硫胺素与相关疾病的研究进展

鲁飞翔，胡　南，周仙杰　综述　刘庆春　审校



硫胺素与相关疾病的研究进展

鲁飞翔，胡南，周仙杰综述刘庆春审校

【摘要】硫胺素主要是以辅酶或辅基的形式参与机体的能量代谢，缺乏硫胺素会削弱机体的抗氧化能力、影响糖代谢功能的正常发挥。近年来有关硫胺素与一些疾病关系的报道日益增多，笔者查阅相关文献，综述了硫胺素对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease， AD）、糖尿病、韦尼克脑病、神经炎性反应、肿瘤等疾病的重要作用及影响机制。

【关键词】硫胺素；韦尼克脑病；糖尿病；肿瘤

E-mail：feixiang_1799@163.com

作者单位：100039北京，武警总医院采购中心

硫胺素，又称维生素B1或抗神经炎素，是由噻唑环和嘧啶环结合而成的一种B族维生素。正常成年人体内硫胺素的含量为25～30 mg，主要分布于肝脏、肾脏、骨骼肌、小肠、脑组织和皮肤中［1]。在人体组织中，硫胺素主要以焦磷酸硫胺素的生物活性形式存在，具有清除羟自由基的能力，并具有保护神经系统的作用［2]。硫胺素还能够促进肠胃蠕动，增加食欲，并且可降低部分疾病发生的危险性［3]。笔者主要从硫胺素与阿尔茨海默症、糖尿病、韦尼克脑病、神经炎性反应、肿瘤等疾病之间的关系，对其在相关疾病中重要作用及影响机制作一综述。

1　阿尔茨海默病

AD，又称老年性痴呆，是一种中枢神经系统退行性疾病。临床上，该病主要表现为认知能力下降、性格改变、语言功能障碍、生活自理能力下降及精神行为异常等，最终发展为痴呆［4]。氧化应激、线粒体损伤和代谢能力降低是AD的重要病理生理学机制。尽管已有药物可缓解其症状，但目前尚无治愈方法［5]。

硫胺素在体内主要以辅酶的形式参与糖分解代谢，对维持脑内氧化代谢平衡具有重要作用。人体内硫胺素缺乏会引起注意力不集中、脑代谢能力降低和神经元死亡等神经退行性病理生理学变化［6]。王静等［7]通过对AD模型小鼠研究表明，实验性硫胺素缺乏（thiamine deficiency， TD）能够降低脑内硫胺素依赖性代谢酶的活性，进而导致氧化代谢异常、丘脑核团神经元特异性死亡、胶质细胞激活等。费国强［8]对TD模型小鼠的研究显示，增加体内可利用硫胺素水平能改善AD模型小鼠的认知水平，减轻其脑病理改变。张骑鹏［9]研究表明，AD患者与脑细胞中葡萄糖和能量代谢障碍有关的酶活性异常中，以硫胺素作为辅酶的α-酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶和转酮醇酶等活性下降最明显。因此，补充硫胺素可能是延缓AD发展的有效方法之一。

2　糖尿病并发症

糖尿病是一组以高血糖为主要特征的代谢性疾病，其并发症遍及全身各处［10]，常见并发症为大血管并发症和微血管并发症（如肾病）。过量葡萄糖经异常途径产生具有细胞毒性作用代谢物是糖尿病主要发病机制之一。硫胺素与糖尿病并发症之间关系研究主要集中于硫胺素水平降低与糖尿病大血管病变的相关性方面［11]。机体在高血糖状态下，产生大量氧自由基，使得氧自由基在体内蓄积而引起氧化应激损伤，促进细胞凋亡，最终导致血管内皮细胞功能紊乱［12]。

硫胺素具有清除氧自由基的能力，能够降低氧化应激对机体的损伤，预防高血糖引起的内皮细胞损伤，在一定程度上可预防微血管病变［13]。实验表明，给予大鼠外源性硫胺素能够减少糖尿病相关肾脏损伤，改善糖尿病周围神经病变及逆转高血糖引起的内皮功能不全［14]。如何降低糖尿病对微血管损伤程度一直是相关研究领域的热点，而研究结果表明，硫胺素类药物可通过激活转酮醇酶的方式，使过量的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢，减少其参与异常代谢，从而降低细胞毒性作用，在一定程度上减少糖尿病相关并发症的发生［15]。

3　韦尼克脑病

韦尼克脑病又称出血性脑灰质炎，是因硫胺素缺乏所致的神经退行性疾病。其典型的临床表现为精神障碍、眼肌麻痹和共济失调性步态［16]。长期饮酒和营养不良是造成硫胺素吸收障碍并引起硫胺素缺乏并发生韦尼克脑病的最常见的原因［17]。

硫胺素是糖代谢的重要辅酶，参与糖代谢的氧化脱羧反应，其缺乏会发生糖代谢的三羧酸循环障碍，不能产生足量的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate， ATP），使脑对葡萄糖的利用普遍降低，造成神经细胞变性、坏死，导致中枢神经系统功能障碍，表现为韦尼克脑病［18]。另外硫胺素转运蛋白基因缺陷，导致硫胺素转运蛋白缺乏，降低肠上皮细胞和神经细胞内硫胺素运输，进而导致硫胺素的缺乏，并引起韦尼克脑病［19]。

韦尼克脑病患者均存在硫胺素缺乏，但某些患者虽然临床表现为硫胺素缺乏，但血硫胺素浓度却正常。所以，我国除了通过测定硫胺素血浓度来诊断韦尼克脑病外，临床上还依据辅助工具如头颅磁共振成像等来确定诊断。另外，国外报道，二磷硫胺素水平和红细胞硫胺素转酮酶活性的测定也有助于确诊韦尼克脑病［20]，可弥补依赖血硫胺素浓度诊断的不足，但仍需进一步临床实践证实。尽管硫胺素缺乏会造成韦尼克脑病，但同时它又是韦尼克脑病的特异性治疗手段之一，早期应用硫胺素可改善或终止疾病发展［21，22]。孔静渊［23]研究结果表明及时、足量补充硫胺素可明显缓解韦尼克脑病患者神经症状。因早期治疗可逆转无结构变化脑损伤，故对于长期饮酒患者入院时即应高度重视，密切观察病情，以便及早发现韦尼克脑病的症状，及时补充硫胺素。

4　神经炎性反应

炎性反应是一种对外来损伤因子（如感染、外伤等）的刺激发生的以防御反应为主的基本病理过程［24]。神经炎性反应是激活的小胶质细胞、星形胶质细胞、入侵的T细胞及过度产生的炎性反应介质组成的反应［25]。硫胺素缺乏可引起多种神经炎性反应，如脚气病。其临床表现主要为四肢麻木、感觉障碍、肌肉萎缩、心力衰竭、肌力下降等。研究表明，硫胺素可能涉及神经组织中阴离子通道的调节，与抗神经炎有关［26]。硫胺素缺乏会导致神经系统能源不足，患者的周围神经末梢有发炎和退化现象，不能很好地维持髓鞘的完整性，导致神经系统痉挛，出现周围神经炎性反应状［27]。章林和汪学群［28]研究发现硫胺素具有神经营养作用，能辅助治疗周围神经炎。硫胺素为水溶性维生素，无副作用，即使大剂量使用也不会导致人体中毒，其多余的分量会完全排除体外，神经炎性反应患者易于接受，值得临床大量推广。

5　肿　瘤

硫胺素在防治肿瘤方面发挥重要作用，其机制可能是硫胺素能抑制硝基喹啉、血管紧张素-Ⅱ诱导的DNA氧化损伤［29]。硫胺素不仅可以参与机体能量代谢，还可以作用于翻译过程进而影响基因表达。Konopacka等［30]研究发现，硫胺素能够一定程度上减少辐射对正常细胞的损伤程度，对X线片诱导的基因突变起到防治作用。

近年来研究发现硫胺素与肿瘤的发生和发展密切相关。有关学者研究了不同地区肿瘤的发生与营养素的关系，该营养素生态学研究显示，硫胺素的摄入量与癌症的病死率呈负相关关系［31]，摄入较多的硫胺素和烟酸可降低胃癌发病率［32]。一项前瞻性研究发现硫胺素是前列腺癌的保护因素［33]。硫胺素在厌氧环境中能够抑制肿瘤细胞生长，因此在放疗时加入硫胺素能够达到抑制癌细胞的效果。硫胺素预防肿瘤作用机制目前还不清楚，还有待做进一步的流行病学和实验研究加以证实。

6　其　他

慢性肺源性心脏病（简称肺心病），是老年人群中常见的一种呼吸系统疾病。老年肺心病患者主要表现为血黏度升高、红细胞比容升高、通透性增强及肺微血管壁缺氧损伤、右心功能不全等，最终可导致心肺功能衰竭病死。硫胺素缺乏时，神经纤维膜及周围神经受损，使得神经系统对心脏的调节能力减弱，易导致肺心病发生；硫胺素重度缺乏可引起肺组织结构和功能异常，产生肺血管阻力增加，肺动脉压力增高，导致心肌纤维肥大变性，右心表现更为明显，心肺衰竭进度加速，病死率明显升高。所以，对于老年性肺心病患者，应该高度重视硫胺素的及时补充，以辅助纠正治疗肺心病［34]。

慢性乙型肝炎是由乙型肝炎病毒引起的一种严重威胁人类健康的传染病，可发展为失代偿肝硬化和原发性肝癌。李永新等［35]研究发现，将硫胺素应用于慢性乙型肝炎患者后，检测出患者体内丙氨酸转氨酶（反应肝功能指标）的水平以及乙型肝炎病毒DNA的水平均有所下降，显示硫胺素在肝功能恢复上具有明显的效果，结果表明硫胺素可作为慢性乙型肝炎的基本治疗药物，长期服用硫胺素可稳定肝脏内环境，促进肝功能恢复。相比现有治疗慢性乙型肝炎的药物，硫胺素具有方便、廉价、无毒副作用等优点。

综上所述，硫胺素在治疗AD、糖尿病、韦尼克脑病、肿瘤等疾病方面能够起到一定的积极影响。硫胺素以辅酶的形式参与体内氧化还原反应，清除羟自由基等脂质过氧化反应产物，服用适量的硫胺素对高血糖所致的微血管病变、高脂血症导致的血管内皮损伤以及辐射诱导的基因损伤等的预防具有一定积极作用。然而硫胺素的缺乏作为上述部分疾病的发病原因尚未被确认，硫胺素作为主要或辅助药物治疗某些疾病的机理尚未阐明，有待未来进一步研究验证。

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（2016-03-03收稿2016-04-22修回）

（责任编辑李欢）

Research progress on thiamine and related diseases

LU Feixiang， HU Nan， ZHOU Xianjie，and LIU Qingchun. Procurement Center， General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces， Beijing 100039， China
Corresponding author: LIU Qingchun， E-mail: lqc@vip.163.com

【Abstract】The main function of thiamine is the form of coenzyme or cofactor involved in energy metabolism of organism， thiamine deficiency can weaken the body’s antioxidant capability， affecting the normal functioning of the metabolism of sugar. Recently， reports of the relationship between thiamine and some diseases are increasing. Theauthor reviewed literatures， and summarized the important effect and mechanism of thiamine on Alzheimer’s disease， diabetes，Wernicke’s encephalopathy， nerve inflammation， cancer and other diseases.

【Key words】thiamine； Wernicke’s encephalopathy； diabetes； tumor

【中国图书分类号】R151.43

DOI：10.13919/j.issn.2095-6274.2016.05.015

基金项目：达能营养中心膳食营养研究与宣教基金（DIC 2015-09）

作者简介：鲁飞翔，硕士研究生在读，

通讯作者：刘庆春，E-mail：lqc@vip.163.com