微量元素鋅與糖尿病

116013 沈陽軍區(qū)大連療養(yǎng)院 劉維會 劉雪婷

微量元素鋅與糖尿病

116013 沈陽軍區(qū)大連療養(yǎng)院 劉維會 劉雪婷

近年來，糖尿病(DM)的患病率呈上升趨勢，發(fā)病年齡也有所提前。全國營養(yǎng)狀況調(diào)查結果發(fā)現(xiàn)，我國18歲以上居民糖尿病患病率為2.6%，空腹血糖受損率為1.9%；估計全國糖尿病現(xiàn)患病人數(shù)達2 000多萬，另有近2 000萬人空腹血糖水平高于正常。大城市20歲以上糖尿病患病率由4.6%上升到6.4%，中小城市由3.4%上升到3.9%。國內(nèi)外的研究報告表明，微量元素在DM的發(fā)生、發(fā)展、預防、治療等方面也起著重要的作用[1-6]。現(xiàn)就近年來微量元素鋅與糖尿病關系的研究進展綜述如下。

1 鋅與DM的發(fā)病機制

鋅與生物的生長發(fā)育有關，是促進兒童生長的關鍵元素和智慧元素，是維持人體各種酶系統(tǒng)的必需成分，也是200多種酶的主要成分和激活劑，其直接參與核酸和蛋白質(zhì)的合成、細胞的分化和增殖以及許多重要物質(zhì)的代謝。人體內(nèi)還有一些酶需要鋅的激活而發(fā)揮其活性作用。鋅在人體內(nèi)的微量元素含量中位居第2位，僅次于鐵，在細胞內(nèi)廣泛分布。鋅有催化和調(diào)節(jié)的生物學功能，參與體內(nèi)多種物質(zhì)的代謝。在糖的分解代謝中，鋅是3-磷酸甘油脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶的輔助因子，直接參與糖的氧化供能[7]；同時，鋅也能協(xié)助葡萄糖在細胞膜上的轉運。胰島素的分子結構中有4個鋅原子，能直接影響胰島素的合成、貯存、分泌和結構的完整性及胰島素本身的活性。鋅也是許多葡萄糖代謝酶的成分及脂質(zhì)和蛋白質(zhì)代謝酶的輔助因子。鋅還能調(diào)節(jié)胰島素和受體的水平，在維持受體磷酸化和去磷酸化水平及胰島素傳導發(fā)揮重要的作用。Sprietsma[8]等認為，鋅不但可以維持胰島素的活性，而其本身又具有胰島素樣作用，在鋅足夠的情況下，機體對胰島素的需要量減少；鋅可糾正葡萄糖耐量異常，甚至替代胰島素改善糖尿病大鼠的糖代謝紊亂。鋅能加速傷口或潰瘍的愈合，并減少糖尿病并發(fā)癥。缺鋅可誘導產(chǎn)生胰島素抵抗甚至發(fā)生糖尿病。有學者發(fā)現(xiàn)，糖尿病病人普遍缺鋅，糖尿病并發(fā)癥也與細胞鋅或鋅依賴抗氧化酶的降低有關，如糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變等。

2 機理分析

2.1 缺鋅與DM DM患者鋅缺乏是腸鋅的吸收障礙和高鋅尿共同作用的結果。有人對鋅平衡6個因素（血清鋅、發(fā)鋅、尿鋅、腸鋅表觀吸收率、血糖和血清銅鋅比值）進行逐步回歸分析，從標準回歸方程（復相關系數(shù)R＝ 0.910 9，P＜0.01）的偏回歸系數(shù)得知，對鋅平衡影響最大的因素是腸鋅表觀吸收率（偏回歸系數(shù)＝0.658）和24 h尿鋅排泄量（偏回歸系數(shù)＝－0.369）。也就是說腸表觀吸收率越低，24 h尿鋅排泄越多，則鋅負平衡越嚴重，鋅丟失越多。糖尿病患者銅代謝呈過渡正平衡，血銅濃度高于正常人，兩者呈正相關（r＝0.38，P＜0.05）。提示糖尿病患者體內(nèi)有銅的積蓄，而其主要原因是腸銅表觀吸收率提高，糖尿病患者鋅、銅代謝呈反向變化并互為影響，糖尿病患者銅代謝紊亂與血糖濃度密切相關，血糖越高，則血清鋅、發(fā)鋅含量越低，尿鋅排泄越多，腸鋅吸收障礙及負平衡越嚴重。血糖越高，則血清銅及腸銅吸收率越高。當糖尿病人經(jīng)治療糖代謝紊亂被控制后，鋅的代謝趨于正常，而銅代謝則完全恢復正常，這就說明了高血糖是造成糖尿病鋅銅代謝紊亂的始動因素[9]。

何氏[10]研究結果表明，糖尿病患者血清鋅顯著低于正常人，且與血糖呈顯著負相關，與胰島素和肽呈正相關。糖尿病患者血清銅升高，且與血糖呈顯著正相關，與胰島素和C肽呈負相關。因此，認為有必要給糖尿病患者適當補充鋅，通過補鋅可抑制銅的吸收，也能提高機體對胰島素的敏感性，延緩或減輕并發(fā)癥的發(fā)生。

2.2 缺鋅與糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)DR是DM最為嚴重和常見的毛細血管并發(fā)癥之一[11]，是主要的致盲性眼病。國內(nèi)最近有報告指出[12]，DM眼底正常組和DR組的全血鋅值均低于正常對照組，表現(xiàn)出顯著性差異。隨著視網(wǎng)膜病變的進展，全血鋅濃度似有下降趨勢，說明DR的發(fā)生、發(fā)展與低鋅血癥可能存在一定聯(lián)系。

已有研究表明，鋅在人體的各器官中，眼內(nèi)含量比較高。在眼組織中，含量所以較高是因為以金屬酶的形式廣泛存在于各眼組織中，視黃醇還原酶以及視黃醇結合蛋白的形成都必須有鋅參與。鋅還有保護視網(wǎng)膜上皮細胞正常形態(tài)的功能，鋅缺乏則出現(xiàn)視網(wǎng)膜色素上皮細胞組織結構和形態(tài)的改變，視細胞外段變性，類似鼠的遺傳性視網(wǎng)膜色素變性。低鋅還可使視網(wǎng)膜抗氧化系統(tǒng)，如超氧化物歧化酶(SOD)的活性降低，造成視覺細胞的過氧化損害。

2.3 缺鋅與DM微血管病變鋅在全血中，85%存在于紅細胞內(nèi)，而紅細胞內(nèi)鋅多以碳酸酐酶等酶的形式存在，或結合為金屬蛋白。因此，機體缺鋅則會使這些鋅酶類合成不足，影響紅細胞物理、生化性質(zhì)發(fā)生變化，使紅細胞脆性增加，變形能力降低則易于聚集，易于形成微血管病變[12]。機體缺鋅造成胰島素合成、分泌障礙，同時導致DM病人對胰島素敏感性下降、病情加重，這樣又會造成鋅排除增多，形成惡性循環(huán)，勢必要加速、加重DM及其并發(fā)癥微血管病變的發(fā)生、發(fā)展。微血管并發(fā)癥包括視網(wǎng)膜病變、腎病和神經(jīng)病變，這些病變尤其是視網(wǎng)膜病變發(fā)生的危險性都隨DM病程延長而增加。

隨著微血管病變的進程，低鋅越來越明顯。目前國內(nèi)外資料多數(shù)報告均為DM病人出現(xiàn)微血管病變后發(fā)現(xiàn)血清鋅變化。因此，多數(shù)學者認為在DM病人治療中補充鋅劑，對糾正缺鋅狀態(tài)，提高胰島素的敏感性和免疫功能有一定作用。但也有學者認為，鋅對胰島素分泌的影響呈雙向性，血清鋅濃度極高或極低均可損害胰島素分泌，所以補鋅要適量才能有效治療DM及并發(fā)癥。

2.4 缺鋅與DM患者的脂代謝紊亂糖尿病患者在蛋白的非酶糖基化過程中可產(chǎn)生大量自由基，而高脂血癥及其并發(fā)癥的發(fā)生與氧自由基參與脂質(zhì)過氧化損傷致機體的多種病理生理變化有關。金屬硫蛋白是一種可由金屬誘導合成、具有豐富巰基的小分子量復合蛋白質(zhì)。在自然情況下，金屬硫蛋白上的20個半胱氨基酸基上的巰基均處于還原態(tài)，具有很強的抗氧化作用。糖尿病患者補充鋅，可誘導機體合成金屬硫蛋白，發(fā)揮其清除自由基、防止脂質(zhì)過氧化和DNA損傷的作用[13]。

3 補鋅與糖尿病的三級預防

微量元素鋅與糖尿病的發(fā)生發(fā)展等密切相關，應針對微量元素缺乏的病因開展糖尿病的三級預防。糖尿病的發(fā)病過程分3步。第1步，由患糖尿病的危險人群（即有糖尿病家庭史、肥胖和曾生產(chǎn)過巨大嬰兒者）發(fā)展到糖尿病階段；第2步，由糖耐量減低階段發(fā)展到臨床糖尿病階段；第3步，由臨床糖尿病階段發(fā)展到糖尿病并發(fā)癥，出現(xiàn)臨床癥狀及功能衰減階段。

糖尿病預防也分“三級預防”。第1級是降低糖尿病的發(fā)病率?，F(xiàn)已證實，生活方式包括飲食、運動、減肥、戒煙等干預可顯著降低Ⅱ型糖尿病的發(fā)病率[14]。鋅的供給量和食物來源：每天鋅的攝入量一般成人需10～14.5 mg，孕婦16～20 mg，哺乳婦女18～20 mg，嬰幼兒3～5 mg，兒童及青少年10～15 mg?？赏ㄟ^以下雙向策略來實現(xiàn)：①人群策略。加強糖尿病知識的健康教育，改變現(xiàn)在已知為糖尿病危險因素的生活方式和環(huán)境因素，大力宣傳微量元素與糖尿病的發(fā)生、發(fā)展、預防、控制的相互關系，提倡多吃富含鋅及鉻和硒的食物。鋅存在于多種食物中，特別是肝和牛羊肉、海生植物、乳制品、蛋黃、全麥面包、谷類及其制品等，牡蠣也含有豐富的鋅，植物型食物含鋅較少。制定并完善我國人體必需微量元素需要量和攝入量標準，美國營養(yǎng)需要量標準委員會推薦的安全適宜的鋅的攝入量一般認為每人15 mg/d[15]。②高危策略。指對那些將來可能發(fā)展為糖尿病的特殊高危個體或人群采取針對性的預防，使這些人不進入或晚進入到糖耐量減低階段。第2級預防是對已進入到糖耐量減低階段的病人的預防，使他們不進入或減緩進入到臨床糖尿病階段。有研究[16]認為預防糖尿病的關鍵是在糖耐量異常階段發(fā)現(xiàn)并治療，對這一階段的病人要加強血微量元素水平的監(jiān)測，開展微量元素的飲食療法，必要時開展微量元素類干預治療。第3級預防要加強對糖尿病病人補充微量元素的合適劑量的研究，是對已經(jīng)進入臨床階段的病人定期監(jiān)測血微量元素水平，積極進行微量元素的飲食療法和藥物干預，使糖尿病的并發(fā)癥形成和進展延緩，避免重要臟器的功能進入衰竭階段。

1 雷永樂.微量元素與糖尿病[J].廣東微量元素科學，1995，2(12)：70

2 苗新德.健康老年人與糖尿病患者血清10種元素測定比較[J].微量元素與健康研究，2001，18(3)：23-24

3 李暉.糖尿病母親及新生兒全血14種微量元素的研究[J].廣東微量元素科學，2001，8(8)：37-39

4 王秋月.糖尿病發(fā)病與微量元素鋅硒的相關性[J].中國臨床康復，2002，6(7)：1056-1057

5 ZaryarAH.BashiuMI.MasoodiSR.LawaayBA.WaniAIKhanAR.Dar-FA[J].CopperZinland.mangnesium.leveis In TYRe-Idiahetas. Saudi-Mecl-J,2002,23：539-542

6 余愛琴.糖尿病病人的血清微量元素變化的初步探討[J].廣州醫(yī)學院學報，1998，16(2)：25

7 趙漢芬.鋅與三大物質(zhì)代謝.微量元素與健康研究，1996，13(2)：63

8 Sprietsma JE.Schuttcmakcr GE Diabctcs can be prcventcd reducing insulin production Mcd Hypothese,1994，42(1):15

9 貢長生.微量元素化學與人體健康.大學化學，1989，4 (1)：23

10 何邦平.趙得山，王穎，等.糖尿病患者血清鋅、銅、鐵、鈣、鎂的水平與血糖、胰島素和C肽的相關性.南昌大學學報（理科版），1994，32(18)：11

11 duance TD.Clinical ophthanlmology New York,San Francisco [J].London:Harper&Row，1998，3：2107-2110

12 傅永懷.微量元素與臨床[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1997.217-218

13 Yang J.Cherian MG.Protective effects of metallothionein on streptozotocin induced diabetes in rats.Life Sci,1994.55:43

14 Haffner SM.Can reducing peaks prevent type 2 didbetes: implication trials[J].Int J Clin pract Suppl,2002,129: 33-39

15 Simon SF,Taylor CG.Dietary zine supplementation attenuates hyperglycemia in db/db mice[J].Exp Biol Med,2001, 226(1)：4351

16 陳小萍，張亞飛.微量元素硒與糖耐量異常[J].廣東微量元素科學，2000，7(3)：17-19

1005-619X（2009）04-0354-02

2008-05-29）