《Current Nutrition Reports》:Nutritional Approach to Diabetic Sarcopenia: A Comprehensive Review
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推荐阅读:本文全面探讨糖尿病肌少症(DS)与营养关系,为临床营养干预提供参考。
### 糖尿病肌少症的营养治疗方法:全面综述
糖尿病肌少症(DS)是糖尿病患者中出现的一种肌肉质量和功能下降的病症,对患者健康影响较大。随着老龄化社会的加剧,糖尿病和肌少症的发病率都在上升,二者相互关联,形成恶性循环,严重影响患者的生活质量和预后。因此,深入了解 DS 并采取有效的营养干预措施至关重要。
糖尿病肌少症的发病机制
- 胰岛素抵抗(IR):IR 是 2 型糖尿病(T2DM)的主要发病机制之一,胰岛素的靶器官包括骨骼肌系统。在 IR 状态下,胰岛素调节蛋白质代谢的功能受损,促进蛋白质降解,抑制蛋白质合成,导致肌肉质量和力量下降。同时,IR 还会激活多条信号通路,如钙依赖的钙蛋白酶途径、ATP 依赖的泛素蛋白酶体途径(UPP)等,这些通路与肌肉萎缩密切相关。此外,IR 会抑制胰岛素样生长因子 1(IGF1) - PI3K - Akt - mTOR 等促进蛋白质合成的信号通路,进一步加重肌肉萎缩。
- 炎症:持续的组织炎症在糖尿病和肌少症的发展中起着重要作用。肿瘤坏死因子(TNF - α)等促炎细胞因子可通过激活炎症信号系统中的关键分子,如 JNK 和 IKKβ,抑制胰岛素的作用。激活的 IKKβ 使核因子 κB(NF - κB)核转位,增加炎症介质的表达。糖尿病和炎症并存时,PI3K - Akt 介导蛋白质合成下调,同时刺激泛素使蛋白质分解上调,对肌肉生长和功能产生不利影响。
- 氧化应激:氧化应激是指体内活性氧(ROS)生成过多,而抗氧化物质不足的状态。在糖尿病患者中,高血糖会导致 ROS 水平升高,激活泛素 - 蛋白酶体系统,加速肌肉蛋白质分解。氧化应激还会影响 DNA 结构和活性、肌肉修复及细胞分化,抑制肌源性分化,增加蛋白质分解的可能性。此外,氧化应激导致的细胞内 Ca2 +稳态失衡,可激活非溶酶体 Ca2 +调节的钙蛋白酶,进而通过激活泛素 - 蛋白酶体途径引起肌肉萎缩。
- 晚期糖基化终产物(AGEs):糖尿病状态下,ROS 生成增加,可导致细胞内 AGEs 上调。AGEs 在体内逐渐积累,与炎症细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞上的受体(RAGEs)结合,释放促炎细胞因子和生长因子,产生 ROS,促进凝血。在 T2DM 患者中,高血糖与 AGEs 积累相关,AGEs 积累会导致骨骼肌萎缩和功能障碍。
糖尿病肌少症的营养治疗策略
- 能量:T2DM 患者中肌少症的患病率较高,营养状况恶化可能进一步增加其患病率。虽然热量限制有助于肥胖患者控制体重和缓解 T2DM,但可能导致肌肉质量显著下降。因此,对于 T2DM 患者,在通过热量限制实现减肥的同时,应避免蛋白质摄入不足。目前,针对 DS 患者的能量摄入尚无明确建议,日本建议 T2DM 患者每日能量摄入为 25 - 30 kcal/kg/d,欧洲肠外肠内营养学会(ESPEN)老年指南指出,老年人每日能量摄入应高于 30 kcal/kg,以减少营养不良和肌少症的发生。现有研究表明,T2DM 合并肌少症患者的能量摄入明显较低,因此,除病态肥胖患者外,建议老年糖尿病患者保证充足的能量摄入。
- 蛋白质:充足的蛋白质摄入对肌肉质量的发展和维持至关重要。ESPEN 指南建议老年人蛋白质摄入量至少为 1 - 1.2 g/kg/d,合并症患者可适当增加。T2DM 患者的蛋白质推荐摄入量与普通人群一致,为 1.0 - 1.2 g/kg/d,而糖尿病肾病患者则建议限制蛋白质摄入至 0.8 g/kg/d。蛋白质来源也很重要,鸡蛋是优质蛋白质来源,研究表明,给肌少症肥胖模型小鼠补充干鸡蛋 8 周后,其葡萄糖耐量和握力得到改善。乳清蛋白补充剂对肌少症或体弱健康的老年人肌肉力量有积极影响,且摄入量高于 20 g 时效果更明显。此外,维生素 D(VD)与乳清蛋白联合补充对肌肉力量、身体功能和血糖平衡有积极作用。支链氨基酸(BCAAs)对 T2DM 的影响尚不清楚,有研究发现,补充 BCAAs 可改善血糖控制,但对骨骼肌质量影响不一。蛋白质质量和摄入时间也会影响 DS 患者的肌肉状况,动物蛋白在肌肉蛋白合成方面可能比植物蛋白更有效,但动物蛋白可能与糖尿病的晚期并发症肾功能障碍有关。有研究指出,早餐摄入较多蛋白质可能比晚餐更有助于预防肌少症,但这一关系仍需进一步研究。
- 多不饱和脂肪酸:T2DM 的患病率在全球范围内呈上升趋势,饮食疗法在糖尿病管理中具有重要意义,但多不饱和脂肪酸(PUFA)与 T2DM 发病率的关系尚不明确。meta 分析显示,在欧洲和澳大利亚,总 PUFA 摄入与 T2DM 发病率增加相关,而在亚洲则相反,且 PUFA 摄入与 T2DM 发病率之间不存在线性关系。对于肌少症,n - 3 PUFA 摄入对其参数有积极影响,n - 6 PUFA 摄入与肌少症呈负相关,但不同类型 PUFA(如短链与长链)的特性、摄入持续时间及其对健康的影响可能也很重要。补充 n - 3 PUFA 对全身肌肉质量和力量有积极作用,用 PUFA 等热量替代饱和脂肪酸可降低蛋白质摄入量 < 1.1 g / 体重(BW)的参与者的肌少症风险评分。然而,由于干预研究在剂量、持续时间、评估工具和干预方法等方面存在差异,很难就 DS 与 PUFA 摄入得出全面结论和建议。
- 微量营养素:临床研究表明,VD 在胰岛素分泌、β 细胞存活和钙通量调节中发挥作用,补充 VD 可能改善 T2DM 患者的糖化血红蛋白(HbA1c)和胰岛素反应。VD 缺乏与近端肌肉无力相关,补充 VD 是预防和治疗肌少症的重要措施。虽然 VD 与肌少症之间的具体机制尚不清楚,但可能与 VD 受体对蛋白质合成和基因转录的影响以及其抗炎功能有关。多数关于 VD 与肌肉健康的研究是干预试验,且多与蛋白质和运动训练结合,难以单独分离出 VD 的作用。此外,血液中 VD 水平与骨骼肌质量呈中度相关,严重 VD 缺乏的肌少症患者生存率较低。除 VD 外,饮食中还应摄入富含抗氧化剂的食物,以减轻糖尿病和肌少症引起的氧化和炎症损伤。例如,硒、类胡萝卜素和维生素 E 的血液浓度与肌肉力量下降有关,而番茄红素、叶黄素 + 玉米黄质和总类胡萝卜素的摄入量与握力增加有关。维生素 C 充足与肌肉力量和身体性能呈正相关。此外,镁、钙和 B 族维生素对糖尿病和肌少症也有积极影响。研究还发现,多酚与糖尿病和肌少症之间存在重要联系,茶多酚、黄酮类化合物、白藜芦醇等对改善肌少症、调节肌肉功能和预防相关并发症有一定作用,但高剂量的抗氧化剂可能会产生毒性。
- 地中海饮食:地中海饮食以富含蔬菜、鱼类、橄榄油和葡萄酒为特点,老年人对地中海饮食的高依从性与全因死亡率降低相关。在 T2DM 患者中,高依从地中海饮食与肌肉无力、力量和身体性能的下降呈负相关。地中海饮食富含具有抗氧化和抗炎潜力的微量营养素,对骨骼肌的保存有促进作用。健康的饮食模式(总热量的 30% 以上来自脂肪,其中饱和脂肪酸占 10%,蛋白质充足)和增加体育活动与肌肉力量和身体活动呈正相关。因此,地中海饮食和健康的饮食方式可能有助于预防 DS,但仍需进一步研究。
- 其他饮食习惯:高蛋白摄入可增加老年 T2DM 患者的肌肉力量、身体性能和肌肉质量,高能量饮食对肌少症也有积极影响。相反,糖尿病患者进行适度热量限制的同时进行休闲运动,可减少萎缩相关肌因子的表达,增加抗炎基因 IL - 15 的表达。高膳食抗氧化剂摄入与 T2DM 患者较低的空腹血糖、腹部肥胖和肌少症相关,而进食速度慢则对肌少症参数有不利影响。此外,生酮饮食是一种高脂肪、适量蛋白质和低碳水化合物的饮食,主要用于治疗难以控制的慢性衰老疾病。研究表明,生酮饮食对老年人肌肉维持和发展有重要作用,可改善肌肉质量和力量,减少体重,更好地保存瘦体重,但生酮饮食的长期效果和安全性仍需进一步研究,且可能会引起酮症酸中毒等严重副作用。
当前指南与未来展望
目前,由于文献结果的差异,对于 DS 患者的营养管理尚无基于证据的建议。在临床实践中,应参考糖尿病和肌少症相关的有效适用指南,这些指南通常分别考虑糖尿病和肌少症的参数提出建议,如摄入蛋白质补充剂或富含蛋白质的饮食(>1 g/kg/d)、避免限制饮食、每日热量摄入 > 30 kcal/kg、控制血糖目标(HbA1C<8%)、进行运动、饮食中 50 - 60% 来自碳水化合物且选择低血糖指数和复杂碳水化合物、避免不健康的饮食习惯、保持饮食碳水化合物和时间的一致性、餐后使用餐时胰岛素、倾向于高能量和高蛋白食物、65 - 75 岁补充 1000 - 2000UI/d VD(25 - 50 μg/d)、>75 岁补充 2000 - 4000 VD(20 - 100 μg/d)、≥65 岁补充≥1000 IU/d 钙以降低骨折和跌倒风险,同时不可忽视营养不良问题,应对 DS 患者进行营养不良筛查。
未来,需要进一步开展研究,深入探讨糖尿病与肌少症之间的关系,尤其是结合心血管疾病、脂质代谢紊乱等其他疾病进行综合研究。同时,应考虑糖尿病患者的个体差异,如病情、年龄、性别、生活方式等对营养治疗效果的影响,制定更具针对性的营养治疗方案。此外,还需研究新型营养干预措施和药物对 DS 的影响,为临床治疗提供更多选择,从而有效减轻 DS 患者的负担,改善患者的生活质量和预后。
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