微量元素鋅在肥胖中的作用

          單純性肥胖癥是一種脂類代謝異常引起的營養(yǎng)失調(diào)性疾病，隨著人民生活水平的臼益提高，肥胖癥在全球范圍內(nèi)有逐年增加的趨勢，并且肥胖可伴隨產(chǎn)生多種慢性病，如糖尿病、高血壓、高脂血癥甚至是癌癥，嚴(yán)重影響 了人們的生活質(zhì)量，成為當(dāng)前不容忽視的一大全球性公共衛(wèi)生問題。肥胖 者往往存在內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂及微量元 素的失衡。鋅作為一種人體必需的微量元素，其對生長發(fā)育起重要作用。大量研究檢測證實(shí)肥胖者體內(nèi)普遍存在 鋅缺乏，高瘦素血癥以及高胰島素血癥，圍繞其展開的探索已成為當(dāng)前的 研究熱點(diǎn)。本文將對鋅與肥胖的關(guān)系及其與瘦素、胰島素等的相關(guān)研究成 果進(jìn)行綜述。 鋅及其在肥胖癥中的狀況 鋅是人體內(nèi)重要的必需微量元 素，是多種生理活動必不可少的參與者，具有重要的生理功能。小腸是鋅的主要吸收部位，被吸收的鋅再與血漿 中白蛋白或運(yùn)鐵蛋白結(jié)合，隨血液循環(huán)分布至各組織器官進(jìn)而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。鋅參與體內(nèi)許多酶的合成，而 乳酸脫氫酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶 的生物活性也都需要鋅的參與，鋅幾乎涉及生物體所有細(xì)胞的代謝，不僅 對細(xì)胞生長而且對細(xì)胞保護(hù)也具有重 要意義。-7 -。鋅可調(diào)節(jié)食欲，影響學(xué)習(xí)記 憶能力及促進(jìn)生長發(fā)育。動物實(shí)駿證實(shí)鋅缺乏可導(dǎo)致厭食癥，體重減輕和發(fā)育障礙1。：缺鋅是導(dǎo)致免疫功能缺陷 為常見的營養(yǎng)因素，其他任何元素 的缺乏引起的免疫缺陷程度都沒有缺鋅時嚴(yán)重：4。 關(guān)于肥胖者體內(nèi)的鋅含量，國內(nèi)外研究結(jié)果存在分歧。
          國外研究普遍 認(rèn)為單純性肥胖癥的血鋅含量缺乏。 而國內(nèi)研究的結(jié)果爭議較大，其中，有 部分文獻(xiàn)[5-6]與國外研究結(jié)果相符：亦 有較多報道[7-9_1檢測單純性肥胖者體內(nèi) 的鋅水平顯著高于正常人群：而蔣英 等[iO]、牟衛(wèi)東[iI]的研究結(jié)果則是肥胖 兒童與正常兒童相比，血清鋅含量差 異無顯著性。但國內(nèi)外對于肥胖患者 血清鋅的調(diào)查研究大多都未進(jìn)行不同 肥胖程度的分組比較。關(guān)于這一點(diǎn)，白 玲等[s]將肥胖兒童按照不同肥胖 程度分組后再進(jìn)行體內(nèi)鋅水平比較，結(jié)果顯示，輕度肥胖兒童體內(nèi)鋅水平與對照組相比無明顯差異，而中度、重度肥胖兒童體內(nèi)鋅水平較正常對照組偏低。這一研究表明在中度和重度肥 胖兒童體內(nèi)存在著血鋅偏低的狀態(tài)，而在輕度肥胖兒童中則未發(fā)現(xiàn)這種情況，亦即證實(shí)了不同程度肥胖者體內(nèi) 鋅水平是存在差異的。 2鋅與食物攝入相關(guān)因子鋅的主要生理功能就是促進(jìn)食 欲。神經(jīng)肽Y(NPY)是一種促食欲肽，
          其主要作用是刺激攝食相增加能量儲存。Ohinata等[12]給予處于鋅缺乏早期 的大鼠口服鋅劑后3 h NPY的mRNA表達(dá)顯著上升，但經(jīng)腹腔給鋅組的大鼠mRNA表達(dá)未發(fā)生變化，說明了胃腸道的鋅吸收過程對于活化促食欲肽的必需性。另外，在迷走神經(jīng)切斷后鋅 的促食欲效應(yīng)會受阻。提示鋅的促食 欲效應(yīng)是通過興奮迷走神經(jīng)從而使相 關(guān)促食欲肽增加而刺激攝食。 
          目前尚無研究指出在鋅缺乏時 NPY水平會下降。Selvais等[13]通過大 鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在鋅缺乏狀態(tài)NPY的 mRNA會上升，但這一上升幅度卻在NPY水平上沒有檢測出。Lee等[14壩U發(fā) 現(xiàn)鋅缺乏時NPY的mRNA升高120%，而NPY水平只升高60%。鋅缺 乏狀態(tài)下．NPY是會增加以恢復(fù)食物 攝人，而非下降來促使厭食癥的形成。 然而NPY水平升高，食物攝入減少卻沒得到緩解，即存在NPY抵抗現(xiàn)象，其機(jī)制可能是NPY前體轉(zhuǎn)化為具有活性 的NPY終產(chǎn)物這一過程受阻，從而減少了NPY的分泌及其信號產(chǎn)生。 另外，鋅還可通過影響神經(jīng)遞質(zhì)起到調(diào)節(jié)食物攝人的作用。例如5-羥 色胺（5-HT）和多巴胺(DA)‘15-16]。5-HT、可刺激機(jī)體產(chǎn)生飽腹感和減少食物攝 入，缺鋅時5-HT會升高。多巴胺則是通過與其受缽結(jié)合從而抑制食物攝入，但高劑量的鋅會阻止多巴胺與其受體的結(jié)合，起到增加食物攝入的作用。 3鋅與瘦素瘦素是ob基因編碼表達(dá)由脂肪組織合成分泌的蛋白質(zhì)類激素，其前體 由167個氨基酸組成，進(jìn)入血液循環(huán) 后，形成含有146個氨基酸的成熟瘦素。瘦素可以發(fā)出脂肪儲存飽和的信號，通過外周型和中樞型神經(jīng)機(jī)制 引發(fā)一系列生理過程，使攝食減少并 且能量消耗增加。 
          下丘腦是瘦素作用的主要靶點(diǎn)，其內(nèi)分布著大量的促食欲肽 神經(jīng)通路和致厭食肽微量元素鋅在肥胖中的作用單純性肥胖癥是一種脂類代謝異常引起的營養(yǎng)失調(diào)性疾病，隨著人民生活水平的臼益提高，肥胖癥在全球范圍內(nèi)有逐年增加的趨勢，并且肥胖可伴隨產(chǎn)生多種慢性病，如糖尿病、高血壓、高脂血癥甚至是癌癥，嚴(yán)重影響 了人們的生活質(zhì)量，成為當(dāng)前不容忽視的一大全球性公共衛(wèi)生問題。肥胖 者往往存在內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂及微量元 素的失衡。鋅作為一種人體必需的微量元素，其對生長發(fā)育起重要作用。大量研究檢測證實(shí)肥胖者體內(nèi)普遍存在 鋅缺乏，高瘦素血癥以及高胰島素血癥，圍繞其展開的探索已成為當(dāng)前的 研究熱點(diǎn)。本文將對鋅與肥胖的關(guān)系及其與瘦素、胰島素等的相關(guān)研究成 果進(jìn)行綜述。 鋅及其在肥胖癥中的狀況 鋅是人體內(nèi)重要的必需微量元 素，是多種生理活動必不可少的參與者，具有重要的生理功能。小腸是鋅的主要吸收部位，被吸收的鋅再與血漿 中白蛋白或運(yùn)鐵蛋白結(jié)合，隨血液循環(huán)分布至各組織器官進(jìn)而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。
         

           鋅參與體內(nèi)許多酶的合成，而 乳酸脫氫酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶 的生物活性也都需要鋅的參與，鋅幾乎涉及生物體所有細(xì)胞的代謝，不僅 對細(xì)胞生長而且對細(xì)胞保護(hù)也具有重 要意義。-7 -。鋅可調(diào)節(jié)食欲，影響學(xué)習(xí)記 憶能力及促進(jìn)生長發(fā)育。動物實(shí)駿證實(shí)鋅缺乏可導(dǎo)致厭食癥，體重減輕和發(fā)育障礙1。：缺鋅是導(dǎo)致免疫功能缺陷 為常見的營養(yǎng)因素，其他任何元素 的缺乏引起的免疫缺陷程度都沒有缺鋅時嚴(yán)重：4。 關(guān)于肥胖者體內(nèi)的鋅含量，國內(nèi)外研究結(jié)果存在分歧。國外研究普遍 認(rèn)為單純性肥胖癥的血鋅含量缺乏。 而國內(nèi)研究的結(jié)果爭議較大，其中，有 部分文獻(xiàn)[5-6]與國外研究結(jié)果相符：亦 有較多報道[7-9_1檢測單純性肥胖者體內(nèi) 的鋅水平顯著高于正常人群：而蔣英 等[iO]、牟衛(wèi)東[iI]的研究結(jié)果則是肥胖 兒童與正常兒童相比，血清鋅含量差 異無顯著性。但國內(nèi)外對于肥胖患者 血清鋅的調(diào)查研究大多都未進(jìn)行不同 肥胖程度的分組比較。關(guān)于這一點(diǎn)，白 玲等[s]將肥胖兒童按照不同肥胖 程度分組后再進(jìn)行體內(nèi)鋅水平比較，結(jié)果顯示，輕度肥胖兒童體內(nèi)鋅水平與對照組相比無明顯差異，而中度、重度肥胖兒童體內(nèi)鋅水平較正常對照組偏低。這一研究表明在中度和重度肥 胖兒童體內(nèi)存在著血鋅偏低的狀態(tài)，而在輕度肥胖兒童中則未發(fā)現(xiàn)這種情況，亦即證實(shí)了不同程度肥胖者體內(nèi) 鋅水平是存在差異的。 2鋅與食物攝入相關(guān)因子鋅的主要生理功能就是促進(jìn)食 欲。神經(jīng)肽Y(NPY)是一種促食欲肽，
          其主要作用是刺激攝食相增加能量儲存。Ohinata等[12]給予處于鋅缺乏早期 的大鼠口服鋅劑后3 h NPY的mRNA表達(dá)顯著上升，但經(jīng)腹腔給鋅組的大鼠mRNA表達(dá)未發(fā)生變化，說明了胃腸道的鋅吸收過程對于活化促食欲肽的必需性。另外，在迷走神經(jīng)切斷后鋅 的促食欲效應(yīng)會受阻。提示鋅的促食 欲效應(yīng)是通過興奮迷走神經(jīng)從而使相 關(guān)促食欲肽增加而刺激攝食。 
          目前尚無研究指出在鋅缺乏時 NPY水平會下降。Selvais等[13]通過大 鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在鋅缺乏狀態(tài)NPY的 mRNA會上升，但這一上升幅度卻在NPY水平上沒有檢測出。Lee等[14壩U發(fā) 現(xiàn)鋅缺乏時NPY的mRNA升高120%，而NPY水平只升高60%。鋅缺 乏狀態(tài)下．NPY是會增加以恢復(fù)食物 攝人，而非下降來促使厭食癥的形成。 然而NPY水平升高，食物攝入減少卻沒得到緩解，即存在NPY抵抗現(xiàn)象，其機(jī)制可能是NPY前體轉(zhuǎn)化為具有活性 的NPY終產(chǎn)物這一過程受阻，從而減少了NPY的分泌及其信號產(chǎn)生。 另外，鋅還可通過影響神經(jīng)遞質(zhì)起到調(diào)節(jié)食物攝人的作用。例如5-羥 色胺（5-HT）和多巴胺(DA)‘15-16]。5-HT可刺激機(jī)體產(chǎn)生飽腹感和減少食物攝 入，缺鋅時5-HT會升高。多巴胺則是通過與其受缽結(jié)合從而抑制食物攝入，但高劑量的鋅會阻止多巴胺與其受體的結(jié)合，起到增加食物攝入的作用。 3鋅與瘦素瘦素是ob基因編碼表達(dá)由脂肪組織合成分泌的蛋白質(zhì)類激素，其前體 由167個氨基酸組成，進(jìn)入血液循環(huán) 后，形成含有146個氨基酸的成熟瘦素。
          瘦素可以發(fā)出脂肪儲存飽和的信號，通過外周型和中樞型神經(jīng)機(jī)制 引發(fā)一系列生理過程，使攝食減少并 且能量消耗增加。 下丘腦是瘦素作用的主要靶點(diǎn)，其內(nèi)分布著大量的促食欲肽 神經(jīng)通路和致厭食肽神經(jīng)通路，研究較多的是致厭食肽黑素細(xì)胞刺激素(MSH)和促食欲肽神經(jīng)肽Y(NPY)。其大致過程可簡述為：瘦素水平升高時， 致厭食肽神經(jīng)通路受到刺激繼而引起 一系列過飽反應(yīng)，如食欲的降低、耗能的增加，以及體脂容量的減少：反之， 瘦素水平降低時，促食欲肽合成增加， 交感神經(jīng)興奮性降低，引起一系列饑 餓反應(yīng)，使攝食增加、耗能減少，以維 持體脂容量[18-19]。 肥胖者普遍有高瘦素血癥．等[m]在研究鋅補(bǔ)充劑干預(yù)蔗糖誘導(dǎo)的6周齡肥胖小鼠時，發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠較正常體重時鋅水平下降，瘦素水平升高， 均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。給予鋅補(bǔ)充劑的肥 胖小鼠與未補(bǔ)充鋅的肥胖小鼠相比，測得鋅和瘦素水平都顯著升高，提示鋅可錢是瘦素合成的介質(zhì)。Mantzoros等[21]觀察了9名飲食誘導(dǎo)的肥胖男性 補(bǔ)充鋅前后的體內(nèi)瘦素水平，結(jié)果為補(bǔ)充鋅后他們體內(nèi)的瘦素水平升高，并且細(xì)胞因子IL-2和TNF-a的濃度 神經(jīng)通路，研究較多的是致厭食肽黑素細(xì)胞刺激素(MSH)和促食欲肽神經(jīng)肽Y(NPY)。其大致過程可簡述為：瘦素水平升高時， 致厭食肽神經(jīng)通路受到刺激繼而引起 一系列過飽反應(yīng)，如食欲的降低、耗能的增加，以及體脂容量的減少：反之， 瘦素水平降低時，促食欲肽合成增加， 交感神經(jīng)興奮性降低，引起一系列饑 餓反應(yīng)，使攝食增加、耗能減少，以維 持體脂容量[18-19]。 
         

           肥胖者普遍有高瘦素血癥．等[m]在研究鋅補(bǔ)充劑干預(yù)蔗糖誘導(dǎo)的6周齡肥胖小鼠時，發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠較正常體重時鋅水平下降，瘦素水平升高， 均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。給予鋅補(bǔ)充劑的肥 胖小鼠與未補(bǔ)充鋅的肥胖小鼠相比，測得鋅和瘦素水平都顯著升高，提示鋅可錢是瘦素合成的介質(zhì)。Mantzoros等[21]觀察了9名飲食誘導(dǎo)的肥胖男性 補(bǔ)充鋅前后的體內(nèi)瘦素水平，結(jié)果為補(bǔ)充鋅后他們體內(nèi)的瘦素水平升高，并且細(xì)胞因子IL-2和TNF-a的濃度 亦顯著升高，由此推論鋅可能通過影 響IL-2和TNF-a參與瘦素的合成與分 泌．4鋅與胰島素 胰島素是人體內(nèi)的降糖激素，其與肥胖和糖尿病密切相關(guān)。胰島 素分子中含有4個金屬原子鋅，鋅參 與維持胰島素的穩(wěn)定性和生物效應(yīng)。 在胰腺q和8細(xì)胞中可檢測到鋅，尤 其是在p細(xì)胞中鋅對于胰島素的合 成、儲存和分泌起關(guān)鍵性作用，鋅能夠 增加胰島素信號通路的活性，當(dāng)鋅缺 乏時胰島素分泌會減少[22]。 在單純性肥胖癥者體內(nèi)普遍存在 胰島素抵抗，其周圍組織的胰島素敏感 性明顯低于正常人[列。Suliburska等[24]以12 - 18歲的青少年為研究對象． 發(fā)現(xiàn)肥胖組與對照組相比,rfn清鋅J平降低，而穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)顯著升高，且鋅水平與HOMA-IR呈 負(fù)相關(guān)；與此類似，白玲等[e]的研究發(fā)現(xiàn) 中、重度肥胖兒體內(nèi)鋅缺乏，且鋅水平與胰島素抵抗指數(shù)IR呈負(fù)相關(guān)，這一關(guān)系在輕度肥胖兒和正常兒童中沒有表現(xiàn)，提示低鋅更易致胰島素抵抗。 劉信艷等分別對高糖高脂所致肥胖組和正常飼料對照組的大鼠各分5組進(jìn)行鋅灌胃，鋅的劑量分為O、5、10.15、30 mg/kg。結(jié)果為：正常飼料組大 鼠補(bǔ)鋅前后HOMA-IR無變化，提示鋅 對正常犬鼠的胰島素抵抗無影響：而 肥胖組的大鼠補(bǔ)鋅后較補(bǔ)鋅前HOMA-IR有顯著變化，但15 mg/kg鋅組例 外，其前后無差別。15 mg/kg鋅組大鼠HOMA-IR水平較其余鋅組有所降低， 提示鋅在一定劑量水平上可以延緩胰 島素敏感性的降低。另外，Jihy。Kim等 對40名肥胖女性進(jìn)行鋅干預(yù)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充鋅對其胰島素抵抗無影響，考慮其 補(bǔ)鋅量可能處于上述研究中的15mg/kg鋅組”水平。 
          5結(jié)語 鋅缺乏已成為當(dāng)前亟待解決的重大營養(yǎng)衛(wèi)生問題，而鋅的營養(yǎng)狀況又與多種肥胖相關(guān)的重要因子有密切關(guān)系。肥胖癥的全球影響程度已使得與 其有關(guān)的各項(xiàng)研究成為當(dāng)前熱點(diǎn)項(xiàng) 目?？上攵?，兩大問題交叉研究將會 帶來廣闊的前景和樂觀的收效。對于 ， 未來的研究，建議應(yīng)考慮針對不同肥胖程度和不同鋅劑量進(jìn)行分組比較研究，注重劑量一反應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用，使研究更具科學(xué)性和合理性。另外，在嚴(yán)格 控制隨訪質(zhì)量的情況下，多開展前瞻 性研究以充分觀察補(bǔ)充鋅對于改善肥胖的各種遠(yuǎn)期效應(yīng)，為其實(shí)際應(yīng)用于臨床奠定科學(xué)基礎(chǔ)。 
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          【收稿：2014-01-02編輯：陳兵）