内分泌对硒和锌的依赖性

甲状腺和胰腺是新陈代谢、能耗和血液糖类顺势反应的调节器。 尽管它们的主要责任不同,但甲状腺通过激素释放控制代谢率,而胰腺管理消化和胰岛素分泌,这两种器官对微量营养素的可得性都非常敏感。在各种基本矿物中,硒和锌具有独特的地位,因为它们不仅是激素合成的共生物,而且是防止氧化损伤和炎症损害的关键保护者。越来越多的证据表明,这些矿物的低摄入量导致甲状腺失调症和2型糖尿病在全世界的流行。理解硒和锌在内分泌体健康中的独特和重叠作用,使个人能够采取饮食策略,支持长期代谢复原力。

硒和锌的起底作用

硒作为氨基酸的合成、蛋白质折叠、细胞信号和激素受体活性所需的数百种酶被吸收为硒蛋白,这对抗氧化剂酶、甲状腺激素代谢和免疫调节至关重要。甲状腺中任何组织的硒浓度最高,反映了其对这种矿物的依赖性。锌是结构成分和催化共生物,对数百种酶参与核酸合成、蛋白质折叠、细胞信号和激素受体活性而言,这两种矿物都属于必需,因为人体无法合成这些物质;它们必须从饮食中获取。建议给成年人的膳食津贴(RDA)是硒每天55毫克,男子每天11毫克(妇女8毫克),全球而言,硒缺乏对估计有0.5至10亿人的影响,而锌缺乏甚至更为普遍,特别是在高血酸性地区。即使是温和的缺乏,也会损害内分泌功能,使足够的摄入成为预防性保健的基础。

硒与甲状腺:亲密伴侣关系

甲状腺激素活化酶控制

甲状腺合成了胸腺(T4)和三碘多硫代二苯基(T3),它们调节了代谢、生长和体温。对碘代谢和低硫代二苯酶酶(D1,D2,D3)来说,硒是不可或缺的,这些酶将T4转化为肝脏、肾脏和大脑等外围组织中较活性的T3。每个脱硫代二苯基酶在活性地含有硒基,使硒的转化不可替代。 当硒摄入量低时,脱硫代二苯基活性下降,导致一种功能性的下甲状腺体状态,其特征是TSH升高和低硫代三苯基酶(即使T4水平仍然正常),这种状态往往被误认为是主要的下丘素补充物,而不只是对去柠檬代二苯基。

抗氧化剂防氧化剂应激剂

甲状腺素激素合成生成大量过氧化氢(H2O2)作为胸腺素酶的底物,H2O2不中和,会损害胸腺膜和DNA. 依赖硒的过氧基团(GPx1,GPx3,GPx4)和硫代红素还原酶(TrxR)是甲状腺内氧化氢和脂过氧化物解毒的主要酶. 流行病学数据将低硒状态与高自体免疫性甲状腺炎(桥本病)风险联系起来. 临床试验表明,每天200mg(以硒为单位)的硒补充可大大减少甲状腺素抗体,并在超声波上改善甲状腺回生素的六至十二个月后,欧洲甲状腺素协会和美国甲状腺素协会都承认,对轻自体免疫性甲状腺炎和格雷夫斯轨道病的支持性干预.

硒和甲状腺癌风险

新兴研究表明,适当的硒化物状态可以保护甲状腺癌,特别是甲状腺癌。 对病例控制研究的元分析发现,高血清硒化物水平与甲状腺癌风险降低30-40%有关。 GPx1和硒蛋白P等Seleno蛋白有助于防止DNA损伤并助长恶性细胞的发作。 然而,需要做大量的试验来确认因果关系。 目前,通过饮食保持最佳硒摄入是合理的预防措施。

硒与平板剑:一双刃相接

保护β细胞免受氧化损伤

胰腺β细胞特别容易受氧化应激作用的影响,因为它们具有低内生水平的抗氧化酶,如超氧化脱羧酶和克氏酶. 硒通过GPx1和Slenorotein S等的去甲蛋白质,帮助中和高糖通量期间所积累的反应性氧物种. 在啮齿动物模型中,硒补充保存了β细胞质量并改进了胰岛分泌. 人类观测研究报告说,血清硒水平与2型糖尿病的发病率呈反相通相通,但关系沿了U形曲线. 法国的一次有良好管的组群研究发现,120-150 mcg/L的血浆硒的参与者的糖尿病风险最低,而水平在150 mcg/L以上的参与者的糖尿病风险明显增加. 这种矛盾效应可能是由于过量的亲氧化活性硒的活性,这可能会损害到胰岛分泌信号并促进了葡萄素的分泌. 因此,目标是实现最佳的摄入素,而不是半成因子素摄入素。

炎症和胰岛素抗药性改变

慢性低级炎症是胰岛素抗药性与β细胞功能障碍的关键驱动力. 硒通过抑制核因子克帕B(Fonf-ob-B)并减少肿瘤坏死因子-α和间列克因-6等亲炎细胞的表达来影响炎症信号; 在涉及代谢综合征患者的随机控制试验中,与安慰剂相比,在12周内每天补充200毫克的硒,使斋戒胰岛素和HOMA-IR的分数大幅降低;然而,同一试验注意到在24周内,硒组中快糖增加的趋势,加强了监测的重要性;硒还可影响肠道微生物,进而影响系统炎症和代谢健康;还需要进一步研究以确定胰腺健康的最佳持续时间和剂量。

锌和甲状腺功能:Hormone合成之后

脱碘酶和核受体捆绑的共生物

锌是1型和2型脱碘酶的必需共生物,这些酶将T4转化为T3. 此外,锌调节了T3与其核甲状腺激素受体(TR)的结合,增强了甲状腺应激基因的转录活性. 锌缺乏症始终损害甲状腺激素代谢:人类研究表明,在缺锌个体中,自由T3和高TSH水平较低. 对有亚临床下皮质性下皮质的老年患者的干预试验表明,每天30毫克的锌比胎盘活性T3显著地增加了,并减少了TSH. Zinc还有利于将TSH从垂体分泌出,表明在多层次的下丘-寄生-甲状体-肾上轴的作用.

对甲状腺素免疫的影响

自动免疫甲状腺病,特别是桥本甲状腺炎的特点是甲状腺组织被免疫介质所破坏. 锌在免疫调节中起着关键作用,支持调节T细胞功能并抑制异常T-帮助者17反应. 多个交叉研究报告称桥本患者的血清锌含量低于健康控制. 桥本患者每天用30毫克锌克糖进行12周补充研究发现甲状腺过氧胺抗体显著减少并改进了T3:TSH比. 锌补充不应取代标准的列硫辛酸疗法,但可以作为减缓疾病发展和提高生活质量的有用副作用.

锌和甲状腺结核

初步证据表明,锌的状态可能影响甲状腺结核的形成。 一个大型的中国组群研究发现,饮食中锌的摄入量较高,与甲状腺结核的流行率较低有关,特别是在妇女中。 拟议的机制涉及锌的抗氧化剂和抗炎作用,这可能会减少细胞扩散和导致结核形成的多肽。 需要进行更多的研究,但确保锌的摄入量对总体甲状腺健康来说是一种低风险干预。

锌和平起克:葡萄糖胡莫斯塔斯的核心作用

胰岛素合成、储存和分泌

锌对β细胞内胰岛素的合成和包装至关重要,胰岛素作为含锌的六甲虫被储存在分泌的颗粒中,稳定了激素并可以防止降解,锌缺乏后会损害胰岛素结晶,导致分泌能力下降并降低胰岛素总含量,锌还通过在β细胞表面表达的锌运输器(ZnT8)作用来调制胰岛素分泌,SLC30A8基因中的基因变体,将ZnT8编码为不同人群的糖尿病风险改变;此外,锌还起到信号分子的作用,可增强肌肉和粘接糖等外围组织中胰岛素受体敏感度,提高葡萄糖的吸收。

保护β细胞免受葡萄糖毒性和唇毒性的影响

长期接触高糖和自由脂肪酸可诱发内质还原性应激和β细胞氧化损伤。锌通过抑制超氧化物的主要来源NADPH氧化物,激活Nrf2抗氧化剂途径,缓解这些影响。锌还抑制亲发性细胞皮并减少CHOP等ER应激物的表达。在临床前的研究中,锌补充保留了β细胞在克卢可毒条件下的存活力和功能。人体临床试验产生了令人鼓舞的结果:对涉及1200多名参与者的22个随机控制试验进行元分析,发现锌补充显著地减少了快血克糖、HbA1c和HOMA-IR在2型糖尿病患者中的快速血克糖、HBA1c和HOMA-IR。平均效果是快克糖中13至15毫克/德克的减少,HBA1c在基准锌含量较低的人群中最明显。

硒和锌之间的协同相互作用

硒和锌的代谢途径相互交织,可以提高它们的个人利益。 锌是金属洛酮活性的必要条件,这种蛋白质调节锌和铜的自旋性,并具有抗氧化性。硒又对硫代去甲状腺素还原酶和谷胱氨酸过氧化物的作用必不可少,两者都有助于维持锌结合蛋白的降低状态。 适足的锌含量可以提高硒吸收和留存,而硒则可以影响锌运输器的表达。它们共同形成全面的抗氧化剂网络,保护甲状腺和胰腺组织免受氧化性伤害。 评估综合补充的研究显示,单靠这两种物质,甲状腺抗体的减少和甘化控制效果都更好。

实际影响在于,这两种矿物中自然丰富的食物来源应该受到重视。 巴西坚果位于硒(一个坚果提供~95 mcg)的首位,也含有中度锌。 牡蛎在锌中含量特别高,还提供硒。 其他双重来源包括牛肉肝、南瓜种子和某些海鲜。 包括这些食物在内的各种饮食可以可靠地产生协同量。

饮食来源、生物利用情况和实际考虑

硒-里奇食品

  • 巴西坚果: 天然来源最丰富。一个坚果可以超过RDA。 每天限制1-3个坚果以避免毒性(>400 mcg/day可导致血清沉滞 ) 。
  • 海产: 金枪鱼、沙丁鱼、比目鱼、虾和鲑鱼都非常出色。
  • 组织肉:活体和肾脏是集中的来源. 牛肉肝含有约每3盎司活体30毫克.
  • 鸡蛋和家禽:[ 一粒大鸡蛋提供15mcg;鸡胸提供20–25mcg每服.
  • 植物来源: 向日花种子,棕米,全麦面包,和蘑菇. 注意土壤中硒含量在地理上有所不同,因此植物上硒可能不一致.

锌-里奇食品

  • 牡蛎:最集中的来源:3盎司已煮牡蛎提供70多毫克锌,远远超过了RDA.
  • 红肉和家禽:牛肉,羊肉和暗肉鸡含有大量生物可用的锌. 一个3盎司的牛肉花肉提供约5毫克.
  • 产物和种子:[] 奇克皮斯,扁豆,南瓜种子,和大麻种子都是很好的植物来源,但是,生酸抑制了吸收,放水,发酵,或烹饪可以减少出活性,提高生物利用率.
  • Dairy:起司(特别是克德)和牛奶提供中度锌并具有良好的可吸收性.
  • 鼻:[]腰果,杏仁,花生中含有少量.

影响吸收的因素

硒吸收率(80–90 % ) , 以硒环己硫酮为生物可获性最大。 锌吸收率变化较大,从20–40 % 不等,这取决于蛋白质含量、蛋白质摄入量和其他矿物质的存在。 蛋白质丰富的饮食可以增强锌吸收,而高钙或铁补充剂可以一起摄取。 为了最大吸收,用动物蛋白或维生素C(如柑橘)来消耗富锌食品,从而增强吸收力。

补充战略与安全

虽然整个食物是首选来源,但有针对性的补充适合诊断出缺陷、饮食受限(vegan,素食),消化障碍(克罗恩病,环球病,胃绕道)或糖尿病和自体免疫性甲状腺炎等慢性病。 对于硒,最常见的补充形式是每天100-200毫克剂量的硒环己酮。 这对提高硒状态是很好的、有效的。 对于锌,常见的形式包括锌克、锌色素和锌柠檬酸盐,每种都具有类似的生物利用率。 每日15-30毫克的锌剂量非常普遍。 每日40毫克以上的锌的摄入量可抑制铜吸收,导致铜缺乏贫血或中子素。 因此,许多专家建议在服用高剂量锌超过几个月时添加铜活量(1-2毫克/日 ) 。

最好在启动补充前先测试血清或血浆水平. 120至150 mcg/L的硒水平被认为是最佳的. 锌水平更难解释,因为血清锌并不总是反映真正的组织储存;然而,低于70 mcg/dL的水平表明缺乏,一个保健专业人员可以帮助解释结果并量身定做.

需要提高关注的特别人口

甲状腺素疾病

欧洲甲状腺素协会的准则建议对轻度格雷夫斯轨道病和桥本甲状腺炎患者进行硒补充(200 mcg/day),以减少抗体水平并改进生活质量。 添加锌(30 mg/day)可以通过减少炎症和支持T细胞调节来提供额外的好处。 综合补充已经证明,单是硒,抗TPO和抗Tg抗体就能够产生更大的减量。 患者在补充过程中应继续每3-6个月对特克、T4和T3水平进行定律活性反应并监测。

2型糖尿病和先发性糖尿病

2型糖尿病患者的硒和锌含量往往会因尿道排泄和氧化应激性增强而降低。 系统审查的结论是,锌补充可以改善甘油控制,将糖类的禁食量集中减少为13毫克/德克和HbA1c,减少为0.4%。 对于硒,证据更加细微:在基准硒含量低的人群中可以看到好处,但在含量已经足够高的人群中补充则可能有害。 一般性建议是将等离子硒保持在120-150毫克/升范围内,并侧重于低锌含量的糖尿病患者的锌补充(15-30毫克/日 ) 。

人口老化

老年人因饮食摄入量减少、药物减少和不良吸收而面临更大的缺陷风险。 甲状腺功能障碍和葡萄糖不耐症随着年龄的增长而更加普遍。 对老年人的锌补充分析发现,在禁食葡萄糖和胰岛素敏感性方面有所改进。 研究表明,补充硒可以改善患有亚临床下皮类固醇的老年人的甲状腺激素特征。 从安全情况来看,包括硒和锌在内的多维他明对65岁以上老年人可能较为谨慎。

植物学家和维加斯人

植物类饮食通常含有较少的生物可得锌和硒,因为有植物和低饮食含量的硒。 植物类动物可能需要比RDA多消耗50%的锌来补偿。 研究表明素食者通常有更低的血清锌含量。 包括巴西坚果、南瓜种子和强化食品在内的营养素可以有所帮助。 对于硒来说,依赖巴西坚果(每天2个)或低剂量补充剂是明智的,因为低硒土壤的植物食物不足。

新兴研究和未来方向

最近的研究探讨了硒和锌在肠道微生物中的作用,这反过来又会影响内分泌健康. 硒补充已被证明可以改变肠道微生物成分,增加利于乳道杆菌和双菌等细菌,从而可以减少系统炎症并增强胰岛素的敏感性. 锌还通过抑制致病细菌和支持肠道障碍完整性来调节微生物. 另一前沿是硒基变异性的作用:在硒基蛋白基因(如GPx1,SELENOS)中多态性影响对硒摄入的个别反应. 个人营养化,说明基因变异的营养很快可以指导补充建议. 同时,正在进行临床试验,将硒和锌与维生素D,镁和omega-3脂肪酸等营养物质结合起来,以评估代谢综合征的协同效应.

结论

硒和锌是不可或缺的微量营养素,是甲状腺和胰腺结构完整性和功能能力的基础。硒是甲状腺激素代谢的核心,提供了强有力的抗氧化剂保护,而锌则调节了激素受体活性、胰岛素储存和免疫平衡。 它们重叠的途径为抵御威胁这些至关重要的内分泌腺的氧化和炎症应激提供了协同防御。 巴西坚果、牡蛎、海鲜、瘦肉、豆类、种子和乳制品丰富的饮食能够安全、生物可及地供应两种矿物。 对于存在缺陷、自体免疫性疾病或代谢障碍的个人,在专业指导下进行有针对性的补充,可以提供安全有效的辅助标准疗法。 通过优先安排充足的硒和锌摄入量,个人可以支持整个生命周期的代谢健康,并减少其甲状腺疾病和2型糖尿病的风险。

进一步阅读,请参看NIH 膳食补充剂办公室-硒 和Zinc概况介绍. 本[pubMed搜索中概述了关于硒和甲状腺自免疫的临床试验,而锌在糖尿病中的作用,则在22个试验的综合性meta-分析中作了详细介绍。