第卷赵一多张瑶康龙丽短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持 % 以上的高原在美国大约万人生活在海拔 % 以上空气中的氧分压 9& 环境温度相对湿度太阳光和宇宙射线甚至是环境空气和土壤中的细菌组成都会随海拔高度的变化而变化然而高原地区人群的生理变化主要是由于缺氧环

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衿农于
5 years ago
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1 第卷第期年月!"#!# $%&# 综述与介评短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持赵一多张瑶康龙丽西藏民族大学西藏高原相关疾病分子遗传机制与干预研究省级重点实验室高原环境与疾病相关机理研究高校重点实验室陕西咸阳 ( 摘要大部分与高原医学相关的文献都致力于揭示短期接触高原对人体的影响然而长期生活在高原的人群可能与人类疾病的发生更有关联因为有超过 ) 亿人居住在海拔 % 以上地区有趣的是高原地区人群和海平面附近人群相比有着更低的空腹血糖和更好的葡萄糖耐受性研究表明高原地区肥胖和糖尿病发病率更低但高原地区人群血糖控制的机制仍不清楚目前我们所掌握的海拔 % 以上地区人群关于葡萄糖稳态维持的最新证据表明生活在这个地区的人群有着更低的空腹血糖并且肥胖和糖尿病发病率更低高原地区人群空腹血糖的调节和维护对葡萄糖稳态维持有了新的认识关键词高原长期暴露短期暴露葡萄糖稳态中图分类号文献标志码文章编号 $((($($ < ='$ < 2 =& 32* " $ ' 3 *&8& -! & 2"'!!&"'/%/&" " 0"' " /&! " ' ' 7'/&/ -.'8" % /' "1!- '!'"3 *&8&- ' ' #"0'"%"&" 2"/& 7'/&// -.'8" % /' " 1!- '!'"+'6&" '"6 "'0 /' +'&" &" (!"#$%!&$!)!' " *, %* * ",!''," %- + &)!! ' )'!* 3*-+ )! ''3,"3 %(!)%*!&'%-,&('/)!"! /!. *"!& 3*-+ )! " &, ''," %)-,/1 -!*-(!*,& &* ",!&!'%-,&),) 1 +,%) -!*',&)- "!&(!(".!*". *,1! -#&* )& "/ &3 %,")" &, '' *," %)',,"!. *,)&"/+ -,,& 1 * "%+!)!" *,&+ +!-(,*.' '!).'!" &,*)," "' *),")! - *&&+!' "!. *(*," &+! 1! '!1 )/,&,1 ), ''3 *," %)' - +',& )-)%&*"/ &-(*!"%+!) +!& *!", '' *," %)* -, &%&+",* & ' )*.. (*&' -!) +%** &&+,1!%"%+!) '!-!),)&*& )" &,1! -,& )+%)(!) 1" - +',& )-) ', +!%" (", & ' "!. *,)&"/+ -,,& "!. *(*," &+!!1 )/,&,1& ' )(!(%",3!& 2&*),&&' - +',& )-) ', *%",,& -, &, & ' "!. *,)&"/+ -, & & %,").'!", '' *," %)+!%" ",!&. ' *,( %+)!* -(, * "%+!) '!-!),) )# ' % # ''," %) (*!"!& (!)%* )'!**-(!)%* "%+!) '!-!),) ) $ 尽管有大量文献都致力于揭示高原环境对于人类的短期影响这其中包括了四个世纪以前的观察记录长期暴露在高原地区对血糖的影响没有得到足够的重视因为全世界大约? 的人生活在海拔 ()*+,+-)) ((.///*)0(,)(0)(0, 收稿日期 $$ 修回日期 $$ 基金项目国家自然科学基金资助项目 )( 西藏自治区重大课题资助项目 <) 42 通讯作者康龙丽教授硕士研究生导师 #$%&'"'! % 作者简介赵一多 44$ 男汉族在读硕士研究方向高原环境与疾病相关分子机理研究 #$%&' 6%&'! % % 以上的高原地区特别是从 44 年开始生活在高原地区的人群越来越多主要是高海拔高于 )% 地区的安第斯高原和西藏高原在安第斯山脉国家中大约? 的秘鲁人生活在海拔!"#$%&' %& %&'!"

2 第卷赵一多张瑶康龙丽短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持 % 以上的高原在美国大约万人生活在海拔 % 以上空气中的氧分压 9& 环境温度相对湿度太阳光和宇宙射线甚至是环境空气和土壤中的细菌组成都会随海拔高度的变化而变化然而高原地区人群的生理变化主要是由于缺氧环境这是整体压强降低的结果尽管空气中氧气百分比是一样的 4? 然而与低气压诱导的生理改变相比高原缺氧仍然处于争论中海平面水平的 9& 和大气压值分别是 )4 %% %%: 9& 和 %% 在珠穆朗玛峰上海拔 (()(% 这两个数值下降了人体激活了很多适应机制来对抗高原环境尽管在海拔 % 地区的 9& 只有海平面水平的 (? 但是动脉血氧饱和度仍处于正常水平然而在海拔 % 地区的适应性改变非常明显包括心率增快换气过度以及红细胞增多等在海拔超过 % 地区的健康人群中地理位置越高血红蛋白的氧饱和度越低这可能会导致适应性机制的改变事实上生活在海拔 % 的人群和低海拔地区的人群有着不同的血液循环特征例如海拔 % 以上出生的儿童比海拔低于 % 地区出生的儿童有着先天的右心室优势生活在海拔 ) )% 的群体比生活在海拔 % 地区的群体有着更高的血红蛋白浓度然而生活在高原地区的人群有着更大的胸围以及发绀的嘴唇和皮肤是环境因素还是遗传因素所导致的目前还不清楚讨论这些因素主要是为了确定高原个体表型本综述目的是讨论海拔 % 以上人群葡萄糖稳态的最新数据我们会重视各种观点可能带来的机制试图解释高原地区人群较低的肥胖和糖尿病发病率以及空腹血糖此外我们还模拟海拔高度所带来的影响和缺氧环境下体内葡萄糖平衡的维持高海拔的划分和暴露时间的定义国际高山医学会将高原环境定义为个不同海拔高度高海拔的定义是在 % 超高海拔是在 % 极高海拔是高于 % 由于短期或长期暴露的定义没有达成一致因此我们将暴露时间少于 %'" 定义为超急性暴露时间在 ) 称为急性暴露时间为个月称为亚急性暴露时间超过个月称为慢性暴露这样做的目的是为了将超急性和急性暴露统称为短期效应将亚急性和慢性暴露统称为长期效应 0 短期暴露高海拔地区对血糖的影响当低海拔地区健康人群暴露在超高海拔地区时空腹血糖会增加减少或者保持不变由于接触周期不同可能会有不同的结果事实上在最初的内暴露在超高海拔地区会使空腹血糖增高超过一个星期以后增加的血糖含量逐渐减低到第二个星期可能会低于最初的血糖浓度高原习服可能会使高血糖短暂性恢复到正常值当然其他因素也能解释这些差异短期暴露在高原环境下的体育活动似乎有助于增加高血糖的易感性在活动状态下暴露在超高海拔地区会使健康人诱发高血糖症但在休息状态下同样的暴露时间不会引起高血糖症一个解释就是体力劳动能使交感神经活动增强而导致高血糖症有报道称高原暴露能够影响尿液或血浆儿茶酚胺的产生主要是增加儿茶酚胺特别是去甲肾上腺素然而暴露在高原环境中的儿茶酚胺并没有一直增加这表明高原环境中的高血糖症不能完全用儿茶酚胺来解释短期暴露在高原地区的皮质醇升高也是有贡献的至少出现了瞬时高血糖例如在长时间的空腹状态下对低压缺氧环境以及急性暴露的非糖尿病患者进行观察发现其血糖是降低的先前的研究指出高血糖症的发生可能只是暴露在高原环境最初的几天这可能与压力相关的激素增加有关即皮质醇和去甲肾上腺素然而延长高海拔地区的暴露时间对葡萄糖稳态维持可能有潜在的好处此外有研究分析个人暴露在高海拔或超高海拔 4 后没有高血糖症不管他们是在模拟环境下或者自然海拔高度这些研究结果表明长期暴露在高原环境血糖浓度更低事实上高原习服不仅能够增加对骨骼肌血糖的依赖而且也作用于心肌中和脂肪酸氧化相比这种机制可能提供了一种更有效的能量代谢葡萄糖来应对缺氧环境 * 高原人群的血糖和胰岛素和海拔低于 % 的人群相比生活在海拔 %) % 的人群空腹血糖降低有着令人信服的证据这种改变主要体现男人非妊娠期妇女孕妇和非糖尿病患者新生儿似乎不受体质指数 5 的支配同样生活在海拔 % 以上人群和生活在海平面附近的人群相比血糖曲线更低研究表明海拔 % 以上和低海拔地区的非妊娠期成年女性空腹血糖浓度分别是 % * 和 (4% * 来自秘鲁高原地区人群具有代表性的大型临床研究报道样本涵盖成年男性和女性糖尿病和非糖尿病患者结果表明海拔低于!"#$%&' %& %&'!"

3 (( 第卷 % 时空腹血糖和海拔高度成反比例关系空腹血糖值是 ( A % * 当海拔在 444% 时空腹血糖是 (A) )% * 当海拔高于 % 时空腹血糖是 ( (A 4% * 尽管这个海拔高度有着类似的平均年龄但是 5 在高海拔地区降低的更明显另外有研究表明高海拔地区与 5 相匹配的个体有着更低的血糖 )$ 值高海拔是否能降低血糖目前尚不清楚秘鲁成年个体间空腹血糖的差异可以用饮食身体活动或糖尿病家族史等原因解释尽管大多数研究指出高海拔能更好的控制血糖浓度然而也有一些研究指出高海拔和低海拔地区的空腹血糖没有显著差异值得注意的是几乎所有研究都表明生活安第斯山脉高海拔地区能够降低血糖所以需要进一步研究来明确世界其他低海拔和高海拔地区的血糖浓度是否存在差异例如报道称印度人的空腹血糖浓度和海拔高度之间没有关联有充分证据证明安第斯山脉居民和西藏人之间具有 $ 遗传差异 * 高海拔地区的血糖测量有人认为在高原地区观察到的低血糖是方法学差异的结果有证据证明在低氧和低温环境下血糖测定仪的性能表现不一样以葡萄糖脱氢酶为基础的葡萄糖计量在高原地区表现的更准确这是由于葡萄糖脱氢酶对氧气张力变化的不敏感性在低温环境中更容易出现误差由于试剂膜中等离子体扩散引起的机械损伤增加的红细胞数可能会影响血糖测定仪的读数另外一个潜在的原因是血糖在体内加速降解增加的红细胞或白细胞群不受海拔高度的影响可能会导致假性低血糖高海拔地区的个人生活也得到了证实在测量来自同一个体的血浆和全血葡萄糖浓度时有着明显差异在不同条件下对高海拔和低海拔人群空腹血糖进行测量包括缺氧低温和红细胞增多而出现误差大部分研究结果都表明海拔越高血糖浓度越 4$ 低 * 0 高海拔地区人群胰岛素与低血糖的关系由于血糖水平受胰岛素的影响高海拔人群的低血糖可以用增高的血浆胰岛素浓度来解释有报道比较高海拔和低海拔人群空腹血糖降低相近或更高时的胰岛素水平然而年龄和 5 相匹配的研究表明胰岛素增加并非血糖降低的原因和低海拔人群相比尽管有着更高的 5 和相近的血浆, 肽水平胰岛素释放的标志但高海拔人群的非妊娠妇女空腹血糖低于低海拔人群所以在高海拔和低海拔人群中不太可能有明显的胰岛素差异 * * 高海拔地区人群的低血糖形成原因尽管很多研究支持高海拔环境能降低血糖的假设但也有一些观点支持空腹血糖的降低可能是后天获得的特质低海拔人群暴露在超高或极高海拔地区 ( 周以后空腹血糖明显降低低海拔群体不依赖身体活动而长期暴露在超高海拔地区 ) 个月也有相似的结果普通人群在中等海拔地区获得的血糖在较短时间内能降低这表明高海拔环境可能是治疗糖尿病的潜在因素生活在高海拔地区对于糖代谢来说是有好处的但当迁移到海平面地区时这种好处就没有了这些现象最早被,& /" $,&//'" ' 发现他在海平面附近人群和在安第斯山脉居住超过年的人群中找到了相似的空腹血糖研究表明低海拔地区人群在长时间暴露在高原环境中可能会降低血糖当高海拔地区人群迁移到低海拔地区时可能会增加血糖浓度这是一个后天获得过程 1 高原地区内源性葡萄糖的产生高原人群空腹血糖降低的机制还没有被完全弄清楚餐后血糖浓度取决于从饮食和内源性葡萄糖进入血液中的水平这得依靠肝脏功能而糖摄取取决于骨骼肌在空腹状态下中枢神经系统吸收的血糖首先依赖肝脏 (? 其次依赖肾脏? 因此高海拔地区人群降低的空腹血糖可能由肝脏葡萄糖产量决定 1) 低海拔地区人群暴露在高原以后的肝糖输出率 8 被广泛接受的用来评估肝糖输出率 2 的方法是同位素稀释法和预暴露值相比对葡萄糖出现的比率进行测量低海拔人群男性静脉注射 $ 7 葡萄糖结果表明急性暴露在超高海拔地区会增加 2 相反暴露在超高海拔地区以后 2 和预暴露值相似这两项研究结果表明 2 和血浆肾上腺素浓度相关这些结果进一步支持短期暴露在超高海拔地区会引起瞬时高血糖的观点随着暴露时间延长逐渐减弱然而和低海拔人群相比长期生活在高海拔地区人群的 2 会降低 1 0 高海拔地区人群胰高血糖素的作用 2 是复杂的包含了胰高血糖素非酯化脂肪酸胰岛素和神经输入胰高血糖素脂肪酸和儿茶酚胺可以刺激 2 但是胰岛素抑制 2 研究表明和低海拔地区人群相比高海拔地区人群静脉注射胰高血糖素耐量试验出现了较低的高血糖反应由于内源性葡萄糖产量的降低首先是 2 而不是肾葡萄糖输出因为后者不受胰高血糖素的影响由于糖摄取会涉及胰岛素介导因此在骨骼肌中这个方法可能会!"#$%&' %& %&'!"

4 第卷赵一多张瑶康龙丽短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持 (4 混淆肝脏的作用研究表明安第斯山脉人群和澳大利亚白种人群相比空腹血糖更低但空腹胰高血糖素血症更高高原地区人群可能会降低肝胰高血糖素的敏感性其结果是降低 2 1 * 肝糖原含量的作用研究啮齿动物长期暴露在自然界和模拟超高海拔环境结果表明肝糖原比肌糖原减少明显可能是由于葡萄糖异生作用减少实际上肝糖原减少一般都伴随血糖减少此外人类和老鼠的 2 与肝糖原有直接关系这表明高原人群肝糖原有助于降低血糖但这不能够排除低血糖会导致肝糖原含量减少的可能高原人群肝脏血糖调节的作用需要进一步研究高海拔和低氧环境对骨骼肌的影响因为空腹血糖水平由肝糖输出率 2 和全身葡萄糖代谢决定高海拔人群的葡萄糖代谢可能有助于降低空腹血糖在空腹状态非胰岛素介导的血糖代谢大约占全身血糖代谢的?? 尽管没有定量研究高原人群中非胰岛素介导或由胰岛素介导的血糖代谢但有证据证明高海拔人群有着更高的全身血糖代谢高海拔低氧环境对人体的短期影响尽管一些人类研究表明暴露在高原环境会使葡萄糖耐受性增高没有明确指出葡萄糖代谢增高因为葡萄糖耐量试验受许多因素影响包括胃肠蠕动葡萄糖吸收率和肠促胰岛素等因素事实上同位素标记试验结果表明暴露在高原以后会减低葡萄糖利用率相反暴露时间延长会增加葡萄糖代谢这些发现也符合低海拔人群到高海拔地区短期暴露后产生瞬时高血糖因为低氧是与高原密切相关的关键因素检测短期缺氧在体内对胰岛素敏感性的影响可能有助于葡萄糖监管之后的研究也表明胰岛素敏感性降低是由正常血糖胰岛素钳夹技术的葡萄糖输注率评估相反两种糖尿病患者轻度缺氧? 能提高胰岛素敏感性同样肥胖患者轻度缺氧能够增加? 葡萄糖输注率此外糖尿病患者轻度缺氧? 能降低血糖这些研究表明低氧血症随着外周氧饱和度的急剧减少可能会使胰岛素敏感性降低轻度缺氧和外围血氧饱和度降低有关可能会提高胰岛素敏感性一项研究称小鼠呼吸缺氧空气? ) 周以后能提高胰岛素敏感性并且伴随空腹血糖显著降低狗呼吸缺氧空气 (? 能促使全身葡萄糖和大腿葡萄糖吸收速度降低此外大鼠后肢在缺氧环境下的灌注试验表明葡萄糖吸收更高这些研究结果进一步支持长期缺氧对胰岛素敏感性是有益的观点然而急性缺氧对空腹血糖与胰岛素敏感性变化的解离机制仍不清楚 0 高海拔的长期影响目前为止有证据表明短期接触高原和低氧环境可以提高低海拔人群的葡萄糖代谢但这并不能说明高原人群有着更高的葡萄糖代谢 0 静脉内的葡萄糖耐量研究表明男性受试者驻留在海拔 ) )% 高原静脉葡萄糖耐量试验与低海拔人群相比血糖下降更快尽管葡萄糖量不能改变体质量但当人群 5 相匹配的时候重新分析葡萄糖差异的数据仍然很重要 0 0 葡萄糖耐量试验对高海拔地区的安第斯山脉和印度健康人群的研究表明与低海拔地区的同胞相比有更好的葡萄糖耐受性生活在海拔 % 以上的肥胖人群与海平面居民相比有更好的葡萄糖耐受性尽管个体之间 5 的差异仍然不明确然而这些研究可以确定高原人群静脉葡萄糖耐量试验的结果 0 * 动静脉葡萄糖差异由葡萄糖追踪标记的静脉血与葡萄糖代谢有着实质性差异据报道高海拔人群和低海拔人群中男人和孕妇之间差异更明显这表明高原人群的外源性葡萄糖代谢速度高于内源性葡萄糖代谢速度 0 1 胰岛素耐受性胰岛素耐受试验中的超高海拔地区人群静脉注射胰岛素 %'" 后基线血糖返回似乎更慢主要问题是用这个测试评估全身胰岛素灵敏度延长低血糖时间可能会导致反向调节反应以及受胰岛素影响 0 稳态模型评估法报道称居住在超高海拔地区的女性人群胰岛素敏感性更高稳态模型评估法是胰岛素敏感性的代理指标然而基于空腹血糖和葡萄糖的指标在胰岛素敏感性很低的情况下评估不准确因此在超高海拔地区评估应该被重视 0, 糖摄取对正电子发射断层扫描 9#. 成像进行评估生活在海拔 % 地区的盖丘亚人心肌衰弱对 (@ 标记氟代脱氧葡萄糖的摄取在 9#. 成像中显示更高的吸收率这项技术的优势是可以确定高海拔和低海拔人群的骨骼肌吸收脂肪组织和肝脏是否有差异 * 体外缺氧和低氧症对糖摄取的影响之前我们讨论过体内增高的葡萄糖代谢和胰岛素敏感性用来应对高海拔和轻度缺氧的证据在这部分我们将从!"#$%&' %& %&'!"

5 第卷体外证据研究啮齿动物和人类骨骼肌当个体暴露在高原环境时可能会使血浆乳酸水平增高葡萄糖进入糖酵解途径氧化生成.9 高海拔地区糖摄取增加可能会降低血糖 * 体外缺氧环境下的葡萄糖摄取老鼠隔膜肌肉实验结果表明厌氧条件下葡萄糖摄取会增加也有研究报道称啮齿动物骨骼肌在缺氧环境下能增加糖摄取来应对急性暴露尤其是人类型糖尿病肥胖受试者骨骼肌缺氧能增加糖代谢而且人类和大鼠骨骼肌缺氧对糖代谢的影响已被证明是胰岛素作用的结果但却没有收缩活动这表明缺氧和收缩活动可以通过类似的机制刺激葡萄糖摄取 * 0 体外低氧条件下的糖摄取尽管体外缺氧对糖摄取刺激很明显但在骨骼肌中很少有研究解释缺氧对葡萄糖的吸收为了确定体外缺氧环境对糖摄取的影响实验研究已经暴露在整个缺氧环境例如老鼠接触常压缺氧环境? ) 周以后比目鱼肌糖摄取会增加但也仅存在于胰岛素这表明低氧环境可能不足以促进葡萄糖在体外的吸收人类接触缺氧环境? 以后会增加骨骼肌胰岛素对糖摄取的依赖相反短期暴露在低氧环境不会影响骨骼肌糖摄取包括细胞内的葡萄糖含量这表明低氧对糖摄取的影响与时间有关 * * 缺氧对葡萄糖转运蛋白 )2*.) 易位和活化蛋白激酶 93 活动的影响缺氧机制可能会刺激葡萄糖吸收然而当从细胞内转移到细胞膜时胰岛素依赖肌肉葡萄糖运输转运蛋白 ) 2*.) 发挥了重要作用增加 2*.) 易位和蛋白含量也可能是缺氧刺激糖代谢在啮齿动物骨骼肌和心肌细胞的主要机制有报道称增加人类骨骼肌 2*.) 蛋白含量也可以应对缺氧环境老鼠呼吸缺氧空气 ) 周以后骨骼肌的 2*.) 增加然而却没有解释缺氧本身是否对 2*.) 含量有直接影响因为当动物呼吸缺氧空气时许多其他体内的影响可能也会受到刺激或抑制骨骼肌中通过增加蛋白激酶 93 活动从而刺激葡萄糖运输最新证据指出低氧缺氧诱导的糖摄取与蛋白激酶 93 依赖通路相结合激活 93 依赖和独立通路与肌肉收缩形成对比在相同机制下缺氧和肌肉收缩都能刺激葡萄糖摄取总之证据表明通过 93 依赖易位通路促进 2*.) 缺氧能刺激葡萄糖摄取然而缺氧的机制可能直接影响葡萄糖吸收此外 2*.) 和 93 通路有助于葡萄糖代谢这在高海拔人群中仍然是未知的, 胃肠道的作用尽管生活在海拔 % 地区的人群胃肠道碳水化合物可能会减少但生活在海拔 % 以下的人群阈值太高这可以更好的解释葡萄糖耐受性暴露在超高海拔地区可能会导致肠道吸收不良然而这项研究没有证据证明人类暴露在海拔 % 以下蛋白质或脂肪吸收不良实际上肠道激素已经证明只有短期暴露在高海拔地区才能实现非肥胖型个体短期暴露在高海拔地区空腹血糖的胃饥饿素和缩胆囊素能减少基线值食欲不振是短期接触高海拔地区的常见症状相比之下血浆水平的多肽 == 的是一种使食欲减退的激素但却没有受厌食症患者暴露在高海拔地区的影响胰高血糖素肽 2*9$ 和胃饥饿素对胰岛素分泌和食物摄入量起相反作用 2*9$ 能增加胰岛素分泌和抑制食欲人类研究已经表明当暴露在缺氧环境或模拟高海拔地区时血浆空腹 2*9$ 水平没有改变这表明低海拔人群暴露在高原地区时葡萄糖耐受性可能与肠促胰岛素有关高原人群葡萄糖耐受性的机制需要进一步阐明 7 脂肪组织的作用储存脂肪分解会使脂肪酸释放到血液中升高脂肪酸水平可能会刺激糖质新生和肝糖分解从而导致空腹高血糖因此脂肪酸水平降低可能会导致空腹血糖降低研究表明高海拔人群和低海拔人群相比有着更高更低或类似的血浆脂肪酸水平脂肪酸值受 5 饮食类型空腹持续时间和体内脂肪分解的影响因此我们要确定脂肪酸水平的高低虽然脂肪组织能分泌大量激素其中脂联素与提高系统胰岛素敏感性密切相关这种激素还没有对高原人群进行研究有趣的是亚急性暴露在超高海拔地区时脂联素会增加 / 低氧诱导因子 8 6 和葡萄糖稳态维持之间的联系研究已经表明居住在海拔 % 地区的人群对于葡萄糖稳态维持可能会有好处然而高原本身的信号机制对细胞性活动产生的生理影响知之甚少在前面部分我们已讨论过缺氧对胰岛素敏感性和体外的肌肉糖摄取的影响但直接证据表明高海拔缺氧介导对葡萄糖稳态维持的影响仍然是缺失的 / 高原人群缺氧的遗传适应性来自遗传研究的数据支持低氧介导的假设其中就包括葡萄糖稳态维!"#$%&' %& %&'!"

6 第卷赵一多张瑶康龙丽短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持持与缺氧相关的等位基因在高海拔人群中有着更高的频率在细胞水平是一种 7 结合蛋白转录因子与作为在身体中广泛表达仅在少量组织中表达可能在缺氧应答方面同等重要值得注意的是海拔 )% 地区的藏族人群比海拔 % 的北京人群 #9 1 基因的单核苷酸多态性 1 9 频率更高并且海拔 % 的埃塞俄比亚人群 1 9 通路相关途径表现出缺氧环境下的遗传适应性有趣的是基因在骨骼肌细胞中表达下降了? 同样地包含在糖酵解途径的基因也下调了持续暴露在缺氧环境下是一种负反馈调节事实上这些群体长期暴露于低氧环境可能会导致与高度表型相关的适应性机制持续性缺氧刺激出现的典型反应可能会下调缺氧的保护机制这种现象表现在海平面居民高海拔环境的适应最初的超敏反应在肺通气量和血液乳酸中积累暴露在高海拔地区以后如果持续刺激会使得反应减弱随着时间推移进一步讨论暴露高原或缺氧环境的基因和蛋白质表达相关的变化缺氧是高海拔探索遗传适应性的主要决定因素我们相信低气压在高海拔环境中也起了重要作用因为人体很多功能都需要通过压力感受器的监督 /)08 6 和糖摄取来自体外的研究数据可能为如何调节海拔高度对葡萄糖稳态维持提供了一些线索和 2*.) % 的表达肌肉收缩可能诱导 1*, ) 转录激活的表达此外受胰岛素葡萄糖代谢刺激可能不仅影响糖摄取还可能是细胞中葡萄糖吸收信号的主要条件这个观点受到来自楚瓦什人红细胞增多症的个体研究支持主要原因是红细胞数量异常增多表达增高这都是由于 * 基因一种多发部位的血管母细胞瘤基因突变造成这些个体虽然居住在海平面附近但血糖水平和糖化血红蛋白都是降低的 + 高海拔地区的糖尿病和肥胖症型糖尿病是由于葡萄糖稳态的监管不足所引起越来越多的证据表明高海拔地区糖尿病患病率降低同样地肥胖也是型糖尿病的风险因素在高海拔人群中不是很普遍这部分我们将讨论高海拔地区的潜在因素能否降低糖尿病和肥胖的患病率并且解释这种可能性之间的联系 + 肥胖和海拔高度之间的联系 + 肥胖的成年人研究表明来自安第斯山脉和中国西藏地区成年人在海拔高度和肥胖患病率之间成反比例关系一项回顾性研究总结称个人生活在高海拔地区肥胖的患病率降低似乎肥胖和海拔高度成反比例关系肥胖患病率和海拔高度之间的这种联系与生活方式民族环境温度大气污染健 )) 康保险范围收入迁出率和活动范围相关 + 0 肥胖的儿童研究报道称高海拔地区阿根廷儿童的肥胖患病率也很低而且男女之间没有差异与低海拔人群相比超高海拔地区的儿童空腹血糖没有差异这一发现表明随着年龄增长低海拔和高海拔人群空腹血糖表现出迟发型一个小群体研究非代表型结果表明阿拉伯儿童在高海拔地区有着更高的肥胖发病率儿童肥胖发病率和海拔高度均依赖于种族间的反向联系 + 0 降低肥胖发病率的可能性因素暴露在高原环境体质量减轻和肥胖都会影响能量代谢大多数证据讨论低海拔人群短期暴露于高原环境带来的影响在这里我们主要关注高海拔人群 + 0 能量消耗和食物摄入量尽管人类对暴露在高海拔地区的能量消耗的探索显示更高的基础代谢 ) 率与 5 的降低有关研究表明低海拔人群和高海拔人群的基础代谢率没有差异可以确定是存在于总能量消耗或非基础代谢率的差异例如无意识的身体活动是其中一个可能这也是总能量消耗重要的组成部分高海拔人群会增加能量消耗因为生活在高海拔地区的特殊环境需要更多的能源需求由于环境温度和地理海拔高度成反比高海拔地区的低温环境可以增加产热全世界许多位于超高海拔的群体缺少设备调节当地环境的温度甲状腺激素和儿茶酚胺以协同合作的方式诱导产生热量尽管有报道称去甲肾上腺素. 和.) 激活型在高原人群更高最近的一项研究调查称长期暴露在海平面附近 ( 会使交感神经持续过度活化这是由心率变异所决定而长达 ( 个月暴露在超高海拔地区受试者的 5 没有改变这些研究支持或反驳高原人群有着更高的能量消耗短期暴露在高原地区毫无疑问是有更高的能量消耗急性暴露在高原环境会引起食欲不振这可能与增加的瘦素使食欲减!"#$%&' %& %&'!"

7 第卷退的激素胃饥饿素和缩胆囊素血浆水平均相关瘦素参与体温调节高原人群降低的瘦素值可能会代表一种适应性机制来应对寒冷环境从长远来看瘦素水平降低和食欲之间的联系还不太清楚贫困和营养部分居住在高海拔地区的人群可能收入较低高海拔地区肥胖患病率较降低可能与贫困有关然而在美国目前还不清楚高海拔地区的贫困人群和肥胖患病率降低是否有关系因为高海拔地区低收入者不多而且肥胖和高海拔成反比例关系却并不依赖于收入正如前面所讨论的没有证据证明海拔低于 % 时肠道吸收不良因此长期吸收不良不太可能是高海拔人群和低海拔人群之间 5 差异的主要原因然而位于不同高度地区饮食之间的差异可能很大例如安第斯山脉的秘鲁人食物的主要构成是海拔 % 以上的谷物而在高海拔地区食物主要构成是土豆肥胖患者与水果和蔬菜的消耗成反比例关系这可能是由于高海拔地区人群其他食品的消耗使肥胖的患病率降低 + 0 * 糖尿病和海拔高度之间的关系高海拔地区的糖尿病患病率较低据报道称某些组织包括医院的住院患者和士兵普通人群大型军队与来自秘鲁和美国具有代表性的人群相反一些小型报告发现瑞士人群糖尿病和海拔高度之间没有联系然而 4(? 的受试者主要生活低于海拔 % 以下当个体生活在海拔 % 与海拔低于 % 人群相比肥胖和糖尿病患病率分别降低? 和? 而变量因素包括食品消耗体育活动种族空气污染健康保险范围收入迁出率和活动范围因为后者的研究是以电话为基础的数据调查和糖尿病的自我陈述以型或型糖尿病为代表的反比例关系仍然是未知的可能降低糖尿病患病率的因素因为肥胖是型糖尿病的风险因素在高海拔地区肥胖患病率较低因此糖尿病发病率降低然而当高海拔地区调整 5 时糖尿病患病率普遍降低这表明糖尿病和海拔高度之间的反比例关系可能不会导致肥胖尽管这种关系可以通过身体脂肪介导也有证据表明种族和卫生保健可能不会导致这种联系流行病学研究发现环境因素和糖尿病之间存在联系也有证据证明维生素 7 和糖尿病之间可能存在联系因为紫外线 $5 辐射随高度增加而增加约? % 所以高海拔地区糖尿病的患病率较低应考虑太阳辐射带来的影响然而后者的可能性似乎不大因为 )( 人类维生素 7 不能改变胰岛素敏感性型糖尿病的发病机制主要与空气污染细颗粒物相关虽然海拔高度越高细颗粒物浓度越低但调整空气污染以后的海拔高度与糖尿病之间的联系特别包括 9 % 和臭氧含量我们应该清楚海拔高度和糖尿病之间的反比例关系并非因果关系证据表明生活在高海拔地区人群的血糖和葡萄糖代谢更低缺氧环境对骨骼肌糖摄取有直接刺激作用一些生物学研究也说明海拔越高糖尿病患病率越低 ( 结论急性暴露在高海拔或超高海拔地区可能会导致血糖增高然而随着时间的推移持续适应环境可能会减弱这种反应相反长期或永久暴露于高海拔地区可能会降低空腹血糖这很可能是后天获得的研究表明长期暴露在缺氧环境的高海拔人群胰高血糖素水平较高并且啮齿动物中肝糖原含量减少这表明肝脏发挥了重要作用到目前为止还没有研究评估永久居住在高海拔地区个体的肝糖输出率 2 或者体内胰岛素敏感性然而有证据表明高海拔地区永久居民静脉注射葡萄糖有着更好的葡萄糖代谢此外啮齿动物和人类体外研究清楚地表明缺氧很可能通过 93 依赖通路和低氧诱导因子激活增加 2*.) 易位和 2*.) 含量从而增加骨骼肌糖摄取然而缺氧对骨骼肌糖代谢的直接影响尚未被证实肥胖和海拔之间的反比例关系是有报道的同时还能调节多个风险因素同样糖尿病和海拔高度之间也成反比例关系最新证明需要调整多个因素但临床研究需要确定因果关系军队群体的一项实验研究为海拔高度直接影响肥胖的发病机制提供了进一步的证据进一步的实验研究旨在确定高度阈值和最小暴露时间对血糖水平的影响使用模拟海拔高度或缺氧变得更加实用但未来研究必须确定这些方法是否领先并且这些方法比自然获得的海拔条件下有更好的结果到目前为止小型临床研究表明缺氧可能会改变体质量过高肥胖和型糖尿病受试者的葡萄糖稳态维持然而当模拟海拔高度监测期超过周以后是没有影响的也许缺氧可以作为传统方法的伴随治疗而不是完全取代传统疗法缺氧的临床适用性风险增加因为阻塞性呼吸暂停综合征 1 与血氧饱和度下降受损的胰岛素敏感性和更高的糖尿病风险相关然而阻塞性呼吸暂停综合征是一种障碍性缺氧表现主要依靠血液二氧化碳潴留不仅反复无常而且血氧饱和度下降很快此外 1 与肥胖症密切相关阻塞性呼吸暂停综合症和不依赖二氧化碳潴留的代谢变化或肥胖之间的关系仍然不清楚重度缺氧? 本身对于胰岛素敏!"#$%&' %& %&'!"

8 第卷赵一多张瑶康龙丽短期和长期暴露于高海拔地区人群的葡萄糖稳态维持感性是降低的而中等缺氧?? 能提高胰岛素敏感性通路可能在高原适应性机制中发挥了重要作用但缺氧作为高原地区遗传适应性的决定因素仍有待探索生活在高海拔地区的个体调节和维持较低空腹血糖的机制可能会成为葡萄糖稳态维持的新疗法参考文献 4$6' ('/)!"!+1,) )! ''3," %),)$ # &3 &,")& ))(43(# ',*',*-, 7!,76,"# %!&!- ++,*!,)+%",* * )(!&)&,++" -,0"!.",&*)!&(*!"!&,/, ''," %,"!& %&,"!"!. %() % / $ # "!!& )4 ())3 ()#!' &$ -,"/()! *,(' +-! *,('/ '* 1%!&! '%-,&(!(%",!&1/," % $ # *!+& ),!&," 3 +,-/ + 44(4 ))43))#,,1$6 " -,&6 %0,,"# +,+/!) &+,!*, *)%)!. " %!&%+ &+%!%&, & + & )) & &!"!. &,( )+ &!) - $ #'," %-1!"! / )3(# ", )),"!%,).!*!&! &!%&*3 (! & /(!1,* +'/(!, & %+* & * )(!&)*!-&!*3 -!1,* +'/(!, $ #$ ((" '/)!"! / 4 34# * & ',%)$4#'" ''," %,,")"!(%")!-*/ $ #$ (("'/)!" )3)(# %( * $!+',+', # & +,((*!,+'!%&*),&& '%-,&,,(,!&!," % & ' &) $ #$ ( 6!" )( 3# (,*) &$$,&) &$") &,"# ' +!," % '/(!,!& "%+!) '!-!),)&- & $ #$('/)!"44 ) )3)4# 4** *,!,) 7*,%) 6$,"#,*!,)+%",* %&+!& &*-,")'(+!&+ ),,&% & ' '/(!3 1,* +'/(!,!'&,&,"(",&! $ #$('/)!" )3)(# 4!! ),+ / " ".&!+* &,)( + )! ''," %,++" -,0,!&,&,+%-!%&, &) + &$ #$!/," *-/!*() 3# 6*,%&6,.)!&$ %0,,"#4!- &,," %+,*1!3 '/ *,%" 0,!& %* &*+, )- $ #$ ((" '/)!"(()3 # 6*,%&6+ )! ''," %!&)%1) *,%),& -,1!" + +!&!-/ +,%),& + $ #)+ )(!**+( )()4 3 # 5,-%!!** +!),"#/(! "/+ -,,&'!* 3 &! '/(!,3 & %+*%+!& &'%-,&," *!. ' $ # "!!& (3 (# & **+ ",6!**,,"#6! /,(!)/ &)%3 " &,& " (& &)%1 *!%()! *%,& - * &,&) $ #'," %-1!") 3# ' *(, %- '!& )%,.!&,"# *," &+! -,1!" +)/& *!-,& +!--!&-,1!" ++!-(!& &&''," %,*- *),& ' * )- &, - &1 $ #',"3 %-1!")3))#!",!,%1$,"#4 )(*, )&,")! +!&3 *&,,(,!&!''," % &,,& - * +, $ # %-,& & +))4 )4)3)# 6',- 44 ")!& $$%",&,"# &,&,& 1,& (,*&)!,,(,!&!''," % $ # - * +,&$%-,& 6!" 434# 7*,11,"# ++%*,+/! ',& ' " 1"!! "%+!) - *), ''," % $ # "!!& )( 3)(4# &)1 * 6,+!*), +& 1"!! "%+!) -!&!* & )!%*+ )!**!*) &-,)%* - &$ #$,1 ))+&+ +'&3!"4)434#,+ )6 *&!" 6, *,"#!)!&),- &+%3 )%--,*/ % " & ),& * +!-- &,!&)!*",1!*,!*/,&,"/)& ', &!) ),& -,&,- &!,1 )- "%) $ #,1,* ))43)# 6 &)! 6*! "!-,*,"#&!+* &,& -,1!" + * )(!&)! * -," %,& ('/) +," *+ )&+" -1 *) $ #%*$&!+* &!" 3)# %!%* 1!& '%"-,&,"#%",!&! &' (,+ "/+!&!"/) ),&"%+!&!&)1/& ('* && '%-,&) $ # -$ '/)!"3&!+* &!",1!" )-443 # 4 )") & 00,# + )! ' (,+ "/+!&+!&&!&' (,+ &)%" &,+!& &'%-,&),"*,!& & ' * ", +!& * 1%!&)!"/+!&!"/) ),&"%+!&!&)! &!3 &!%) "%+!) (*! %+!& $ # " & +,"&!+* &!",1!" )- 44(((3(#,*6, *$ **,&& &,"# +',& )-)!'&+* 3 &+&)%1+ ).'&!*-," "%+!)!" *,&+,& (, & ).' /(,1$ # "!!& (4)3#!%%&,1 + )!,+% &*- & '/(!,!& "%+!) -,1!" )- &,.,'," '/!"%& *) $ #$,((" ('/)!"4(3 ))# +!%" * *)!&!&!&$,"#& ' )! -!*,'/(!, -(*!) &)%" &) &)/ &!1'%-,&) $ #,1,*43 4(# % &&.,",* **!!(,"# + )!,) & " 1!%!&*,"'/(!,!&+,*!* )( *,!*/+!& *!",& 1"!! "%+!)& (, & ).' /(,1 ) $ #,1 )+,* ((3(4# (& -3/,-,-1" $!!*,&&,,"# ",!&)' (1 3.& &)%" &*),&+,& )% 1"!!"!. &(*+",-(), $ #$'/( *&)!& 3# 4,",+ /$, '.) 2),&,1%)! -!" & $ #,1 )+,* ))(3)4 # ",&!&!,& ", &%",!&! + "%",*,)3 +',&! /&) &) &,& -,1!" ++!& *!" $ #!-(* ' &3!"#$%&' %& %&'!"

9 4) 第卷 )'/)!"! / 34# ",* 06+' **,",* 0,"#* %,"/),& 3,*!*(,*+%",-,*, ''," %+) $ #&3 *!&- &,"(!"%!&3 # &!& &7 -((, & &$7,)&!*!7,"# + )!,&3!) &*+,& -!*,,+%'/(!,!& & * /)%1) *, %" 0,!&! '%-,&)","-%)+" $ # -$ '/)!"%",3!*/& *,!-(,*, '/)!"( 3 4#,0,*" / $,.* &+ 0%&!,"# +!--!& *, +& *!%!* 2&+,*!-/!+/) &* )(!&)! &)%" &+!& *,+!&,&& * /3), %))&," & $ #$+ ")+ 4 3)# 1 *" *1(" '!7,"#%*1,&, '',"3 % & "% &+!!! (* * &+ ),+% -!%&, &) + & )),& ),,!&'!*-!& ) $ #%* &% *!&3 # 1 +,"!%,+6,"#!*, *+ 1"%& )!,) *& %+1/&!*-!1,* +'/(!++!&& 3 - &$ # +(!* )*+))3)# 6 *!%&,&!0,&) / 4 6,**/4,"#&+*,) & 3,*/," +)) - ",*+',&) &,!,!&,& -,**)! -%)+"!,+,(,+/ &",&,&!1'%-,&) $ #! &)3 # -'$,& "!& 7,*&$,"# ",)-,,(!&,& '!*-!& +',&) & -!%&, &*)!&,)+ &! - *) $ #4 "*& )) &*!&- &,"-3)# (8,& % *,3,&+' 0,"# % &+ &!'%-,&!- )*,"),,(,!&!''," % $ # +&+ 4 4( 3(# 4","-,(,-!&,"#.,)( + )!," %,,(,!& & 1,&),(*!!- +,((*!,+' $ #6 )(3)# ),"- *6 " $)+ &!," %,),. ' "!))-'3!'!!,& 1,! '/(!, & %+ 1",+!*,+,!& $ #1 )/ )3# + ", &1% ",) - 7!%*,,"# +*,)) *3 %- "%+!),&"/+!)/", ' -! "!1 &" ") &(, & ).' +'%,)'(!"/+/ ' -,,*!"!* & "%+!) -,1!" )- $ #$!" +%",*4 43# 4!!"+!,)"! % ** 0,"#&*),)!+,3!&1.&,1 ),&," % +*!))3) +!&,") % / & ', %" (!(%",!&!' %&),) $ #1 )/ ) 4(34#!))$ " )!&64 11 *6$,"#!. *!1 )/*, %*3 & *&+, ''," %,-!&,- ",*/(!(%",!&.' *% & -*,!&, %,)* - &,"-!"!* &),& )(,,"+,%),!& $ # "!!& )4) 4)43 4)4 # )) 6',*., 7,&!*,,"#( -!"!+,") % /! '/( *&)!& &&,)!(," / & -,",/,),&-(,+! '/(!1,* +'/(!-,,+*!))3) +!&,") % / $ #$ ))!+ '/) +,&)&,3 # )(("$ %1,% *+' (*,"#/(!1,* +'/(!,+,%3 ) )1! /. ' *%+!& &!1)%1+$ #1 )/ () 3(# )!&,$4,& $,"#, )( *-,*+'3/,* * &,& ),)!+,!&.'1! /-,) && ' &)+'!!"3, 1!/) $ #, * +!1 )/ 43# " *7,&+)" *,"#,*&,*+" "!. * -!*,"/ *!-+!*!&,*/',*,),&*!, '' *,"3 %) &).0 *",& $ #*+%",!&) 3 4# )( -',,'-!! &),*,"# +!,- &* 3 (",+ - &!& &)%" &) &)/ &)%1+ ).',- &3 +&+/ $ #$& ()3(#!"#$%&' %& %&'!"

结果与讨论

结果与讨论苏德森陈涵贞林虬对花生油大豆油菜籽油玉米油和葵花籽油分别进行加热试验采用气相色谱法测定其不同加热温度和不同加热时间脂肪酸组成分析研究食用油中反式脂肪酸形成和变化特点及其影响因素结果表明食用油加热至时其反式脂肪酸含量是未加热时的倍以上随着加热温度的升高或加热时间的延长食用油中反式脂肪酸种类和含量都增加加热温度加热时间和食用油中脂肪酸组成均是影响反式脂肪酸形成和变化的因素