留硒补充剂. 血清硒活性或等离子体GPx活性常规测试可以指导临床决策. 发现缺乏症后,短期低剂量再生(日用50-100微克)是最安全的方法,除非长期存在缺陷,否则应避免长期补充.

锌:强力数据用于Glycemic和Lipid控制

锌补充的证据更一致地呈阳性. 营养中的活性[(2019)中发表的34个氯三联苯的大规模元分析结论认为,锌补充(每天20-50毫克)可大大减少2类糖尿病患者的血糖、HbA1c、三聚氰化物和总胆固醇的禁食性,还增加了HDL胆固醇并改进了C-反应蛋白(CRP)等炎症标记. Nutrients[中的2021元分析证实了这些结论并补充说,锌提高了胰岛素耐受性(HOMA-IR)并降低了血压。

其好处在甘油控制不良,基准锌含量低的患者中最为明显. 锌补充也被证明能提高糖尿病足溃疡的疗效率,这是临床上的关键终点. 每日剂量为30毫克元素锌(如锌克或皮醇)的剂量一般都很好,有效. 一些研究短期使用高剂量(可达50毫克),但因铜缺乏风险而需要避免长期服用高剂量锌.

综合治疗的协同潜力

鉴于其互补作用,一些研究对硒和锌的配合性进行了调查。在糖尿病患者每天接受200微克硒+30毫克锌12周的双盲RCT显示,与单矿物质相比,糖糖、胰岛素耐受(HOMA-IR)和GPx活性有了更大的改善。这种结合还使氧化性应激标记更明显地减少。在2型冠心病糖尿病患者中,另一项研究发现,综合补充性改善了脂质特征和内皮功能。

协同效应在生物学上是可信的:锌支持胰岛素信号和免疫细胞功能,而硒强化了抗氧化酶系统。 它们共同提供了比矿物更广阔的代谢安全网。 需要进一步研究以确定综合疗法的最佳比率和长期安全性。

安全和有效补充战略

饮食基金会

保持足够的硒和锌状态的一线战略是通过饮食。 硒集中在巴西坚果(一个坚果提供了100-150微克)、海鲜、器官肉、鸡蛋和整粒谷物。 锌在牡蛎、红肉、家禽、豆子、坚果和乳制品中是丰富的。 对于糖尿病患者来说,这些矿物质丰富的饮食 — — 以及一般的抗氧化剂 — — 应该优先使用。 但是,在全粒和豆类中发现的活化物可以抑制锌的吸收,这是素食的担忧。 浸泡、发芽或发酵这些食物可以减少血素含量并改进锌的生物利用率。

实验室指导的多辛议定书

补充应以实验室测试为指南,而不是模具剂量. 血清或等离子锌水平对锌状态提供了合理的评估. 对于硒,血清水平或红血球GPx活性可以测量. 参考范围因实验室而异,但一般血清中硒 < 70μg/L和血清中锌 < 70μg/dL表示缺乏.

  • 如果锌缺乏:锌30毫克活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活
  • 如果硒有缺陷:硒50-100微克活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活
  • 如果两者均有缺陷: 一种配有30毫克锌和100微克硒的复合补充剂可以考虑.

监测和安全

这两种矿物的安全边际都狭窄,慢性硒过量(硅化)呈现出蒜气味、发型失落、指甲脆和神经毒性,硒的可接受上位摄入量(UL)为400微克/日,锌毒性导致胃肠困难、铜缺乏和免疫功能受损,而成人的锌的UL为40毫克/日。

长期服用锌补充剂的患者应该定期测出血清铜来预防铜缺乏引起的贫血和神经病。 糖尿病肾病患者需要特别谨慎,因为受损的矿物质排出会导致积累。 此外,锌可以与抗生素和硫酰二甲酸盐等药物相互作用,因此补充时间应该适当。

第1型糖尿病的特殊考虑

虽然大部分研究都集中在2型糖尿病,锌和硒在1型糖尿病(T1D)中也起作用. T1D涉及β细胞自体免疫破坏,锌对免疫调节至关重要. 一些研究表明,T1D早期的锌补充可以通过降低氧化应力和调节免疫反应来帮助保存β细胞功能. Selenium的抗氧化性能也可以保护剩余的β细胞免受氧化损伤. 然而,需要进行更大规模的试验来确认这些发现. T1D中,由于尿液损失增加和潜在的饮食限制,对矿物质状态的仔细监测很重要.

结论:微营养素精度管理

有效控制糖尿病需要超越HbA1c来观察潜在的代谢和免疫地形。 硒和锌是该地形的基础要素。 最佳状态支持了甘油控制,加强了免疫防御,并缓解了催生糖尿病并发症的氧化性应激风暴。

临床方法必须个性化. 斑点补充剂不测试既会危及效果和毒性,特别是硒的狭长治疗窗口。 实验室指导的再生、饮食优化和定期监测构成了在糖尿病护理中利用这些基本物质的合理、循证框架。 随着对痕量元素代谢的理解的加深,个性化锌和硒状态优化将成为防治糖尿病及其破坏性并发症的日益重要工具。

欲进一步阅读,请参看NIH锌概况介绍,NIH硒概况介绍,和[关于糖尿病中锌补充的本元分析。