什么是糖尿病
糖尿病是一种慢性、全身性、代谢性疾病,并具有相当强度的家族聚集性现象,即一个家系中有3个或3个以上患有糖尿病的现象(张凌丽,)。遗传流行病学研究发现,成年型糖尿病先证者①的一级亲属糖尿病患病率为6.14%,远比对照组一级亲属的患病率0.98%高约6.27倍(邹世品,等,)。
人体胰腺由有管腺和无管腺两部分组成。有管腺属于外分泌系统,分泌含有蛋白酶、脂肪酶及淀粉酶等消化酶的消化液,对人体的消化、吸收发挥重要的生物学作用;而无管腺属于内分泌系统,无管腺的腺体细胞好像岛屿一样分布在有管腺泡的间隙中,因此人们称它为胰岛。胰岛中的β细胞分泌的胰岛素,直接进入血液,调节人体的糖代谢(陈元明,)。
由于胰腺分泌胰岛素不足(Ⅰ型糖尿病,也称胰岛素依赖型)或者人体对胰岛素的作用不能给予正常反应(Ⅱ型糖尿病,也称非胰岛素依赖型),引起糖、蛋白质和脂肪代谢紊乱,导致血液中的葡萄糖不能转化成能量被身体利用,进而使血中葡萄糖水平升高,过多糖分随尿液、汗液排出体外。
糖尿病典型的临床表现为“三多一少”,即多饮、多尿、多食和体重减少。但也有部分患者起病时仅有体重渐减,而无“三多”征象。
在60岁以上所患的糖尿病为老年糖尿病。该人群有它自身的一些特点:发病率高;Ⅱ型病人多;患者常无典型的“三多”症状;病人常在患病数年后才得到诊断;如诊断、治疗不及时、不规范,容易发生各种并发症等(王捍峰,)。
中国糖尿病发病情势严峻
糖尿病会引发各种并发症,如糖尿病性昏迷、酮血症酸中*、乳酸性酸中*、严重低血糖、冠心病、脑动脉硬化、脑卒中(脑中风)、失明、性功能障碍以及糖尿病足病等。糖尿病的高并发症发生率导致高致死率和高致残率。
糖尿病也是增龄性疾病之一。近年来,中国糖尿病病人的数量正以惊人的速度增加,发病呈现年轻化趋势。据中国学者在《美国医学会杂志》(JAMA)发表的论文显示,在年中国20岁以上人口调查中,中国成年人糖尿病的患病率估计为11.6%,糖尿病前期的患病率估计为50.1%。据此估计,中国成年人中患糖尿病的有1.亿,糖尿病前期人口有4.亿(Xu,etal,)。
年11月14日(世界糖尿病日)中央电视台报道,中国糖尿病患病人数居世界第一,而且还呈上升趋势,情势十分严峻。糖尿病已成为全球最为严重的公共卫生问题之一(Yang,etal,;张宇,等,)。
糖尿病患者血硒浓度都低于正常人
研究证实,硒与胰腺关系密切。缺硒会使胰腺腺体萎缩,进而导致其生理功能改变(汤利华,等,)。早在年,中国农业科学院的陆肇海、苏琪等学者与美国康奈尔大学的卡姆兹(Combs)教授合作进行雏鸡模型试验,用缺硒饲料喂养的雏鸡,其胰脏组织出现空泡、萎缩和纤维化,胰腺中GPx活性降低,而且随着饲料中缺硒量增加,病变程度加重。同样,只发生在低硒地区的克山病,在该病的尸检病例中,胰腺腺泡萎缩的检出率高达43.5%(陈元明,)。
近年来研究发现,血清微量元素异常变化与糖尿病病情发展密切相关,糖尿病患者的血硒浓度显著低于正常人(魏小飞,等,;杨朝菊,)。
西班牙一项研究显示,糖尿病患者的血清硒浓度为(64.9±22.8)μg/L,显著低于正常人群的(74.9±27.3)μg/L(Navarro-Alarcona,etal,)。
美国哈佛公共卫生学院的一项研究显示,糖尿病患者的指甲硒水平也低于正常人群(Rajpathak,etal,)。
中国的杨辉、杨平()测定了89例糖尿病患者治疗前的血硒含量,为(0.±0.82)mg/L,明显低于健康对照组(0.±0.)mg/L(p0.05),且与血糖水平呈负相关。张宇、刘丽()测定了例高危糖尿病患者空腹血糖(FPG)和血清锌、硒、铜、锰水平。结果显示,患者FPG高于对照组,锌、硒、锰水平与FPG呈负相关。杨朝菊()研究发现,糖尿病人群血清锌、铬、硒含量显著偏低。汤利华等()测定了例糖尿病人血清铁、锌、硒含量,结果显示,铁含量高于正常对照组,锌、硒含量低于正常对照组(p0.05)。刘大晶()研究显示,糖尿病患者一级亲属(父母、兄弟姐妹、子女等)的血清硒水平(74.65±5.9)μg/L也显著低于正常人群对照组(88.7±8.7)μg/L(p0.)。
硒有胰岛素样作用,表现出降血糖效果
随着硒与糖尿病关系研究的不断深入,大量文献报道硒在促进细胞对葡萄糖的摄入、糖代谢及胰岛素信号转导放大等方面都具有类似胰岛素的作用。
日本研究人员Ezaki()最早在体外实验时发现,硒酸钠能提高大鼠脂肪细胞膜上葡萄糖载体的转运能力,刺激两个葡萄糖转运蛋白GLUT-1和GLUT-2从细胞内向细胞质膜(即细胞膜外)的转移,从而达到加速葡萄糖的运输、降低机体血糖的作用。实验还发现,加入1mmol/L的硒酸钠与1nmol/L胰岛素的作用是相同的,当加入硒酸钠2min后就能观察到葡萄糖转运蛋白活性增强,10min内达到血糖平衡。他据此认为,硒有胰岛素样的作用。
接着,又有动物实验得到证实。McNeill等()用体内试验证明,浓度为10~15μmol/(kgd)的硒酸钠对链脲佐霉素(STZ)诱导的糖尿病大鼠血浆葡萄糖水平有显著降低效果,并一直维持在低水平。Stapleton()则认为,硒在促进细胞的葡萄糖转运、糖的代谢以及胰岛素信号转导等方面都有类胰岛素作用,硒可作为一种有效的胰岛素模拟物和潜在的抗糖尿病药。
中国研究人员刘永旺等()通过动物实验显示,补饲富硒麦芽后(和对照组相比),糖尿病大鼠胰岛素水平显著提高,血糖浓度明显下降;GPx和血浆SOD活性下降趋势延缓,血清胆固醇和甘油三酯浓度降低。研究人员认为,硒的拟胰岛素样作用可能改善了糖尿病大鼠的糖、脂肪代谢。Ⅰ型糖尿病表现为胰腺分泌胰岛素不足,患者血糖升高,病情严重,主要依靠注射胰岛素治疗。盛希群()用四氧嘧啶建立Ⅰ型糖尿病小鼠实验模型,对其补充浓度为2mg/(kgd)的亚硒酸钠,2周后小鼠出现明显的降血糖效果。
补硒可显著抑制糖尿病并发症
糖尿病久病可造成微血管病变和大血管病变等并发症。微血管病变包括糖尿病性肾病(DN)、糖尿病性视网膜病变(DR)、糖尿病性周围神经病变(DPN),大血管病变有冠心病、脑血管病、下肢血管病变和糖尿病足等(张晖,)。
许多研究显示,补硒有助于抑制和延缓糖尿病并发症的发生和发展。
糖尿病性肾病是最常见、最严重的微血管病变并发症和主要死亡原因之一。
研究表明,由脂肪组织分泌的脂联素蛋白在临床试验中表现出抗糖尿病并发症的作用。查火兵、魏倩萍()研究发现,补硒可促进肾脏脂联素表达。
他们通过动物实验显示,亚硒酸钠干预组大鼠脂联素mRNA是空白对照组的2.倍,糖尿病性肾病对照组脂联素mRNA是空白对照组的1.倍。亚硒酸钠干预组脂联素表达高于糖尿病性肾病对照组及空白对照组(p0.05)。表明硒明显促进肾脏脂联素的表达。他们分析认为,硒可能是通过抗氧化应激、增加外周组织对胰岛素敏感性而促进肾脏脂联素表达的。脂联素表达水平增加又进一步改善血管内皮功能、胰岛素抵抗和糖脂代谢,从而改善肾脏功能。
王艳等()做了血清硒水平与糖尿病性肾病相关性的临床研究。他们根据24小时尿蛋白排泄率将例糖尿病性肾病患者分成三组:尿蛋白正常24例为NA组,微量尿蛋白35例为MA组,临床蛋白尿41例为CP组;同时选取50例单纯糖尿病患者为对照组。检测4组患者的血清硒和肾功能指标。
检测结果显示:①MA组和CP组血清硒水平均显著低于NA组和对照组,CP组血清硒水平明显低于MA组,表明随着糖尿病性肾病病情加重,血清硒水平逐渐下降。②尿素氮、肌酐、尿蛋白排泄率与血清硒呈显著负相关(r依次为-0.、-0.、-0.,p0.01)。③血清硒是糖尿病肾病的保护因素,即血清硒水平越高,糖尿病性肾病的风险越小。研究提示,硒与糖尿病性肾病存在密切的相关性,补硒可提高血硒水平,有助于延缓糖尿病性肾病的发生和进程。
王念鸿等()给67例肾功能正常的Ⅱ型糖尿病患者(尿微量白蛋白)中的29例服用硒酵母(作为观察组),38例作为对照组,观察硒对尿白蛋白的影响。治疗6个月后,观察组的尿白蛋白(.9±.7)mg/gCr低于对照组(.6±.4)mg/gCr,差异有统计学意义(p0.05)。研究提示,硒酵母可降低Ⅱ型糖尿病性肾病患者尿微量白蛋白水平,延缓糖尿病性肾病的进程。
近些年硒与糖尿病关系研究的新观点
一直以来,学者们认为补硒可以降低糖尿病的发生率(姜少琼,等,)。但近些年越来越多的流行病学研究发现,部分硒蛋白展现出有促进糖尿病发生的作用,这个观点和既往的学术观点发生了矛盾(潘洁敏,等,)。
突出的实例是美国开展的两项大样本人群干预研究:一项癌症营养预防(NPC)研究发现,名参与者每天补硒酵母μg,平均随访7.7年后发现新发Ⅱ型糖尿病病例97例,其中补硒组58例,服安慰剂组(对照组)39例。补硒组糖尿病发病率显著高于对照组(Stranges,etal,7)。另一项硒和维生素E的癌症预防试验(SELECT)显示,名男性每天补充μg硒代甲硫氨酸,连续补5.5年,发现补硒组患Ⅱ型糖尿病的危险性高于对照组(p=0.16;RR=1.07;99%CI,0.94~1.22)(Lippman,etal,)。
周继昌、雷新根()通过研究后认为,美国这两项干预研究中的人群都处于良好的基础硒营养水平,在这种不缺硒的情况下再补充高剂量的硒,很可能有引发糖尿病的风险。
针对硒与糖尿病研究出现的新观点,有学者又进行了深入研究,以寻找流行病学证据。蒋霞、秦立强()在“硒与Ⅱ型糖尿病关系的流行病学证据”一文中,汇总了国际上近年来发表的血硒水平与Ⅱ型糖尿病发病关系的流行病学资料,经分析未发现血硒水平/补硒与糖尿病患病/发病间有明确的相关性:
①Ⅱ型糖尿病患者的血硒水平(横断面调查):在英国、墨西哥、克罗地亚等国家开展的横断面调查(也称患病率调查)发现,糖尿病组血浆硒水平显著低于对照组,而《英国生物医药杂志》的文章认为血浆硒水平与患病年限有关,病程越久的患者血浆硒水平越低。还有一些横断面调查得到的结果也不尽相同。为全面比较糖尿病组与正常组血浆硒浓度的关系,蒋霞、秦立强对符合要求的11项研究作了meta分析,结果提示两组的血浆硒浓度差异无统计学意义。
②硒水平与糖尿病(队列研究):蒋霞、秦立强认为,与横断面调查比较,前瞻性队列研究能提供较为可靠的因果关系。
③补硒和糖尿病(随机对照试验):最引人注目的试验是前面介绍的美国癌症营养预防(NPC)试验、硒和维生素E的癌症预防试验(SELECT),都显示补硒发生糖尿病的风险大于不补硒的对照组。但需要指出的是,这两项试验设计均以研究肿瘤为主要目的。
蒋霞、秦立强两位研究人员通过上述分析后指出,中国从东北到西南是明显的缺硒带,这些队列研究没有针对中国低硒人群的资料,因此补硒防治糖尿病仍不确定。额外的硒摄入(如食物强化或市售补充剂)有益于低硒水平人群,但在硒水平充足或高的人群中应防止随意补硒带来的风险。
罗程等()科研人员认为,目前的研究存在一定的局限性,这些研究结果多来自基线硒水平较高的欧美国家的人群,干预人群大多采用μg/天的硒剂量,与中国成人推荐摄入量(60μg/天)相比,该剂量过高。在基线水平较高的人群中补高剂量硒会增加Ⅱ型糖尿病风险,那么在中国缺硒人群中补低剂量硒(60μg/天)是否能降低Ⅱ型糖尿病的风险呢?目前尚缺乏人群证据。
我们硒软科学课题组研究了年内有关硒与糖尿病、胆固醇、代谢综合征等代谢系统相关的文献,其中有超过一半的研究集中于糖尿病及其并发症,在这些文献中又有一半的文章结论认为硒对糖尿病有保护作用,有1/4的文章指出硒对糖尿病有损害作用,1/4的文章持中立态度。可见,硒在糖尿病治疗方面的作用,还存在较大争议,还需要进一步深入研究。