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牛磺酸与糖尿病的相关研究

泰然健康网
2024-12-30 00:39

牛磺酸是一种膳食补充剂，可以改善人类和动物模型的代谢综合症的健康状况。在体外对人类红细胞的研究中，发现用牛磺酸预处理红细胞可以显著降低糖化血红蛋白水平的升高。给予每千克体重200毫克牛磺酸的单次剂量可以提高血浆中的胰岛素样活性，使肝脏中的糖原含量增加一倍，同时降低血糖水平。

牛磺酸与糖尿病

动物实验证明，牛磺酸补充可改善非胰岛素依赖型糖尿病大鼠的高血糖和胰岛素抵抗。对果糖饮食的大鼠进行牛磺酸补充后，HOMA升高56%，甘油三酯（TG）降低22.5%，总胆固醇（T-Chol）降低11%，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）降低21.4%。牛磺酸还可以改善由静脉注射脂肪酸引起的大鼠肝脏中的胰岛素信号传导和胰岛素抵抗。

牛磺酸在代谢过程中发挥重要作用，血浆中牛磺酸浓度在糖尿病患者中比正常人低25%。事实上，糖尿病的主要靶器官（肾脏、视网膜和神经元）在高血糖介导的情况下经历牛磺酸含量降低。每天摄入0.4-6克牛磺酸可以改善血液代谢概况和心血管功能，这意味着无论是健康志愿者还是糖尿病患者都可以从牛磺酸补充中受益。

在健康人中，含牛磺酸的商业能量饮料的服用导致血清葡萄糖下降，HOMA-IR升高。牛磺酸可以提高超重患者的全身胰岛素敏感性。根据超重或肥胖参与者进行为期2年的减重饮食研究，基线牛磺酸水平显著改变了糖尿病遗传风险评分对空腹葡萄糖、胰岛素和HOMA-IR的影响。口服牛磺酸可以改善脂质诱导的功能性胰岛β细胞失调和人体内的胰岛素抵抗。随机对照试验表明，富含牛磺酸的饮食组与对照组相比降低了HOMA-IR值。

牛磺酸补充对糖尿病患者改善可能的分子机制

牛磺酸补充对糖尿病患者的HbA1c、FBS、HOMA-IR的改善可能归因于牛磺酸的分子机制，包括抗氧化作用、抗炎作用、保护胰腺细胞、改善胰岛素抵抗以及促进胆酸产生，尤其是抗氧化和抗炎作用。

氧化应激在糖尿病中发挥着至关重要的作用，因为产生了反应性氧化物质（ROS）的合成增加。非酶蛋白质的糖基化和葡萄糖自动氧化是导致糖尿病组织损伤的自由基产生的主要原因。高血糖水平或高血糖与ROS相关，对此类疾病发挥了关键作用。

多种机制可能有助于牛磺酸在糖尿病中对抗氧化应激的保护作用。

首先，牛磺酸减少AGEs的产生，这对于糖尿病并发症的形成起着至关重要的作用。牛磺酸与醛反应被认为是一种清除元素，可抵抗糖化并保护细胞内AGE和羰基化合物的产生。在高葡萄糖暴露的条件下，牛磺酸防止了红细胞中的蛋白质糖基化和脂质过氧化。

其次，牛磺酸调节PI3激酶/AKT通路。有关细胞凋亡机制的研究表明，阿洛酮加速了线粒体依赖性凋亡途径的标志物（线粒体中细胞色素C的释放增加，Bax、Bcl-2、Apaf-1、caspase-9和caspase-3的表达发生改变）。牛磺酸治疗可以恢复阿洛酮引起的所有变化。此外，牛磺酸在糖尿病大鼠中激活了肝脏PI3激酶、Akt、己酮激酶，并增加了GLUT 2到肝膜的转运，这可能有助于糖尿病性肝损伤。第三，牛磺酸影响线粒体凋亡途径和能量代谢。牛磺酸增加ATP生成速率、ATP:ADP比率、丙酮酸脱氢酶的活性，保护葡萄糖氧化、呼吸链功能和能量代谢，这些效应可能增加β细胞的分泌功能。

牛磺酸的抗炎机制主要是通过与次氯酸相互作用。

中性粒细胞可以释放次氯酸，它是一种促使炎症发生的强氧化剂。牛磺酸与次氯酸反应，并在其N–H基团上获得氯化物，产生牛磺酸氯胺，发挥抗炎作用。

牛磺酸的介绍

牛磺酸作为一种非蛋白氨基酸，在人体中扮演着多种重要角色。它不仅在细胞功能和神经保护中具有重要作用，还在心血管健康方面发挥着积极作用。牛磺酸的研究有望为改善人类健康提供新的途径，但仍需要进一步的研究来充分理解其作用机制和潜在的应用价值。牛磺酸的健康益处可能会在未来的研究中得到更多的验证，从而为预防和治疗各种疾病提供更多的选择。

牛磺酸，又称2-氨基乙磺酸或牛磺酸，是一种非蛋白氨基酸，广泛分布于各种动物组织，尤其是在大脑、心脏和骨骼肌中。此外，它也存在于一些食物中，如肉类、鱼类、乳制品以及能量饮料。

牛磺酸的命名、化学和生物化学

牛磺酸这一名称源自拉丁词'taurus'，意为公牛或牛。实际上，牛磺酸最早是在1827年由德国科学家Leopold Gmelin和Friedrich Tiedemann从牛的胆汁中分离出来的。它在动物组织中的存在首先被发现，尤其是在大脑、心脏和骨骼肌中。后来，英国化学家Edmund Ronalds于1846年确认了人类胆汁中含有牛磺酸。牛磺酸在富含线粒体的氧化组织中浓度较高，在糖酵解组织中浓度较低。牛磺酸的结构相对简单，它属于β-氨基酸，分子式为C2H7NO3S，分子量为125.15。与其他氨基酸不同的是，牛磺酸没有手性中心，因此是光学不活性的。人体可以在肝脏中通过半胱胺亚硫酸途径合成牛磺酸。此外，一种替代途径是转硫化，其中同型半胱胺通过一系列酶的作用最终合成牛磺酸。

膳食中的牛磺酸

目前，牛磺酸尚未有确定的膳食参考摄入量（DRI）。然而，一般认为，典型的西方饮食为大多数人提供了足够的牛磺酸。特定人群，如素食者或纯素食者，可能摄入的牛磺酸较少，但尚缺乏充分的缺乏证据。典型的饮食中，牛磺酸的含量因个体饮食和特定食物选择而异。牛磺酸是天然存在于多种食物中，包括海藻、鱼、肉类和一些乳制品。典型饮食中，成年人每天的平均摄入量估计约为40至400毫克。

牛磺酸的膳食来源

牛磺酸在食物中的含量因来源而异。海洋食物中含有最高水平的牛磺酸，其中包括海藻和贝类。例如，太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）中牛磺酸占氨基酸总含量的约80%。

牡蛎

Foods that contain the highest levels of taurine come from the sea and include seaweed and shellfish; for instance, taurine represents ~80% of the total amino acid content of pacific oyster (Crassostrea gigas)

参考文献：Zhao, X.; Li, Q.; Meng, Q.; Yue, C.; Xu, C. Identification and expression of cysteine sulfinate decarboxylase, possible regulation of taurine biosynthesis in Crassostrea gigas in response to low salinity. Sci. Rep. 2017, 7, 5505.