硫胺素與相關(guān)疾病的研究進(jìn)展

魯飛翔，胡　南，周仙杰　綜述　劉慶春　審校

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硫胺素與相關(guān)疾病的研究進(jìn)展

魯飛翔，胡南，周仙杰綜述劉慶春審校

【摘要】硫胺素主要是以輔酶或輔基的形式參與機(jī)體的能量代謝，缺乏硫胺素會削弱機(jī)體的抗氧化能力、影響糖代謝功能的正常發(fā)揮。近年來有關(guān)硫胺素與一些疾病關(guān)系的報道日益增多，筆者查閱相關(guān)文獻(xiàn)，綜述了硫胺素對阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease， AD）、糖尿病、韋尼克腦病、神經(jīng)炎性反應(yīng)、腫瘤等疾病的重要作用及影響機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】硫胺素；韋尼克腦病；糖尿病；腫瘤

E-mail：feixiang_1799@163.com

作者單位：100039北京，武警總醫(yī)院采購中心

硫胺素，又稱維生素B1或抗神經(jīng)炎素，是由噻唑環(huán)和嘧啶環(huán)結(jié)合而成的一種B族維生素。正常成年人體內(nèi)硫胺素的含量為25～30 mg，主要分布于肝臟、腎臟、骨骼肌、小腸、腦組織和皮膚中［1]。在人體組織中，硫胺素主要以焦磷酸硫胺素的生物活性形式存在，具有清除羥自由基的能力，并具有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用［2]。硫胺素還能夠促進(jìn)腸胃蠕動，增加食欲，并且可降低部分疾病發(fā)生的危險性［3]。筆者主要從硫胺素與阿爾茨海默癥、糖尿病、韋尼克腦病、神經(jīng)炎性反應(yīng)、腫瘤等疾病之間的關(guān)系，對其在相關(guān)疾病中重要作用及影響機(jī)制作一綜述。

1　阿爾茨海默病

AD，又稱老年性癡呆，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床上，該病主要表現(xiàn)為認(rèn)知能力下降、性格改變、語言功能障礙、生活自理能力下降及精神行為異常等，最終發(fā)展為癡呆［4]。氧化應(yīng)激、線粒體損傷和代謝能力降低是AD的重要病理生理學(xué)機(jī)制。盡管已有藥物可緩解其癥狀，但目前尚無治愈方法［5]。

硫胺素在體內(nèi)主要以輔酶的形式參與糖分解代謝，對維持腦內(nèi)氧化代謝平衡具有重要作用。人體內(nèi)硫胺素缺乏會引起注意力不集中、腦代謝能力降低和神經(jīng)元死亡等神經(jīng)退行性病理生理學(xué)變化［6]。王靜等［7]通過對AD模型小鼠研究表明，實(shí)驗(yàn)性硫胺素缺乏（thiamine deficiency， TD）能夠降低腦內(nèi)硫胺素依賴性代謝酶的活性，進(jìn)而導(dǎo)致氧化代謝異常、丘腦核團(tuán)神經(jīng)元特異性死亡、膠質(zhì)細(xì)胞激活等。費(fèi)國強(qiáng)［8]對TD模型小鼠的研究顯示，增加體內(nèi)可利用硫胺素水平能改善AD模型小鼠的認(rèn)知水平，減輕其腦病理改變。張騎鵬［9]研究表明，AD患者與腦細(xì)胞中葡萄糖和能量代謝障礙有關(guān)的酶活性異常中，以硫胺素作為輔酶的α-酮戊二酸脫氫酶、丙酮酸脫氫酶和轉(zhuǎn)酮醇酶等活性下降最明顯。因此，補(bǔ)充硫胺素可能是延緩AD發(fā)展的有效方法之一。

2　糖尿病并發(fā)癥

糖尿病是一組以高血糖為主要特征的代謝性疾病，其并發(fā)癥遍及全身各處［10]，常見并發(fā)癥為大血管并發(fā)癥和微血管并發(fā)癥（如腎?。?。過量葡萄糖經(jīng)異常途徑產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性作用代謝物是糖尿病主要發(fā)病機(jī)制之一。硫胺素與糖尿病并發(fā)癥之間關(guān)系研究主要集中于硫胺素水平降低與糖尿病大血管病變的相關(guān)性方面［11]。機(jī)體在高血糖狀態(tài)下，產(chǎn)生大量氧自由基，使得氧自由基在體內(nèi)蓄積而引起氧化應(yīng)激損傷，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂［12]。

硫胺素具有清除氧自由基的能力，能夠降低氧化應(yīng)激對機(jī)體的損傷，預(yù)防高血糖引起的內(nèi)皮細(xì)胞損傷，在一定程度上可預(yù)防微血管病變［13]。實(shí)驗(yàn)表明，給予大鼠外源性硫胺素能夠減少糖尿病相關(guān)腎臟損傷，改善糖尿病周圍神經(jīng)病變及逆轉(zhuǎn)高血糖引起的內(nèi)皮功能不全［14]。如何降低糖尿病對微血管損傷程度一直是相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，而研究結(jié)果表明，硫胺素類藥物可通過激活轉(zhuǎn)酮醇酶的方式，使過量的葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑代謝，減少其參與異常代謝，從而降低細(xì)胞毒性作用，在一定程度上減少糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生［15]。

3　韋尼克腦病

韋尼克腦病又稱出血性腦灰質(zhì)炎，是因硫胺素缺乏所致的神經(jīng)退行性疾病。其典型的臨床表現(xiàn)為精神障礙、眼肌麻痹和共濟(jì)失調(diào)性步態(tài)［16]。長期飲酒和營養(yǎng)不良是造成硫胺素吸收障礙并引起硫胺素缺乏并發(fā)生韋尼克腦病的最常見的原因［17]。

硫胺素是糖代謝的重要輔酶，參與糖代謝的氧化脫羧反應(yīng)，其缺乏會發(fā)生糖代謝的三羧酸循環(huán)障礙，不能產(chǎn)生足量的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate， ATP），使腦對葡萄糖的利用普遍降低，造成神經(jīng)細(xì)胞變性、壞死，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，表現(xiàn)為韋尼克腦?。?8]。另外硫胺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因缺陷，導(dǎo)致硫胺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白缺乏，降低腸上皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)硫胺素運(yùn)輸，進(jìn)而導(dǎo)致硫胺素的缺乏，并引起韋尼克腦?。?9]。

韋尼克腦病患者均存在硫胺素缺乏，但某些患者雖然臨床表現(xiàn)為硫胺素缺乏，但血硫胺素濃度卻正常。所以，我國除了通過測定硫胺素血濃度來診斷韋尼克腦病外，臨床上還依據(jù)輔助工具如頭顱磁共振成像等來確定診斷。另外，國外報道，二磷硫胺素水平和紅細(xì)胞硫胺素轉(zhuǎn)酮酶活性的測定也有助于確診韋尼克腦?。?0]，可彌補(bǔ)依賴血硫胺素濃度診斷的不足，但仍需進(jìn)一步臨床實(shí)踐證實(shí)。盡管硫胺素缺乏會造成韋尼克腦病，但同時它又是韋尼克腦病的特異性治療手段之一，早期應(yīng)用硫胺素可改善或終止疾病發(fā)展［21，22]?？嘴o淵［23]研究結(jié)果表明及時、足量補(bǔ)充硫胺素可明顯緩解韋尼克腦病患者神經(jīng)癥狀。因早期治療可逆轉(zhuǎn)無結(jié)構(gòu)變化腦損傷，故對于長期飲酒患者入院時即應(yīng)高度重視，密切觀察病情，以便及早發(fā)現(xiàn)韋尼克腦病的癥狀，及時補(bǔ)充硫胺素。

4　神經(jīng)炎性反應(yīng)

炎性反應(yīng)是一種對外來損傷因子（如感染、外傷等）的刺激發(fā)生的以防御反應(yīng)為主的基本病理過程［24]。神經(jīng)炎性反應(yīng)是激活的小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、入侵的T細(xì)胞及過度產(chǎn)生的炎性反應(yīng)介質(zhì)組成的反應(yīng)［25]。硫胺素缺乏可引起多種神經(jīng)炎性反應(yīng)，如腳氣病。其臨床表現(xiàn)主要為四肢麻木、感覺障礙、肌肉萎縮、心力衰竭、肌力下降等。研究表明，硫胺素可能涉及神經(jīng)組織中陰離子通道的調(diào)節(jié)，與抗神經(jīng)炎有關(guān)［26]。硫胺素缺乏會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)能源不足，患者的周圍神經(jīng)末梢有發(fā)炎和退化現(xiàn)象，不能很好地維持髓鞘的完整性，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)痙攣，出現(xiàn)周圍神經(jīng)炎性反應(yīng)狀［27]。章林和汪學(xué)群［28]研究發(fā)現(xiàn)硫胺素具有神經(jīng)營養(yǎng)作用，能輔助治療周圍神經(jīng)炎。硫胺素為水溶性維生素，無副作用，即使大劑量使用也不會導(dǎo)致人體中毒，其多余的分量會完全排除體外，神經(jīng)炎性反應(yīng)患者易于接受，值得臨床大量推廣。

5　腫　瘤

硫胺素在防治腫瘤方面發(fā)揮重要作用，其機(jī)制可能是硫胺素能抑制硝基喹啉、血管緊張素-Ⅱ誘導(dǎo)的DNA氧化損傷［29]。硫胺素不僅可以參與機(jī)體能量代謝，還可以作用于翻譯過程進(jìn)而影響基因表達(dá)。Konopacka等［30]研究發(fā)現(xiàn)，硫胺素能夠一定程度上減少輻射對正常細(xì)胞的損傷程度，對X線片誘導(dǎo)的基因突變起到防治作用。

近年來研究發(fā)現(xiàn)硫胺素與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。有關(guān)學(xué)者研究了不同地區(qū)腫瘤的發(fā)生與營養(yǎng)素的關(guān)系，該營養(yǎng)素生態(tài)學(xué)研究顯示，硫胺素的攝入量與癌癥的病死率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系［31]，攝入較多的硫胺素和煙酸可降低胃癌發(fā)病率［32]。一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)硫胺素是前列腺癌的保護(hù)因素［33]。硫胺素在厭氧環(huán)境中能夠抑制腫瘤細(xì)胞生長，因此在放療時加入硫胺素能夠達(dá)到抑制癌細(xì)胞的效果。硫胺素預(yù)防腫瘤作用機(jī)制目前還不清楚，還有待做進(jìn)一步的流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究加以證實(shí)。

6　其　他

慢性肺源性心臟?。ê喎Q肺心?。?，是老年人群中常見的一種呼吸系統(tǒng)疾病。老年肺心病患者主要表現(xiàn)為血黏度升高、紅細(xì)胞比容升高、通透性增強(qiáng)及肺微血管壁缺氧損傷、右心功能不全等，最終可導(dǎo)致心肺功能衰竭病死。硫胺素缺乏時，神經(jīng)纖維膜及周圍神經(jīng)受損，使得神經(jīng)系統(tǒng)對心臟的調(diào)節(jié)能力減弱，易導(dǎo)致肺心病發(fā)生；硫胺素重度缺乏可引起肺組織結(jié)構(gòu)和功能異常，產(chǎn)生肺血管阻力增加，肺動脈壓力增高，導(dǎo)致心肌纖維肥大變性，右心表現(xiàn)更為明顯，心肺衰竭進(jìn)度加速，病死率明顯升高。所以，對于老年性肺心病患者，應(yīng)該高度重視硫胺素的及時補(bǔ)充，以輔助糾正治療肺心?。?4]。

慢性乙型肝炎是由乙型肝炎病毒引起的一種嚴(yán)重威脅人類健康的傳染病，可發(fā)展為失代償肝硬化和原發(fā)性肝癌。李永新等［35]研究發(fā)現(xiàn)，將硫胺素應(yīng)用于慢性乙型肝炎患者后，檢測出患者體內(nèi)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（反應(yīng)肝功能指標(biāo)）的水平以及乙型肝炎病毒DNA的水平均有所下降，顯示硫胺素在肝功能恢復(fù)上具有明顯的效果，結(jié)果表明硫胺素可作為慢性乙型肝炎的基本治療藥物，長期服用硫胺素可穩(wěn)定肝臟內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)肝功能恢復(fù)。相比現(xiàn)有治療慢性乙型肝炎的藥物，硫胺素具有方便、廉價、無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，硫胺素在治療AD、糖尿病、韋尼克腦病、腫瘤等疾病方面能夠起到一定的積極影響。硫胺素以輔酶的形式參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)，清除羥自由基等脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)物，服用適量的硫胺素對高血糖所致的微血管病變、高脂血癥導(dǎo)致的血管內(nèi)皮損傷以及輻射誘導(dǎo)的基因損傷等的預(yù)防具有一定積極作用。然而硫胺素的缺乏作為上述部分疾病的發(fā)病原因尚未被確認(rèn)，硫胺素作為主要或輔助藥物治療某些疾病的機(jī)理尚未闡明，有待未來進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

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（2016-03-03收稿2016-04-22修回）

（責(zé)任編輯李歡）

Research progress on thiamine and related diseases

LU Feixiang， HU Nan， ZHOU Xianjie，and LIU Qingchun. Procurement Center， General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces， Beijing 100039， China
Corresponding author: LIU Qingchun， E-mail: lqc@vip.163.com

【Abstract】The main function of thiamine is the form of coenzyme or cofactor involved in energy metabolism of organism， thiamine deficiency can weaken the body’s antioxidant capability， affecting the normal functioning of the metabolism of sugar. Recently， reports of the relationship between thiamine and some diseases are increasing. Theauthor reviewed literatures， and summarized the important effect and mechanism of thiamine on Alzheimer’s disease， diabetes，Wernicke’s encephalopathy， nerve inflammation， cancer and other diseases.

【Key words】thiamine； Wernicke’s encephalopathy； diabetes； tumor

【中國圖書分類號】R151.43

DOI：10.13919/j.issn.2095-6274.2016.05.015

基金項(xiàng)目：達(dá)能營養(yǎng)中心膳食營養(yǎng)研究與宣教基金（DIC 2015-09）

作者簡介：魯飛翔，碩士研究生在讀，

通訊作者：劉慶春，E-mail：lqc@vip.163.com