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硒在高血压和糖尿病中的作用 |
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张世联 王薇
硒(Se)是人体必需的微量元素,与生长、发育和疾病的发生有着密切联系,我国对硒与克山病之间的关系进行了大量的研究工作且取得了重大成果。随着研究的深入又发现硒与肿瘤、心血管疾病、糖尿病等疾病有关,具有潜在的临床应用价值。近几年此领域的研究进展迅速,已成为热门研究课题。本文将硒与高血压和糖尿病关系方面的进展作一简要回顾。
1 硒与硒蛋白
硒的生物学功能,主要是在体内以硒蛋白的形式表现。至今已确定的哺乳动物硒蛋白有9种［1］,它们是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-DI)、Ⅰ型碘化甲状腺原氨酸5′脱碘酶(IDⅠ)、Ⅱ型碘化甲状腺原氨酸5′脱碘酶(IDⅡ)、Ⅲ型碘化甲状腺原氨酸5′脱碘酶(IDⅢ)、硒蛋白P和硒蛋白W。另外还有更多的结构不清的硒蛋白。
关于各种硒蛋白的功能,目前已知cGPX主要存在于各种组织细胞内的胞液中,eGPX主要存在于血浆、脑脊液等胞外液中,均用还原型谷胱甘肽(GSH)作为底物,清除过氧化氢(H2O2)和脂类过氧化物。但两种硒蛋白各具特性,尤其eGPX功能尚不十分明确。
PHGPX存在于各种组织的细胞核和线粒体中,在睾丸组织中活性较高,它对磷脂氢过氧化物的活性较高,同时催化特异蛋白上的疏基氧化,因此人们认为PHGPX除了具有氧化作用外,还有调节某些蛋白因子作用,如蛋白激酶C、钙释放蛋白等［2］。
IDⅠ分布于肝、肾和甲状腺组织中,可将甲状腺分泌的T4转化成活性高的T3;IDⅡ可调节局部组织,如大脑、褐色脂肪的T4转成T3;IDⅢ只能使T4转成无活性的rT3;三种脱碘酶共同维持甲状腺素的动态平衡。
硒蛋白P分布于血浆和细胞外液中,一般认为它是一种硒运转蛋白,因其含有较多疏基和硒,有人提出可作为评价硒营养状况的指标,硒蛋白W主要存在于肌肉细胞内,其功能尚不清,推测可能起抗氧化作用。
2 硒与高血压
流行病学调查表明,人体血中硒水平改变是发生高血压的一种危险因子,但结果尚不一致,大部分报道血清硒与血压、体重指数、血中胆固醇和年龄等因素相关［3,4］。其与高血压发病关系不清,推测其可能性为:①硒在体内形成硒蛋白通过抗氧化作用改善机体代谢紊乱,调节血小板聚集性和血中胆固醇水平,而达到改善血压状况。②研究发现高血压患者和动物的细胞内Ca2+浓度增高,硒蛋白PHGPX可通过调节钙释放蛋白的活性而降低细胞内Ca2+的水平,从而降低血压。最近有实验表明:自发性高血压大鼠(SHR)其高血压的发生与细胞膜存在的遗传性离子转运障碍有关,而这一障碍的主要离子为Ca2+。硒是否与Ca2+相关,可用此种动物模型来证实。
3 硒与糖尿病
有报道糖尿病患者血硒明显低于健康人,也有结果显示患者及糖尿病模型大鼠血硒高于对照组［5,6］,还有两组间无变化的报道,对此尚需进行深入研究。我们认为体内硒水平可能与病情的严重程度,是否合并其他病症,尤其合并胃肠道疾病和肾病、患者的饮食种类等因素相关,已有实验证实血硒与吸烟、饮酒、血压、体重指数、年龄等因素关联。推测上述试验结果的不一致可能是由于选择患者的不同或实验误差造成,我们在轻、中度糖尿病患者和动物试验中均未见硒水平的异常。
较一致的结果是糖尿病患者血中GPX的活性减低,GPX其活性中心含有4克原子硒,体内硒水平变化是影响该酶活性的因素之一,但糖尿病可能为其他损伤机制造成,如体内自由基产生过多造成自身疏基氧化等。食物中缺硒可引起血糖增加［7］,补充硒可降低糖尿病小鼠血糖［8］,同时增加GPX活性。有报告硒具有胰岛素样作用,能刺激脂肪细胞膜上葡萄糖载体的转运过程。另外,体外实验表明GPX对大鼠红细胞膜的保护作用,需温育介质中存在葡萄糖的条件;如果红细胞来自缺硒大鼠,则葡萄糖不能提供有效的保护。这些说明硒同葡萄糖代谢有着一定的联系。
4 硒与糖尿病性高血压
国内外均有报道糖尿病合并高血压的发病率约占糖尿病患者群的40%左右。高血压的形成将加重大血管壁粥样硬化,使心脑血管病变的患者率显著增加。最近一些研究表明糖尿病患者体内自由基含量增多,且伴有并发症者增加更甚,似乎氧自由基增加与病情加重过程相一致。最新实验证实单纯用药物降低SHR糖尿病大鼠血压可恢复组织中GPX活性［9］,提示应综合治疗。而硒对高血压和糖尿[1] [2] 下一页
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