糖尿病是一种慢性代谢障碍,目前影响到全球超过5.37亿成年人,预测到2045年,该数字将超过7.8亿;糖尿病最严重的威胁生命的并发症包括心血管疾病——包括冠状动脉疾病、中风、外动脉疾病和心肌病;糖尿病患者面临比无病者高两至四倍的心血管病风险;虽然严格的甘油控制、血压管理和静脉疗法仍然是糖尿病心血管护理的基石,但新出现的证据表明微量矿物在调节疾病发展中的作用;这种微量矿物往往被铜或镁所掩盖;人们日益认识到铜具有影响氧化应激、血管完整性和炎症途径的能力,而这些途径都是糖尿病心血管并发症的核心;本条探讨了铜在预防和管理这些并发症方面的作用,其保护作用背后的生化机制、饮食来源和补充因素。

铜:一种基本地道矿物

铜是众多生理过程所必须的不可或缺的微量营养素。 人体含有约100-150毫克的铜,其中肝脏、大脑和心脏的浓度最高。 作为几种关键酶的共生物 — — 包括细胞色素克氧化物、超氧化物分解酶(SOD )、宫颈瘤素和淋巴酸盐 — — 参与能源生产、自由基中和、铁代谢和连接组织形成。 铜的推荐膳食津贴(RDA)对大多数成年人来说是每天900克,尽管要求可能随年龄、怀孕和疾病状况而异。

铜缺乏症在一般人群中相对罕见,但可能出现在胃肠道疾病、长期养生营养、或服用高剂量锌补充剂(与铜相竞争以吸收)的人身上。 铜缺乏症包括贫血、中微子、骨部异常,而且,对于这一讨论来说,重要的是,心血管功能受损。 相反,铜毒性虽然罕见,但会导致肝脏损伤和神经问题,这强调了这种微量矿物的双重性质。

铜与心血管健康之间的互动

心血管系统依靠多层次的铜,其中最有文献记载的作用之一是在血管中形成并维持弹性连接组织,铜依赖的活性酶是胆碱和弹性纤维的交叉链,提供了结构完整性和弹性,使动脉和血管能够承受脉冲的血液流动,铜的缺乏会减少活性,导致动脉僵硬,血管壁被削弱,以及更容易受动脉瘤和高血压影响,所有这些疾病都加速于糖尿病。

此外,铜是铜-津超氧化物脱氧酶(SOD1)的关键成分,是细胞内将超氧化物基质转化为危害较小的过氧化氢的抗氧化酶. 糖尿病高血压驱动活性氧物种(ROS)的过量生产,压倒了内生抗氧化剂的防御. 当铜含量低时,SOD1活性下降,使血管内膜中氧化损伤得以累积. 这种氧化性攻击能促进氧化低密度脂蛋白(oxLDL)的形成,这是催化血清素分泌道板的关键发起者.

铜还影响血管生长和脂质代谢。 足够的铜含量有助于调节血管内皮生长因子(VEGF)的表达,并保持适当的内皮功能。 此外,铜的地位与高密度脂蛋白胆固醇水平的提高和三甘油酸盐的减少有关,尽管精确的分子途径仍在调查之中。 这些结合的机制使铜成为糖尿病中保护心血管健康的可能强大的玩家。

铜缺乏症和糖尿病并发症

多项研究都认为,与健康控制相比,1型和2型糖尿病患者的血清铜含量往往较低,这可能是由于高血糖和多泌尿道驱动的青铜排出量增加,以及青铜结合蛋白质如宫内膜素的改变,血清铜与较高的HbA1c有关,糖尿病持续时间更长,以及肾上腺病和复发病等并发症的存在等原因。

将铜缺乏症与糖尿病心血管疾病联系起来的机制

主要的机理之一是氧化应力增加。 在缺乏足够的铜的情况下,SOD1活性瓦内斯和身体中和超氧化物阴离子的能力会减弱。 这导致了内皮功能障碍,这是糖尿病血管疾病的标志,因为超氧化物与一氧化氮反应形成过氧亚硝酸盐,从而降低无生物利用率并损害活性化。 结果导致高血压、血液流动减少和亲发炎状态。

此外,铜缺乏还助长铜在有色相克的花板内不正常地积累-这种现象被称作铜悖论. 低系统性铜虽然有害,但过度自由的铜离子也可以通过芬通化学催化羟基的形成,加速了LDL氧化和花板不稳定. 因此,铜与心血管风险之间的关系是U形:缺乏和过量都是有害的.

炎症是另一个环节,铜缺乏症已被证明在动物模型中会增加TNF-α和IL-6等亲炎细胞基的产量,慢性低等炎症是糖尿病的特征,是发作性硬化的既定驱动因素,纠正铜的状态可能有助于降低炎症标记并减少内皮损伤.

铜在糖尿病心肌病和心肌硬化中的保护作用

糖尿病心肌病是指在没有冠状动脉疾病或高血压的情况下,心脏肌肉的结构和功能再造,其特点是左心道过度收缩,糖尿病功能失调,最终出现节奏衰竭. 铜正逐渐成为此背景下的潜在治疗目标.

动物研究表明,糖尿病大鼠的铜补充能恢复心肌SOD1活性,降低心肌纤维化,并增强分泌功能. 铜还有助于维持线粒体电子运输链,而线粒体电子运输链由于过量的ROS而常被阻断. 铜通过保持线粒体完整性,可以防止心肌细胞的活性化和能量耗竭.

在心肌萎缩性疾病中,铜的作用更细微。 虽然平板上多余的铜是亲致氧的,但还需要足够的系统铜来支持正确的弹性穿行和内皮修复。 一系列人类干预研究表明,温和的铜补充 — — 典型的2-4 mg/日 — — 能够增加血清SOD活性,减少脂过氧化的标记,改善糖尿病和非糖尿病的内分泌依赖性活性。 然而,这些研究是短暂而有限的,需要长期试验来确定临床效益。

减少高级甘油最终产品(AGES)

铜还可能干扰高级甘油末端产物(AGES)的形成,这些产物会累积在糖尿病组织中并会促进血管僵化和炎症. 一些体外研究表明,铜皮质减少AGE交叉连接,而足够的铜含量则维持酶分解AGE改性蛋白的活性. 这种双重作用会减缓糖尿病多糖性的发展.

铜的补活:风险和利益

鉴于铜的潜在好处,许多患者和医护人员怀疑补充是否可取。 答案并不直截了当。 首先,充足的摄入量和毒性之间的距离相对较窄。 成年人的可容忍上位摄入量(UL)为10毫克/天,慢性过量会导致肝硬化、神经损伤和肾脏损伤。 这尤其涉及到未诊断出威尔逊病或其他铜存储障碍的个人。

其次,铜的状态通常通过血清铜和丙烯磺胺水平的测量来评估,然而血清铜并不总能反映组织铜储存,而炎症可以增加血清铜的生产,人工地提高血清铜的含量。 因此,仅仅依靠血清水平可能令人产生误解。 大多数专家建议在考虑补充之前优化饮食摄入,并且只有在医疗监督下才能确认缺乏。

对糖尿病患者来说,谨慎的做法是通过饮食——目标为1-2毫克/日——确保铜充足,并避免过量地补充锌(超过25-40毫克/日),从而导致铜缺乏。 伴随地监测铁和锌含量也很重要,因为这些矿物与铜相竞争以进行吸收。 在确认的低铜( < 70微克/德克血清)和心血管事件风险高的情况下,可以考虑短期的铜补充(2-3毫克/日),但只能进行定期血液监测。

铜和药物相互作用

某些药物会影响铜代谢. 安特克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克

铜的饮食来源和建议

大部分人都享受到平衡的饮食,可以提供足够的铜。 最丰富的来源包括器官肉(特别是肝脏 ) 、 贝类(牡蛎、螃蟹、龙虾 ) 、 坚果(腰果、杏仁、核桃 ) 、 种子(芝麻、南瓜、向日葵 ) 、 全粒( ⁇ 、燕麦、大麦 ) 、 豆类(鸡皮、扁豆、大豆) 、 和深色巧克力。 饮用水也可以贡献少量,这取决于管道系统(铜管可能会浸出少量的管子 ) 。

对于糖尿病患者来说,选择精炼碳水化合物和饱和脂肪中同样含量较低的富铜食品是关键所在。 例如,少数腰果(约18个坚果)提供了大约200微克的铜(占《区域发展报告》的22% ) 。 3盎司的熟牡蛎在《区域发展报告》上可以提供高达2.4毫克的活口量。 但是,如果LDL水平是令人关切的问题,就必须注意不要过度地摄取高卡路里或高胆固醇食品,如器官肉或贝类等。 皮果和整个谷物同样高纤维含量,而且低于甘油指数,提供了一种安全的方法,在不破坏葡萄糖控制的情况下,可以促进铜的摄入。

以下为优秀饮食出产铜的概要: 铜活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活活

  • Beef肝 (烹饪,3 oz): 12.4 mg (1,378%的DV)
  • 牡蛎 [ (烹饪,3 oz):2.4 mg (267%的度活性)
  • 现金(1 oz):0.6毫克(67%的度活性)
  • 向日花种子 (1/4杯):0.5 mg (56%的度活性)
  • ⁇ (烹饪,一杯):0.4毫克 (44%的度活性)
  • 深色巧克力[(70-85%,1 oz):0.5毫克(56%的度活性)
  • 鸡皮疙瘩 (烹饪,一杯): 6.6毫克 (67%的度活性)

为了最大限度地吸收,避免在同一餐食中消耗高津或高铁补充剂。 还注意到整个谷物和豆类中的活化物可以将铜捆绑起来并减少其生物利用率,尽管浸泡、发芽或发酵可以有所帮助。 一种包含多种此类食物的多彩饮食最有可能满足大多数糖尿病患者的铜需要。

临床影响和未来研究

鉴于糖尿病心血管疾病负担日益加重,探索微量营养素干预是一项审慎和具有成本效益的战略。 目前的证据为监测糖尿病患者,特别是控制不良的甘油、神经病、肾上腺炎或心血管损伤早期症状患者的青铜状况(至少是血清铜和宫颈瘤 ) 提供了强有力的依据。 常规测试尚不标准,但可以帮助确定哪些人可以从饮食调整或精心补充中受益。

需要进一步研究几个领域:需要进行更长时间的随机化控制试验,以确定铜补充是否能减少糖尿病人群的心血管硬端点(心肌梗塞、中风、心血管死亡等),研究还应调查铜的最佳形式(如:甘化铜与硫酸铜)以及理想剂量范围,这种剂量范围可以实现无毒性的利益,另一个有希望的途径是使用铜质剂与低剂量铜补充剂相结合,以防止在花纹上自由铜的有害影响,这种方法在动物模型中显示出了多生硬化症的一些成功。

此外,铜与其他矿物,特别是锌、铁和硒的矿体之间的相互作用会更加被关注,因为不平衡会掩盖或扩大铜的影响。 考虑到个人矿物特征的个性化营养方法将来可能成为糖尿病管理的一部分。

结论

铜远不止是背景微量营养素;它也是防糖尿病心血管并发症的关键人物。 铜通过在抗氧化剂防御、血管弹性、脂质代谢和炎症调控中的作用,在面对代谢压力时有助于维持心血管系统的完整性。 缺乏和过量都是有害的,但对于许多糖尿病患者来说,优化饮食用铜摄入量提供了安全实用的手段来降低氧化应激力和支持心智健康。

医疗提供者应该意识到青铜在糖尿病患者中的重要性,考虑酌情进行常规监测,引导患者转向铜丰全食品,同时警告不要未经监督的高剂量补充剂。 随着研究的进展,铜成干预可能成为全面糖尿病护理的标准组成部分 — — 而不是对经证明的疗法的替代,而是改善结果和生活质量的补充工具。

进一步阅读时,请参考NIH饮食补充办公室的"铜质概况介绍"[,用于近期对铜和糖尿病进行同行审查研究的""PubMed数据库,以及"]"美国心脏协会糖尿病并发症指南[. 了解这个新兴领域,可能有助于临床医生和病人就糖尿病心血管预防的营养战略做出更有教育意义的决定.