2型糖尿病细胞学机制与非药物干预探究

2020-07-21 08:13康洁曹梅
各界·下半月 2020年6期
关键词:胰岛自由基微量元素

康洁 曹梅

摘要:目的对2型糖尿病进行细胞机制分析,并提出非药物干预策略。从胰岛素在细胞内合成、修饰、加工、分泌与胰岛素对其靶细胞的信号调节、信号传递角度,分析糖尿病发生的可能的细胞原因与机体原因,是胰岛细胞受自由基攻击受损,导致生产、分泌与信息传递障碍引起,就此提出营养修复细胞、运动减肥和保肝护肝等非药物干预策略。

关键词:2型糖尿病;细胞学机制 ;非药物;干预

糖尿病是世界三大慢性病之一,发病率逐年增高,在我国的发病率仅次于心血管疾病,成为人民的主要健康杀手,且至今没有一个有效快速的根治方法和药物。对2型糖尿病来说,控制生活方式、修复受损的生产胰岛素的细胞和其靶细胞,是有望成为根治的良方。本文从细胞和机体整体角度去阐述2型糖尿病的发病机理,并就此提出一些治疗对策,目的是为广大人民群众找出一个有效的预防和根治方案,促进健康中国宏伟目标的实现。

一、血糖調节的细胞学机制

(一)胰岛素的细胞合成

β胰岛细胞核内的胰岛素基因要想转变成胰岛素,首先转录成mRNA,而后再到细胞质内,在核糖体帮助下,mRNA上的信息开始翻译,最初形成多肽,紧接着转移到内质网处,继续翻译mRNA信息,直至形成胰岛素的氨基酸肽链,在多种酶的作用下经剪切、折叠和糖基化修饰后,送到细胞内的高尔基体细胞器,在这里进一步在多种每辅助下再剪切、修饰、加工,最后产生具有活性的胰岛素分子。β胰岛细胞在接收外界信号的指令后,将胰岛素分泌出去。

(二)胰岛素的靶细胞效应

胰岛素的靶细胞主要是肝脏、肌肉和脂肪细胞,这些细胞除了自身消耗葡萄糖外,还可以将葡萄糖变成糖原或脂肪储存起来。接收胰岛素的受体就在这些细胞的表面,就是细胞膜上,受体都是一个四聚体分子,包括两个α亚基和两个β亚基。两个α亚基是负责接收胰岛素的,两个β亚基属于跨膜蛋白,细胞质侧与酪氨酸蛋白激酶偶联,起到信号转导的作用。当胰岛素与α亚基结合后,就改变了β亚基的构型,酪氨酸蛋白激酶被激活,通过自我磷酸化,激活下游的效应物,信号向细胞内传递,最终引起靶细胞质膜上葡萄糖载体构型的改变,从而将血管内的葡萄糖转移进细胞。所以,受体细胞接收胰岛素,发挥降糖作用的过程是一个复杂的细胞内信号传递过程。如图2。

二、2型糖尿病的细胞学机制

(一)β胰岛细胞功能异常

1.细胞器受自由基损伤。研究发现,随着年龄的增长,自由基对细胞的伤害越来越大,自由基主要摧毁细胞膜及蛋白质,那么,内质网和高尔基体这些膜性细胞器及其酶类就会受到严重损伤,膜功能降低,酶活性降低。这就影响到胰岛素在内质网上的合成与加工,甚至影响到胰岛素有内质网向高尔基体转移。在高尔基体内必须切割成51个氨基酸的小分子,才具有与靶细胞受体结合的活性,自由基的攻击也会影响到胰岛素在高尔基体内的加工与修饰,从而导致合成减少、加工修饰障碍、活性降低等现象出现。

2.相关的营养成分缺乏。细胞的基本组分是蛋白质,酶、膜蛋白、胰岛素,都是由不同蛋白质基本单位氨基酸组成的,蛋白质是保证胰岛素合成的基本材料,其次,在胰岛素合成途径中,历经多次加工与修饰,期间有许多种酶参与,很多微量营养素就是酶的活性中心,如维生素B5(烟酸)和矿物质元素铬,就是胰岛素辅助因子。又如锌不仅与胰岛素的合成和功能有关,还是酶的组成部分与激活剂。根据杨秀清的研究发现,即使胰岛素合成与分泌正常,缺乏微量元素,也无法维持正常的血糖水平。

3.胰岛素分泌障碍。自由基攻击细胞质膜上的不饱和脂肪酸和蛋白,致使细胞膜的通透性转变。胰岛β细胞质膜遭到自由基损伤后,接收外界指令的灵敏性降低,分泌能力降低。同时,由于高尔基体膜的受损,其胰岛素受体缺失,也不能正常分离和包装胰岛素进入囊泡,导致胰岛细胞不能按照身体需要及时分泌胰岛素。

(二)胰岛素功能发挥异常

1.靶细胞抵制。靶细胞抵制主要体现在两个方面,一个是细胞膜胰岛素受体不敏感,胰岛素没法正常地作用于靶细胞,另一个是靶细胞内部功能异常影响了胰岛素信息在靶细胞内的传递。对肌肉细胞和肝脏细胞而言,膜受体钝化或功能不全是主要原因,对肝细胞还有一个重要原因,就是肝脏细胞不健康,受很多不利健康的因素影响,如酗酒、熬夜、生气、药物、脂肪肝、病毒侵蚀,及其他肝病等,都会干扰肝脏细胞对葡萄糖的吸收与转化。研究发现肝功能异,不能正常代谢,就会引发糖尿病。对脂肪细胞而言,脂肪粒过大会严重影响胰岛素的信号转导,最终影响糖类在脂肪细胞内的代谢。相关实验发现,通过运动使糖尿病患者的脂肪粒细胞减小后,糖尿病得到了很好的控制。研究发现,维生素和微量元素不足也会对靶细胞受体产生影响,还有大量研究证实,维生素缺乏与胰岛素抵抗这两种效应是正相关的

2.运输通路不畅。胰岛素从胰岛细胞分泌出来后,随血液流通,送到每个靶细胞发挥作用。但是,如果血液垃圾过多,或黏稠淤堵,或腰围增加导致血管增长,都会使胰岛素在血液里运输受阻,不能顺利及时到达靶细胞发挥作用,或在血液里被灭活,失去作用。

三、2型糖尿病非药物干预策略

(一)营养补充,修复细胞

无论生产胰岛素的胰岛细胞还是接受胰岛素转移葡萄糖的靶细胞,一旦受到损伤,功能异常了,用营养素补充,可以很好地修复细胞结构与功能,对轻症患者尤为明显。因为除水以外,细胞的基本成分是蛋白质、油脂,维生素矿物质,等。如同盖房,只有建筑材料足够优质,房屋才结实耐用,同样,细胞只有足够合理的成分提供,细胞才健康才正常行驶功能。提供细胞膜和细胞器构建材料,蛋白质,油脂。提供酶活性的微量元素,尤其是维生素A、B、E,和矿物质锌、钙、铬。要求患者平日食物要均衡、多样化,适当增加相关的营养素摄入。人体细胞受自由基攻击不可避免,但是细胞内还有一套对抗自由基的酶系统,如超氧化物气化酶,这些酶,需要蛋白质、维生素和矿物质,如抗氧化能力的维生素A、维生素C、维生素E和锌、硒等。临床试验发现,通过补充微量元素,消除自由基后,糖尿病患者的血糖得到了很好的控制。

(二)控制体重,疏通血管

减肥是医治糖尿病的一种有效方式.对肥胖的2型糖尿病病人而言,减轻体重,减少脂肪细胞内的脂肪颗粒,胰岛素抵抗就会相应的有所减弱。减轻体重从适当运动和合理饮食做起,二者兼顾,效果更好更持久。适当运动,不仅能促进血液流动,促使胰岛素流通,促进血液垃圾排出,也帮助消耗了一定量的血液葡萄糖和储存的脂肪,还能减轻体重、缩短腰围,从而提高胰岛素的运送速率。而合理膳食,包括食不过量、不吃油脂、糖、盐过高的食物,还包括选择健康食品、选择低GI的食物,如水果、蔬菜、粗细搭配,优质蛋白等。科學合理的膳食不经有利控制正常体重,还能降低血管黏稠,保证胰岛素运送途径的顺畅。研究发现,如果一次食用的糖分太多,未被细胞转移的葡萄糖就会留在血液里,不断地作用于胰岛细胞,久之,胰岛细胞会疲劳,功能衰退,也会引起靶细胞受体钝化。

(三)保肝护肝,促糖转化

肝脏是储存葡萄糖的主要器官,它可以将葡萄糖合成糖原。肝脏还是蛋白质、糖、油脂三大营养物质代谢的场所。因此,肝脏一旦有损,三大营养物质代谢紊乱,其中就是葡萄糖的转化受阻。肝细胞是三种胰岛素靶细胞中最易受损的细胞,因为不良的生活习惯和过多的食用有害食物,对肝脏损伤更大。过度劳累,会使肝细胞长时间维持在负载的状态,霉变的食物和食物中的有害物质,会严重损伤肝细胞。所以糖尿病患者平时要少吸烟饮酒,作息要规律,减轻压力少熬夜,食物要卫生和健康。控制糖尿病,同时要修复肝细胞、保护肝细胞。

【参考文献】

[1]Arun Nanditha, Ronald CW Ma, Ambady Ramachandran, Chamukuttan Snehalatha, Juliana CN Chan, Kee Seng Chia, Jonathan E Shaw, Paul Z Zimmet. Diabetes in Asia and the Pacific: Implications for the Global Epidemic[J]. Diabetes Care, 2016, 39(3).

[2]翟中和,丁明孝,王喜忠.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]杨晶晶,万毅刚,姚建,等.胰岛素抵抗的分子机制及中药的干预作用[J].中国中药杂志,2019,44(07):1289-1294.

[4]王丽宏,艾静,张巾超,等.自由基与胰岛素抵抗和2型糖尿病[J].临床内科杂志,2005,22(10):715-717.

[5]王峰,陈宇.4种食用菌提取物自由基清除作用及降血糖作用的研究[J].食品科学,2009,30(21):343-347.

[6]赵长峰,王惠敏,张俊黎,等.2型糖尿病患者血清微量元素、血糖及体成分相关性分析[J].卫生研究,2008(5):600-605.

[7]麦爱芬.糖尿病患者微量元素的变化分析及其临床应用[J].实用医技杂志, 2005,12(21):3071-3072.

[8]杨秀清.糖尿病患者血清微量元素水平的研究[J].中国医学工程,2013(6): 66-68.

[9]李金娟,王叶.糖尿病患者微量元素水平的变化及其临床意义[J].检查医学与临床,2018,15(22):3360-3362.

[10]周健,贾伟平,包玉倩,等.2型糖尿病患者脂肪肝患病率调查及危险因素分析[J].中华医学杂志,2007(32).

[11]祝安惠,崔斌,姚丹,等.腹部脂肪分布与糖尿病的相关性研究[J].中国临床医学影像杂志. 2012, (12)

[12]陈思婧.微量元素铬与2型糖尿病的关联性研究[J].中国营养杂志,2017(7):87-89.

[13]毛绚霞.维生素D和钙对2型糖尿病的预防作用[J].中国临床营养杂志,2007,15(4):264-268.

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