《BMC Nutrition》：Dietary mineral patterns are associated with the pre-diabetes regression and progression: the Tehran lipid and glucose study (TLGS)
编辑推荐：
为探究膳食矿物质模式与糖尿病前期（Pre-DM）患者血糖状态纵向变化的潜在关联，研究人员开展了德黑兰脂质与葡萄糖研究（TLGS）。结果发现，Cr-Se 和 Fe-Mn 模式与 Pre-DM 患者恢复正常血糖调节（NGR）的几率增加相关，Fe-Mn 模式还能降低 2 型糖尿病（T2D）风险，这为 Pre-DM 的防治提供了新方向。
在当今社会，糖尿病的发病率不断攀升，而糖尿病前期（Pre-DM）作为糖尿病的重要 “预警期”，受到了越来越多的关注。Pre-DM 是指血糖水平高于正常范围，但尚未达到糖尿病诊断标准的一种中间高血糖状态，可通过空腹血糖受损（isolated impaired fasting glucose，iIFG）、糖耐量受损（isolated impaired glucose tolerance，iIGT）或两者兼具（IFG-IGT）来诊断。据国际糖尿病联盟（IDF）2021 年报告，全球 iIGT 的患病率为 9.1%，预计到 2045 年将升至 10.0%。处于 Pre-DM 阶段的人群，在 3 - 5 年内进展为 2 型糖尿病（T2D）的风险高达 25%，终身风险更是超过 70%。
已有研究表明，强化生活方式干预，如体育活动、体重管理和饮食调整，对降低 Pre-DM 患者发展为 T2D 的风险以及恢复正常血糖调节（NGR）具有积极作用。其中，膳食矿物质在葡萄糖代谢和胰岛素信号传导中起着至关重要的调节作用，特定矿物质的缺乏与 T2D 风险增加相关。例如，镁、锌、铬、硒和铁等关键矿物质，对胰岛素功能和葡萄糖稳态至关重要。然而，目前对于单一膳食矿物质摄入与 T2D 风险之间的关系，研究结果并不一致。更为关键的是，人们对矿物质模式如何影响 Pre-DM 的进展或逆转，以及在 Pre-DM 中间阶段矿物质的作用知之甚少。此前的研究大多聚焦于单一矿物质的补充，忽视了矿物质模式的摄入。
为了填补这些知识空白，来自伊朗德黑兰脂质与葡萄糖研究（TLGS）团队的研究人员开展了一项前瞻性队列研究。该研究纳入了 1456 名 Pre-DM 患者，旨在探究膳食矿物质模式与这些患者血糖状态纵向变化之间的潜在关联。研究成果发表在《BMC Nutrition》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法。首先，利用半定量食物频率问卷（FFQ）评估参与者的习惯性膳食矿物质摄入量。同时，通过主成分分析（PCA）确定主要的膳食矿物质模式。此外，运用 Cox 比例风险模型计算不同矿物质模式得分三分位数类别下，Pre-DM 患者进展为 T2D 或回归 NGR 的风险比（HRs）和 95% 置信区间（CIs）。研究中的样本队列来源于德黑兰第 13 区参与 TLGS 的成年人。
研究结果如下：
- 参与者基线特征：研究共纳入 1586 名 Pre-DM 患者，平均年龄 47.2±12.9 岁，随访 5.8 年。随访结束后，T2D 和 NGR 的发生率分别为 23.8% 和 46.8%。回归 NGR 的参与者相比 Pre-DM 和 T2D 患者，更年轻，BMI、WC、SBP、DBP、ADA-T2D 风险评分、FSG 和 2 h-SG 水平更低，TG - HDL 比值显著低于 T2D 患者。
- 膳食矿物质模式：PCA 分析确定了三种主要矿物质模式，总方差达 92.3%。多矿物质（MM）模式特征为磷、锌、钙、镁和铜含量较高；铬 - 硒（Cr-Se）模式中铬和硒呈正负荷；铁 - 锰（Fe-Mn）模式中铁和锰含量较高。
- 矿物质模式与 Pre-DM 转归的关联：调整 T2D 风险评分和膳食混杂因素后，Cr-Se 和 Fe-Mn 模式与 Pre-DM 患者恢复 NGR 的几率分别增加 26%（HR=1.26，95% CI=1.02 - 1.55）和 42%（HR=1.42，95% CI=1.14 - 1.76）。Fe-Mn 模式还与 T2D 发病风险降低相关（HR=0.67，95% CI=0.49 - 0.92），而 MM 模式与 Pre-DM 的回归或进展均无关联。
研究结论与讨论部分指出，该研究表明特定膳食矿物质模式，尤其是 Cr-Se 和 Fe-Mn，与 Pre-DM 患者血糖状态的有利变化显著相关。锰在胰岛素作用和葡萄糖耐受方面发挥着重要作用，可能通过参与线粒体氧化应激中的超氧化物歧化酶（SOD），特别是锰依赖性 SOD（Mn-SOD），来清除活性氧（ROS），保护 β 细胞功能，预防胰岛素抵抗和 T2D。铁的情况较为复杂，Fe-Mn 模式中的非血红素铁，虽然吸收速率低于血红素铁，但似乎具有保护作用，能降低 T2D 风险，这可能与其在维持氧化平衡和促进胰岛素敏感性方面的作用有关。铬作为一种必需微量元素，可增强葡萄糖代谢，通过抑制磷酸酪氨酸磷酸酶活性，增强胰岛素受体（IR-β）的激酶活性，促进葡萄糖摄取和减轻细胞内氧化应激。硒与葡萄糖调节的关系较为复杂，其对血糖的影响可能因测量方式、基线硒状态和其他矿物质的相互作用而有所不同。但总体而言，对于硒缺乏地区的人群，增加富含硒食物的摄入可能有助于改善血糖控制。
这项研究具有重要意义，为 Pre-DM 的防治提供了新的理论依据和饮食干预方向。研究人员建议 Pre-DM 患者增加绿叶蔬菜、全谷物、豆类和坚果的摄入，这些食物富含非血红素铁、锰、硒和铬，有助于增强胰岛素敏感性，降低糖尿病风险。然而，该研究也存在一些局限性，如依赖基线膳食数据可能低估饮食随时间的变化，未测量血清或尿矿物质水平，研究人群的地理特异性限制了结果的普遍性等。未来研究可针对这些不足进一步深入探索，为糖尿病的预防和管理提供更精准、有效的策略。
下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究
10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！
欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书
单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析
下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》
