硒暴露与中老年人群胰岛素抵抗及β细胞功能的差异性关联研究

【字体: 时间:2025年02月15日 来源:Nutrition & Diabetes 4.6

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  本研究针对硒暴露与2型糖尿病发病机制的年龄差异问题,通过横断面和纵向分析揭示了血硒水平与HOMA-IR(胰岛素抵抗指数)和HOMA-β(β细胞功能指数)的年龄特异性关联。西班牙AWHS(中青年)和SEN-2(老年)队列研究结合NHANES验证发现,血硒升高与中青年人群胰岛素抵抗增强和代偿性β细胞功能增加相关,而老年人群这种关联显著减弱,提示年龄相关的β细胞功能衰退可能影响硒的代谢效应。该发现为年龄差异化的糖尿病预防策略提供了重要依据。

  

在2型糖尿病(T2DM)全球流行的背景下,胰岛素抵抗和β细胞功能障碍作为疾病发生的关键环节备受关注。作为必需微量元素的硒,其双重角色令人着迷——既是抗氧化硒蛋白的重要组分,又可能在过量时扰乱糖代谢平衡。更引人深思的是,衰老过程中β细胞功能自然衰退与硒代谢需求增加的矛盾现象,使得"硒-糖代谢"关系在年龄维度上呈现复杂图谱。西班牙阿拉贡工人健康研究(AWHS)和老年ENRICA-2(SEN-2)研究团队在《Nutrition and Diabetes》发表的这项创新性研究,首次系统揭示了血硒水平与糖代谢指标的年龄特异性关联规律。

研究采用多中心协作设计,整合了AWHS(1186名40-55岁工人)和SEN-2(915名≥65岁社区老人)两大人群数据,并利用NHANES(2011-2018)进行验证。关键技术包括:1)ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)精确测定全血硒浓度;2)标准化HOMA模型计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和β细胞功能指数(HOMA-β);3)跨实验室检测数据的回归校准技术;4)限制性立方样条分析非线性剂量反应关系;5)纵向随访中HOMA指标的年度变化分析。

【研究结果】

  1. 横断面关联分析

    中青年组(AWHS)血硒几何均值141.6μg/L显著高于老年组(SEN-2)的116.8μg/L。每两倍血硒升高对应HOMA-IR增加9%(95%CI 1-19%),HOMA-β增加15%(6-24%)。老年组仅见HOMA-IR微弱关联(13%,-2-31%),而HOMA-β无统计学意义。

  1. 剂量反应特征

    非线性分析显示,中青年人群血硒与HOMA指标呈近似线性正相关,而老年人群在血硒>150μg/L时呈现平台效应。NHANES验证证实了这种年龄差异模式。

  2. 纵向变化

    中青年组随访数据显示,血硒>150μg/L时HOMA-IR和HOMA-β均显著上升,而老年组未见明显关联,尤其HOMA-β完全无响应(Woolf异质性检验P=0.05)。

【结论与意义】

该研究首次阐明血硒对糖代谢的影响存在年龄依赖性:在中青年人群中,较高血硒水平可能通过诱导胰岛素抵抗(HOMA-IR升高)触发β细胞代偿性功能增强(HOMA-β升高);而老年人因年龄相关的β细胞再生能力下降,这种代偿机制显著削弱。这一发现为理解T2DM的年龄异质性提供了新视角,提示个性化补硒策略需考虑年龄因素。从机制看,可能涉及:1)硒过量导致的氧化还原失衡;2)衰老相关的β细胞周期抑制因子上调;3)硒蛋白P(Selenoprotein P)对胰岛素信号通路的干扰。研究创新性地将横断面发现与纵向变化相结合,为微量元素与糖代谢关系的年龄差异研究树立了新范式。

研究也存在若干局限:AWHS队列女性比例低(4.9%),老年组炎症因素的影响可能未完全控制。未来需要更多机制研究阐释硒-衰老-β细胞功能的分子互作,为老年糖尿病预防提供更精准的微量元素干预策略。

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