硒在糖尿病及其并发症中的作用.docVIP

硒在糖尿病及其并发症中的作用 罗　军　　张世联(河北省疾病预防控制中心医学部　石家庄　050021) 摘要：较系统介绍了硒在自然界、生物体内的分布及存在方式，并重点从机理上综述了近十年来国内外有关硒在糖尿病及其并发症中作用的主要研究成果，从多角度探讨了研究中的几个疑点和热点，希望能为该研究领域的学者提供一定帮助。关键词：硒；糖尿病；糖尿病并发症 　　糖尿病(DM)作为医学界的一大难题，其众多的并发症，给人类健康带来了巨大的危害，近年来对于糖尿病的研究更趋深入、全面，而硒这个当今学术界研究的热点微量元素，不仅在心血管疾病中起着重要的作用，在糖尿病治疗及并发症的防治中亦扮演着非常重要而独特的角色。　　l　硒的存在形式及分布　　硒是近年来才广为受人类重视和研究的元素，直至l957年才为schwenz和foltz证实为动物必需的微量元素，它与人类及其他物种的生长、发育有着密切的联系，近年来更是在心血管疾病中倍受学者们的重视。　　1.1　硒在自然界的存在状态及分布　　硒作为一种特殊的微量元素，在自然界中不仅含量甚微而且分布极不平衡，世界绝大部分地区都属于贫硒区。我国自东北向西南地区这一分布带上更属于硒极低水平地区，这也是我国克山病的高发带，经流行病学研究该病与硒摄人量过低有着密切的联系。我国湖北恩施地区是世界闻名的高硒区。硒在自然界以无机态及有机态两种形式存在，无机态多以硒酸盐形式存在于地质、矿石之中，经水溶解后，为生物所利用；而有机态则以硒蛋白及硒多糖形式存在于动、植物体内：经研究，有机态硒的生物利用率要远高于无机态，而硒绝大多数都以无机态存在于自然界，故一些非贫硒区、亦常发生硒缺乏性疾病，硒在体内量—效关系符合weinberg曲线，呈最适营养规律，其安全摄入量范围极窄，过低可致克山病等硒缺乏疾病，过高又可致脱发、掉甲等慢性中毒症状。故james指出硒生物学效应表现为双向性，过低过高都会造成脂质过氧化物(LPO)上升，造成膜毒性，因此摄入适量的高生物利用率的有机硒对于预防硒相关性疾病有着重要的意义。　　1.2　硒在机体中存在状态和分布　　硒在哺乳动物体内主要以硒蛋白形式存在，现已确定主要有9种：细胞内谷胱甘肽过氧化物酶(cGPX)，细胞外谷胱甘肽过氧化物酶(eGPX)，磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPX)，胃肠谷胱甘肽过氧化物酶(GPX—GI)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型碘化甲状腺原氨酸5′脱碘酶(ID)，硒蛋白p及w，均以硒半胱氨酸(SeCys)形式存在于蛋白多肽中，其中前4种均为谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)，且硒均位于酶的活性中心，以谷胱甘肽(GSH)为底物还原降解H202，减少体内过氧化物损伤。cGPX，PHGPX，GPX—GI、硒蛋白w均位于细胞内，其中cGPX位于各种组织细胞内，是抗氢过氧化物最重要的酶之一；而GPX—GI主要位于肠胃、肝细胞内；PHGPX位于各种组织细胞的细胞核和线粒体中，是特异的还原磷脂氢过氧化物．而且还有调节蛋白激酶c、钙释放蛋白的作用：硒蛋白w位于肌细胞内，而eGPX位于血浆及细胞外液中，3种ID共同维持甲状腺素平衡；硒蛋白p分布于血浆及细胞外液中，是一种硒转移蛋白，现已成为一个研究热点。　　2　硒与糖尿病　　2.1　对于Ⅰ型DM—胰岛素依赖型(IDDM)，其致病机制主要是胰岛β细胞受损，胰岛素分泌绝对不足，致使血糖代谢受阻，血糖升高引起糖尿病，实验证明低Se、VE可引起β细胞合成、分泌胰岛素降低，而在实验性糖尿病中，证明由四氧嘧啶、链脲佐菌素引起的糖尿病均与自由基生成过多造成胰岛β细胞损伤有关。在自然发生的Ⅰ型DM的动物模型中，因自身免疫机制引起的胰岛炎亦证实与一氧化氮(NO)自由基有关，实验证明NO具有扩张血管功效，而近期证明DM早期高浓度NO会在O.2—作用下产生具有强力氧化作用的ONOO—自由基，其具有强烈的膜损伤作用，可降低血管弹性及GPX活性，是DM早期损伤的一个重要原因。其NO升高的原因可能为DM发病时O.2—大量增多促使Ca2+细胞内流，激活了结构型NOS(cNOS)而使NO增多。另外环磷腺苷酸(CAMP)升高，促内皮素升高，亦可引起NO的升高，产生早期损伤。但同时O.2—又可以清除NO，随着病程的延伸，O.2—大量增多，NO也随时间的延长而逐渐降低。而硒作为一种强力自由基清除剂，对自由基的作用主要是通过体内各种GPX发挥出来的，尤其是cGPX，尽管有实验证明GPX的降低不一定由于低硒所致，而补硒的确能提高GPX的活性，是催化过程中唯一的原子，通过H2O2→H2O方式清除H2O2这种氢氧自由基，而且硒化合物能与单线态1O2形成电荷迁移配合物，猝灭1O2，降低自由基对其他的自由基清除酶的损伤，并连锁的提高SOD，CAT等酶的活性，从而大大提高了自由基的清除能力。因此在DM早期补充