微量元素锌在肥胖中的作用

          单纯性肥胖症是一种脂类代谢异常引起的营养失调性疾病，随着人民生活水平的臼益提高，肥胖症在全球范围内有逐年增加的趋势，并且肥胖可伴随产生多种慢性病，如糖尿病、高血压、高脂血症甚至是癌症，严重影响 了人们的生活质量，成为当前不容忽视的一大全球性公共卫生问题。肥胖 者往往存在内分泌系统紊乱及微量元 素的失衡。锌作为一种人体必需的微量元素，其对生长发育起重要作用。大量研究检测证实肥胖者体内普遍存在 锌缺乏，高瘦素血症以及高胰岛素血症，围绕其展开的探索已成为当前的 研究热点。本文将对锌与肥胖的关系及其与瘦素、胰岛素等的相关研究成 果进行综述。 锌及其在肥胖症中的状况 锌是人体内重要的必需微量元 素，是多种生理活动必不可少的参与者，具有重要的生理功能。小肠是锌的主要吸收部位，被吸收的锌再与血浆 中白蛋白或运铁蛋白结合，随血液循环分布至各组织器官进而发挥其生物学效应。锌参与体内许多酶的合成，而 乳酸脱氢酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶 的生物活性也都需要锌的参与，锌几乎涉及生物体所有细胞的代谢，不仅 对细胞生长而且对细胞保护也具有重 要意义。-7 -。锌可调节食欲，影响学习记 忆能力及促进生长发育。动物实骏证实锌缺乏可导致厌食症，体重减轻和发育障碍1。：缺锌是导致免疫功能缺陷 为常见的营养因素，其他任何元素 的缺乏引起的免疫缺陷程度都没有缺锌时严重：4。 关于肥胖者体内的锌含量，国内外研究结果存在分歧。
          国外研究普遍 认为单纯性肥胖症的血锌含量缺乏。 而国内研究的结果争议较大，其中，有 部分文献[5-6]与国外研究结果相符：亦 有较多报道[7-9_1检测单纯性肥胖者体内 的锌水平显著高于正常人群：而蒋英 等[iO]、牟卫东[iI]的研究结果则是肥胖 儿童与正常儿童相比，血清锌含量差 异无显著性。但国内外对于肥胖患者 血清锌的调查研究大多都未进行不同 肥胖程度的分组比较。关于这一点，白 玲等[s]将肥胖儿童按照不同肥胖 程度分组后再进行体内锌水平比较，结果显示，轻度肥胖儿童体内锌水平与对照组相比无明显差异，而中度、重度肥胖儿童体内锌水平较正常对照组偏低。这一研究表明在中度和重度肥 胖儿童体内存在着血锌偏低的状态，而在轻度肥胖儿童中则未发现这种情况，亦即证实了不同程度肥胖者体内 锌水平是存在差异的。 2锌与食物摄入相关因子锌的主要生理功能就是促进食 欲。神经肽Y(NPY)是一种促食欲肽，
          其主要作用是刺激摄食相增加能量储存。Ohinata等[12]给予处于锌缺乏早期 的大鼠口服锌剂后3 h NPY的mRNA表达显著上升，但经腹腔给锌组的大鼠mRNA表达未发生变化，说明了胃肠道的锌吸收过程对于活化促食欲肽的必需性。另外，在迷走神经切断后锌 的促食欲效应会受阻。提示锌的促食 欲效应是通过兴奋迷走神经从而使相 关促食欲肽增加而刺激摄食。 
          目前尚无研究指出在锌缺乏时 NPY水平会下降。Selvais等[13]通过大 鼠实验发现在锌缺乏状态NPY的 mRNA会上升，但这一上升幅度却在NPY水平上没有检测出。Lee等[14坝U发 现锌缺乏时NPY的mRNA升高120%，而NPY水平只升高60%。锌缺 乏状态下．NPY是会增加以恢复食物 摄人，而非下降来促使厌食症的形成。 然而NPY水平升高，食物摄入减少却没得到缓解，即存在NPY抵抗现象，其机制可能是NPY前体转化为具有活性 的NPY终产物这一过程受阻，从而减少了NPY的分泌及其信号产生。 另外，锌还可通过影响神经递质起到调节食物摄人的作用。例如5-羟 色胺（5-HT）和多巴胺(DA)‘15-16]。5-HT、可刺激机体产生饱腹感和减少食物摄 入，缺锌时5-HT会升高。多巴胺则是通过与其受钵结合从而抑制食物摄入，但高剂量的锌会阻止多巴胺与其受体的结合，起到增加食物摄入的作用。 3锌与瘦素瘦素是ob基因编码表达由脂肪组织合成分泌的蛋白质类激素，其前体 由167个氨基酸组成，进入血液循环 后，形成含有146个氨基酸的成熟瘦素。瘦素可以发出脂肪储存饱和的信号，通过外周型和中枢型神经机制 引发一系列生理过程，使摄食减少并 且能量消耗增加。 
          下丘脑是瘦素作用的主要靶点，其内分布着大量的促食欲肽 神经通路和致厌食肽微量元素锌在肥胖中的作用单纯性肥胖症是一种脂类代谢异常引起的营养失调性疾病，随着人民生活水平的臼益提高，肥胖症在全球范围内有逐年增加的趋势，并且肥胖可伴随产生多种慢性病，如糖尿病、高血压、高脂血症甚至是癌症，严重影响 了人们的生活质量，成为当前不容忽视的一大全球性公共卫生问题。肥胖 者往往存在内分泌系统紊乱及微量元 素的失衡。锌作为一种人体必需的微量元素，其对生长发育起重要作用。大量研究检测证实肥胖者体内普遍存在 锌缺乏，高瘦素血症以及高胰岛素血症，围绕其展开的探索已成为当前的 研究热点。本文将对锌与肥胖的关系及其与瘦素、胰岛素等的相关研究成 果进行综述。 锌及其在肥胖症中的状况 锌是人体内重要的必需微量元 素，是多种生理活动必不可少的参与者，具有重要的生理功能。小肠是锌的主要吸收部位，被吸收的锌再与血浆 中白蛋白或运铁蛋白结合，随血液循环分布至各组织器官进而发挥其生物学效应。
         

           锌参与体内许多酶的合成，而 乳酸脱氢酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶 的生物活性也都需要锌的参与，锌几乎涉及生物体所有细胞的代谢，不仅 对细胞生长而且对细胞保护也具有重 要意义。-7 -。锌可调节食欲，影响学习记 忆能力及促进生长发育。动物实骏证实锌缺乏可导致厌食症，体重减轻和发育障碍1。：缺锌是导致免疫功能缺陷 为常见的营养因素，其他任何元素 的缺乏引起的免疫缺陷程度都没有缺锌时严重：4。 关于肥胖者体内的锌含量，国内外研究结果存在分歧。国外研究普遍 认为单纯性肥胖症的血锌含量缺乏。 而国内研究的结果争议较大，其中，有 部分文献[5-6]与国外研究结果相符：亦 有较多报道[7-9_1检测单纯性肥胖者体内 的锌水平显著高于正常人群：而蒋英 等[iO]、牟卫东[iI]的研究结果则是肥胖 儿童与正常儿童相比，血清锌含量差 异无显著性。但国内外对于肥胖患者 血清锌的调查研究大多都未进行不同 肥胖程度的分组比较。关于这一点，白 玲等[s]将肥胖儿童按照不同肥胖 程度分组后再进行体内锌水平比较，结果显示，轻度肥胖儿童体内锌水平与对照组相比无明显差异，而中度、重度肥胖儿童体内锌水平较正常对照组偏低。这一研究表明在中度和重度肥 胖儿童体内存在着血锌偏低的状态，而在轻度肥胖儿童中则未发现这种情况，亦即证实了不同程度肥胖者体内 锌水平是存在差异的。 2锌与食物摄入相关因子锌的主要生理功能就是促进食 欲。神经肽Y(NPY)是一种促食欲肽，
          其主要作用是刺激摄食相增加能量储存。Ohinata等[12]给予处于锌缺乏早期 的大鼠口服锌剂后3 h NPY的mRNA表达显著上升，但经腹腔给锌组的大鼠mRNA表达未发生变化，说明了胃肠道的锌吸收过程对于活化促食欲肽的必需性。另外，在迷走神经切断后锌 的促食欲效应会受阻。提示锌的促食 欲效应是通过兴奋迷走神经从而使相 关促食欲肽增加而刺激摄食。 
          目前尚无研究指出在锌缺乏时 NPY水平会下降。Selvais等[13]通过大 鼠实验发现在锌缺乏状态NPY的 mRNA会上升，但这一上升幅度却在NPY水平上没有检测出。Lee等[14坝U发 现锌缺乏时NPY的mRNA升高120%，而NPY水平只升高60%。锌缺 乏状态下．NPY是会增加以恢复食物 摄人，而非下降来促使厌食症的形成。 然而NPY水平升高，食物摄入减少却没得到缓解，即存在NPY抵抗现象，其机制可能是NPY前体转化为具有活性 的NPY终产物这一过程受阻，从而减少了NPY的分泌及其信号产生。 另外，锌还可通过影响神经递质起到调节食物摄人的作用。例如5-羟 色胺（5-HT）和多巴胺(DA)‘15-16]。5-HT可刺激机体产生饱腹感和减少食物摄 入，缺锌时5-HT会升高。多巴胺则是通过与其受钵结合从而抑制食物摄入，但高剂量的锌会阻止多巴胺与其受体的结合，起到增加食物摄入的作用。 3锌与瘦素瘦素是ob基因编码表达由脂肪组织合成分泌的蛋白质类激素，其前体 由167个氨基酸组成，进入血液循环 后，形成含有146个氨基酸的成熟瘦素。
          瘦素可以发出脂肪储存饱和的信号，通过外周型和中枢型神经机制 引发一系列生理过程，使摄食减少并 且能量消耗增加。 下丘脑是瘦素作用的主要靶点，其内分布着大量的促食欲肽 神经通路和致厌食肽神经通路，研究较多的是致厌食肽黑素细胞刺激素(MSH)和促食欲肽神经肽Y(NPY)。其大致过程可简述为：瘦素水平升高时， 致厌食肽神经通路受到刺激继而引起 一系列过饱反应，如食欲的降低、耗能的增加，以及体脂容量的减少：反之， 瘦素水平降低时，促食欲肽合成增加， 交感神经兴奋性降低，引起一系列饥 饿反应，使摄食增加、耗能减少，以维 持体脂容量[18-19]。 肥胖者普遍有高瘦素血症．等[m]在研究锌补充剂干预蔗糖诱导的6周龄肥胖小鼠时，发现肥胖小鼠较正常体重时锌水平下降，瘦素水平升高， 均有统计学差异。给予锌补充剂的肥 胖小鼠与未补充锌的肥胖小鼠相比，测得锌和瘦素水平都显著升高，提示锌可钱是瘦素合成的介质。Mantzoros等[21]观察了9名饮食诱导的肥胖男性 补充锌前后的体内瘦素水平，结果为补充锌后他们体内的瘦素水平升高，并且细胞因子IL-2和TNF-a的浓度 神经通路，研究较多的是致厌食肽黑素细胞刺激素(MSH)和促食欲肽神经肽Y(NPY)。其大致过程可简述为：瘦素水平升高时， 致厌食肽神经通路受到刺激继而引起 一系列过饱反应，如食欲的降低、耗能的增加，以及体脂容量的减少：反之， 瘦素水平降低时，促食欲肽合成增加， 交感神经兴奋性降低，引起一系列饥 饿反应，使摄食增加、耗能减少，以维 持体脂容量[18-19]。 
         

           肥胖者普遍有高瘦素血症．等[m]在研究锌补充剂干预蔗糖诱导的6周龄肥胖小鼠时，发现肥胖小鼠较正常体重时锌水平下降，瘦素水平升高， 均有统计学差异。给予锌补充剂的肥 胖小鼠与未补充锌的肥胖小鼠相比，测得锌和瘦素水平都显著升高，提示锌可钱是瘦素合成的介质。Mantzoros等[21]观察了9名饮食诱导的肥胖男性 补充锌前后的体内瘦素水平，结果为补充锌后他们体内的瘦素水平升高，并且细胞因子IL-2和TNF-a的浓度 亦显著升高，由此推论锌可能通过影 响IL-2和TNF-a参与瘦素的合成与分 泌．4锌与胰岛素 胰岛素是人体内的降糖激素，其与肥胖和糖尿病密切相关。胰岛 素分子中含有4个金属原子锌，锌参 与维持胰岛素的稳定性和生物效应。 在胰腺q和8细胞中可检测到锌，尤 其是在p细胞中锌对于胰岛素的合 成、储存和分泌起关键性作用，锌能够 增加胰岛素信号通路的活性，当锌缺 乏时胰岛素分泌会减少[22]。 在单纯性肥胖症者体内普遍存在 胰岛素抵抗，其周围组织的胰岛素敏感 性明显低于正常人[列。Suliburska等[24]以12 - 18岁的青少年为研究对象． 发现肥胖组与对照组相比,rfn清锌J平降低，而稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)显著升高，且锌水平与HOMA-IR呈 负相关；与此类似，白玲等[e]的研究发现 中、重度肥胖儿体内锌缺乏，且锌水平与胰岛素抵抗指数IR呈负相关，这一关系在轻度肥胖儿和正常儿童中没有表现，提示低锌更易致胰岛素抵抗。 刘信艳等分别对高糖高脂所致肥胖组和正常饲料对照组的大鼠各分5组进行锌灌胃，锌的剂量分为O、5、10.15、30 mg/kg。结果为：正常饲料组大 鼠补锌前后HOMA-IR无变化，提示锌 对正常犬鼠的胰岛素抵抗无影响：而 肥胖组的大鼠补锌后较补锌前HOMA-IR有显著变化，但15 mg/kg锌组例 外，其前后无差别。15 mg/kg锌组大鼠HOMA-IR水平较其余锌组有所降低， 提示锌在一定剂量水平上可以延缓胰 岛素敏感性的降低。另外，Jihy。Kim等 对40名肥胖女性进行锌干预，发现补充锌对其胰岛素抵抗无影响，考虑其 补锌量可能处于上述研究中的15mg/kg锌组”水平。 
          5结语 锌缺乏已成为当前亟待解决的重大营养卫生问题，而锌的营养状况又与多种肥胖相关的重要因子有密切关系。肥胖症的全球影响程度已使得与 其有关的各项研究成为当前热点项 目。可想而知，两大问题交叉研究将会 带来广阔的前景和乐观的收效。对于 ， 未来的研究，建议应考虑针对不同肥胖程度和不同锌剂量进行分组比较研究，注重剂量一反应关系的应用，使研究更具科学性和合理性。另外，在严格 控制随访质量的情况下，多开展前瞻 性研究以充分观察补充锌对于改善肥胖的各种远期效应，为其实际应用于临床奠定科学基础。 
          6参考文献 
          [I] Cole CR, Lifshitz F.Zine nutrition andgroMh retardation [Jl. PediatrEndocrinolRev, 2008,5 (4): 889-896.
          [2] 昊中．锌制剂的临床应用[J]．实用医学杂志，1999，15(7)：587-588． [3] Su JC, Birmingham CL. Zine supplementation in the treatment of anorexia nervosa [J]. Eat Weight Disord, 2002, 7(1): 20-22.
          [4] Baltaci AK, Mogulkoc R,Trukoz Y,et aI. The effect of pinealectomy and zine deficiency on nitric oxide levels in rats with induced Tocoplasma gondii infection[Jl. Swiss Med Wkly, 2004, 134(23-24)：359-363.
          [5]谢文远．儿童单纯性肥胖症糖代谢与 血锌浓度变化『J]．山西医科大学学报．2001, 32(2): 176-177.
          [6] 白玲，陈军建．不同程度单纯性肥胖 儿童锌水平及其与胰岛素抵抗的关 系[J]．江苏大学学报，2011，21(5)： 419-422． 
          [7J齐可民，钱幼琼，吴康敏，等．单纯性 肥胖儿宣血脂及载脂蛋白与血清锌、 铜铁关系的探讨[J]．中华儿童保健 杂志，1997，5(2)：74-77． 
          [8]张宏伟，李春江，孙常颖，等．8-10岁 单纯性肥胖儿童和正常儿童膳食锌 调查[J]．实用预防医学．1999.6(5)：371． 
          [9]周筱燕，陈静，郑晓丽，等．单纯性肥胖青少年血清钙铁锌钢对糖代谢的影响[J]．广东医学，2011，32(8)： 1029-1031． IO]蒋英，肖桂初，黄维加，等．深圳市单 纯性肥胖儿童全血中七种微量元素 分析[J]．中国热带医学，2007.7(12)：2344-2345.
          [11]牟卫东，单纯性肥胖儿童胰岛素抵抗与微量元素的相关性分析[J]．检验 医学与临床，2012，9 (17)：2197 -2198． 
          [12] Ohinata K. Takemoto M, Kawanago M, et al.Orally administered zine increases
food intake via vagal stimulation in rats[Jl.J Nutr, 2009, 139(3): 611-616.
          [13] Selvais PL. Labuche C,Nguyen XN,et al. Cyclic feeding behaviour and
changes in hypothalamic galanin and neuropeptide Y gene ex[x]pression induced by zine deficiency in the rat [Jl.
Neuroendocrinol, 1997,9(1):55-62.
          [14] Lee RC, Rains TM. Tovar-Palacio C. et al. Zine deficiency increases
hypothalamic neuropeptide Y and neuropeptide Y mRNA levels and does not block neuropeptide Y-induced feeding in rats[J].J Nutr, 1998, 128 (7)：1218-1223.
          [15]刘燕强，李树田，王冬兰，等．缺锌对 大鼠脑组织和血液中乙酰胆碱和5-羟色胺含量的影响[J]．中国公共卫生，2001, 17(3): 233-234.
          [16] Schetz JA, Sibley DR. Zincallosterically Ⅱiodulates antagonist binding to cloned Dl and D2 dopaminereceptors[J].J Neurochem, 1997, 68(5):1990-1997.
          [17] Hoggard N, Hunter L,Duncan JS. et a1. Leptin and leptin receptor mRNA and protein ex[x]pression in the murine fetus and placenta[Jl. Proc Nati Acard Sci USA, 1997, 94( 20): 11073-11078.
          [18] Low MJ. Role of proopiomelanocortin neurons and peptides in the regulation of energy Homeostais[Jl.J Endocrinol Invests, 2004, 27(6):95-100.
          [19] Wilson BD, Baqnol D, Kaelin CB, et a1.Physiological and anatomical circuitry between Agouti-related protein and leptin signaLing[J]. Endocrinology, 1999, 140(5):2387-2397.
          [20] Chen MD, Lin PY. Zinc-induced hyperleptinemia relates to the amelioration of sucrose-induced obesity with zine repletion[J]. Obes Res, 2000,8 (7)：525-529.
          [21J Mantzoros CS. Prasad AS, Beck FW, et al. Zine may regulate serum Ieptin comcentrations in humans[Jl. J Am . Coll Nutr, 1988, 17(3): 270-275.
          [22] Robertson RP, Zhou H. Slucca M.Arole for zine in pancreatic islet3-cell cross-talk with the a-cell during hypoglycaemia[J]. Diabetes Obes me[x]tab, 2011, 13: 106-111.
          [23]李佳，陈秋，周玲．肥胖患者胰岛B细 胞功能和胰岛素敏感性的临床评价[J]．实用医学杂志,2010,26 (4)： 2550-2552.
          [24] Suliburska J,Cofta S,Galewska E.et a1. The evaluation of selected serum mineral concentrations and their association with insulin resistance in ohese adolescents『Jl. Eur Rev Med Phamacol Sci, 2013,17 (17):2396-2400.
          【收稿：2014-01-02编辑：陈兵）