微量营养素在治疗糖尿病足溃疡中的研究进展*
2019-03-18王敏华李海坤宋久于曾祥泰
王敏华,李海坤,宋久于,曾祥泰
(赣南医学院 1.2016级硕士研究生;2.第二附属医院皮肤科;3.第一附属医院胃肠外科,江西 赣州 341000)
营养被认为是促进伤口愈合的重要因素,并且在该过程中起着重要作用[1-3]。微量营养素以矿物质微量元素和维生素的形式在伤口的愈合过程中起着至关重要的作用[4]。补充微量营养素可以减少患压力性溃疡的风险,相关调查研究显示,给予营养支持治疗可降低卧床病人压力性溃疡的发生率[5]。在伤口愈合的过程,包括高代谢和分解代谢状态。营养支持治疗可以降低机体在损伤时的分解代谢反应,提高免疫功能,促进伤口愈合[6]。在治疗糖尿病足溃疡愈合的过程中,补充锌、铁、硼、镁、铜及硒、维生素A、C、D、E等微量营养素是有益的。本文综述了微量营养素在治疗糖尿病足溃疡的应用,以期待给糖尿病足溃疡的治疗带来进一步的发展。
1 维生素
1.1维生素A 维生素A,也称为视黄醇,是形成骨骼,细胞分化和免疫系统所必需的,它还能促进伤口的生理愈合,而它的缺失将延缓伤口的愈合[7]。研究发现,维生素A可通过促进单核细胞和巨噬细胞以及调节胶原酶的作用,改善创面的初始炎症,它还可以促进上皮细胞的分化,同时对免疫系统起刺激作用。同时,维生素A在皮肤表皮的生长和分化中起着重要作用,当补充维生素A时,可改善巨噬细胞活性和合成胶原蛋白。在动物实验研究中发现,维生素A能促进表皮生长因子受体的表达,从而促进糖尿病溃疡的愈合[8]。
1.2维生素C 维生素C,或抗坏血酸,发挥着还原剂的作用,它在生殖、免疫、生长发育和感染等都有着显著的作用,它是皮肤胶原合成的关键成分,也是软骨形成过程中必不可少的组成部分,如果维生素C水平不足,伤口愈合就会受到不利影响,感染的风险也会增加[9]。
许多研究探讨了维生素C在伤口愈合中的作用,发现维生素C与抗氧化活性、胶原合成和细胞凋亡有关,维生素C能显著刺激胶原蛋白与纤维蛋白合成,促进伤口溃疡的愈合。维生素C参与了伤口愈合的整个阶段(炎症、增殖和重塑),补充维生素C有助于完成炎性阶段,并且当体内有足够的维生素C参与循环时,将刺激成纤维细胞迁移以及基质沉积和新血管形成,促进糖尿病溃疡愈合[10]。
1.3维生素D 许多重要的生理过程都受到维生素D的影响[11],当维生素D含量不足时会影响由TGF-β1介导的皮肤组织修复,延缓溃疡创面的愈合,相反,当维生素D水平很高时,即使TGF-β1水平较低,也可以促进伤口的愈合。因此,补充维生素D来促进伤口愈合是很有帮助的[12]。
Razzaghi等研究发现,维生素D能降低炎症反应和氧化应激对糖尿病难愈性溃疡的损伤,促进组织修复[13]。由于维生素D的补充可使机体的甲状旁腺激素处于一个低水平状态,这能限制C-反应蛋白(CRP)的产生,降低炎症反应,减轻炎症对机体的损伤,促进组织愈合[14]。最近的一项研究报告显示,细胞因子也是感染的一个重要因素,DFU患者的炎性细胞因子水平更高,维生素D的缺乏会使这种情况进一步恶化,加重机体的损伤,从而使溃疡创面愈合延缓[15]。
1.4维生素E 维生素E在皮炎治疗和伤口愈合方面的应用有着半个多世纪以来的历史,这类物质包括生育酚和三烯醇,并已被证明可促进创伤组织的愈合。研究发现,生育酚是一种抗氧化剂,能使机体丙二醛(MDA)水平降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性增高,从而促进溃疡创面的愈合[16]。
Jain等对维生素E的活性进行了研究,发现测试组中餐后血糖(ppbs)、总胆固醇(TC)和舒张压(Dbp)这三项指标均显著降低,这表明维生素E能够阻止病情的发展,同时也减缓了糖尿病足溃疡、心血管疾病和视网膜病变等并发症的发生[17]。Galeano等研究发现维生素E可以抑制脂质过氧化反应,降低对毛细血管通透性、内皮细胞、纤维细胞和胶原蛋白代谢造成的损害。通过血管生成活性,可以防止膜中的多不饱和脂肪酸的脂质过氧化反应。此外,它还被报道用于促进成纤维细胞和角化细胞的生成[18]。
2 矿物质微量元素
2.1锌锌是各种细胞新陈代谢中重要的微量元素,也是人类饮食的重要组成部分,它有益于伤口愈合。锌金属蛋白酶参与DNA和RNA合成、蛋白质和胶原蛋白合成、免疫功能以及细胞增殖凋亡。在愈合过程中,锌也是赖氨酰氧化酶的重要组成部分,它与胶原蛋白的交联有关。相关研究表明,糖尿病足溃疡与低锌水平有关,吴杰等研究发现,与没有足部溃疡的人相比,患有2型糖尿病足溃疡的患者的血清锌水平显著下降,锌是各种细胞功能所必需的一种重要营养素,具有抗氧化应激作用[19]。锌是细胞膜修复、细胞增殖、生长和免疫系统功能所需的多种金属酶的辅助因子,缺锌的病理影响包括皮肤损伤的发生、生长发育迟缓、免疫功能受损和病灶难愈合。另外,锌的缺乏也会影响铜和铁的吸收,并可导致这些基本矿物质的损耗[20]。
2.2铁铁在胶原蛋白合成中起着重要的作用。Takayama等研究发现,乳铁蛋白是一种与铁结合的糖蛋白,从腺上皮细胞中分泌出来,通过对最初的炎症阶段的有益作用来促进溃疡创面愈合,它能够抑制过度的免疫反应,同时也能促进肉芽组织的发育和重新上皮化的过程。乳铁蛋白还促进纤维母细胞和角质细胞的迁移,同时促进胶原蛋白的合成[21]。
2.3硼硼是许多植物特别是细胞壁结构的形成和植物功能的必需元素。一些研究结果揭示了硼在人体营养和新陈代谢中的重要性,但其作用机制尚不清楚。硼对糖尿病足溃疡愈合的影响至今尚未阐明。最近的一项研究表明,硼衍生物(硼酸和钠戊烷酸钠)可改善糖尿病溃疡大鼠创面修复率和组织病理学评分[22]。
2.4镁镁在葡萄糖稳态和胰岛素敏感性中起着重要作用。此外,镁作为许多酶反应的辅助因子,它对于胶原蛋白、蛋白质的形成和组织发育也是必不可少的,在伤口愈合过程中镁与三磷酸腺苷(ATP)相互作用促进胶原蛋白的形成[20]。血清镁低水平将会增加糖尿病患者患神经病变、冠状动脉疾病、视网膜病变、高血压以及足部溃疡等并发症的风险[23]。患有糖尿病或糖尿病足溃疡的患者的血清镁含量低于健康受试者[24]。在Ⅱ型糖尿病中,内皮功能障碍相关的胰岛素功能、神经功能和不正常的血小板活动与血清镁的缺乏有着紧密的联系[25]。因此,Ⅱ型糖尿病足溃疡患者应控制镁的含量。
2.5铜及硒铜是人体内所必需的微量元素之一,以铜作为辅酶的赖氨酸氧化酶在人体内胶原纤维蛋白与弹性蛋白的交联过程中发挥了关键作用,进而维持了结缔组织的完整性;而另外一种含铜酶单胺氧化酶具有调节神经递质和神经肽的作用,它能在糖尿病溃疡愈合以及伤口抗氧化过程中起着重要的作用。硒通过人体内谷胱甘肽过氧化物酶等含硒抗氧化酶,能清除脂质氢过氧化物,具有阻断溃疡创面活性氧和自由基的作用,从而促进糖尿病足溃疡创面的愈合[26]。