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鈣劑補充是一把雙刃劍,在為健康保駕護航的同時,也暗藏著諸多潛在風險,需要謹慎對待。
撰文丨毛毛
來源丨醫學界內分泌頻道
在全球范圍內,2型糖尿病(T2DM)患病人數呈持續增長態勢,這無疑已成為嚴峻的公共衛生挑戰。與此同時,隨著公眾對骨骼健康重視程度的不斷提升,鈣劑補充在臨床實踐中的應用日益廣泛。然而,鈣劑補充與T2DM發病風險之間的潛在關聯,尚未在臨床領域引起足夠重視,其機制亦有待深入探究。
近期,南京醫科大學附屬腦科醫院的研究人員在Food&Function雜志上發表了一篇研究論文,該研究通過嚴謹的研究設計與多維度數據分析,系統評估了鈣劑補充與T2DM發病風險的因果關聯,為臨床決策提供了重要科學依據。本文將從研究背景、方法、結果及機制等層面展開深度解讀,以期為臨床醫生提供有價值的參考。
圖1 研究截圖
鈣與2型糖尿病病理機制的內在聯系
T2DM的核心病理生理機制主要包括胰島素抵抗和胰腺β細胞功能障礙,這兩者均受到遺傳因素和環境因素的共同作用。在眾多環境因素中,不良飲食模式尤為關鍵。它不僅會直接削弱胰島素的敏感性,還可能通過干擾體內關鍵代謝物質的平衡,間接加速疾病的進展。
值得注意的是,作為人體內含量最豐富的礦物質之一,鈣在維持骨骼健康、神經傳導、肌肉收縮等生理過程中發揮著不可或缺的作用,尤其在胰島β細胞層面,更是胰島素分泌的關鍵調控因子。當血糖濃度升高時,細胞外鈣離子通過電壓門控鈣通道內流,觸發胰島素囊泡與細胞膜融合,進而釋放胰島素。然而,越來越多的臨床觀察發現,血鈣水平異常的患者群體中,T2DM患病率顯著高于普通人群。盡管已有研究提示鈣攝入量可能與糖尿病風險存在關聯,但這種關聯究竟是因果關系,還是混雜因素導致的假象,長期以來一直存在爭議,亟待通過更可靠的研究方法加以明確。
南京醫科大學附屬腦科醫院的研究人員發布的這一研究則為鈣與T2DM的關聯提供了新的循證依據。該研究采用兩樣本孟德爾隨機化(TSMR)分析方法,該方法基于“親代等位基因隨機分配給子代”的孟德爾遺傳定律,以遺傳變異作為工具變量,有效規避傳統觀察性研究中常見的混雜因素和反向因果關系問題,從而更準確地推斷暴露因素(鈣劑補充)與疾?。═2DM)之間的因果關聯。
圖2 研究流程圖
研究結果揭示:
鈣劑補充與T2DM發病風險顯著相關
研究共納入461,384例研究對象,其中病例組(補鈣者)31,393例,對照組(未補鈣者)429,991例。在選取遺傳工具變量時,研究團隊通過全基因組關聯研究(GWAS)數據,篩選出與鈣攝入量顯著相關的單核苷酸多態性(SNP)位點。此外,研究還引入美國食品藥品監督管理局不良事件報告系統(FAERS)數據庫進行外部驗證。通過對23,368例補鈣相關不良事件的系統分析,探究鈣劑補充與T2DM之間在真實臨床環境中的關聯,為研究結論提供更堅實的證據支持。
TSMR分析結果顯示,遺傳預測的鈣劑補充行為與T2DM發病風險呈顯著正相關,優勢比(OR)為3.40(95%CI:1.12-10.38,P=0.031),達到統計學顯著水平。這意味著攜帶與補鈣傾向相關遺傳變異(與鈣劑補充攝入相關的單核苷酸多態性)的人群,其T2DM發病風險是非攜帶者的3.4倍,相較于非攜帶者,風險增加約2.4倍。
圖3 孟德爾隨機化(MR)分析散點圖
FAERS數據庫分析進一步驗證了上述發現。在23,368例補鈣相關不良事件中,56例報告出現T2DM,占比0.24%。風險比值比(ROR)為4.27(95%CI:3.28-5.55),顯著高于1,且P<0.0001(雙側檢驗)。這表明在真實臨床實踐中,鈣劑補充與T2DM之間存在強度極高的關聯,絕非偶然發生。
表1 與鈣相關的T2DM不良事件信號
機制探討:從細胞到臨床的病理生理學關聯
高鈣水平可能導致T2DM風險上升,其潛在機制可能主要涉及以下兩個方面:
▌胰島素分泌與β細胞功能損傷
在正常生理狀態下,胰島β細胞通過精密調控鈣離子內流,實現胰島素的適時、適量分泌。當細胞外鈣濃度升高時,過多的鈣離子持續內流,導致細胞內鈣超載。長期處于高鈣環境中,β細胞內線粒體功能受損,活性氧(ROS)生成增加,引發氧化應激反應,加速β細胞凋亡,最終導致胰島素分泌能力下降。
▌胰島素抵抗的加劇
細胞內鈣超載可通過多種途徑干擾胰島素信號通路。一方面,鈣超載抑制磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)活性,阻礙胰島素受體底物(IRS)的磷酸化,導致下游葡萄糖轉運蛋白-4(GLUT-4)向細胞膜轉位減少,進而降低骨骼肌和脂肪組織對葡萄糖的攝取能力。另一方面,高鈣環境激活蛋白激酶C(PKC),通過磷酸化IRS的絲氨酸殘基,抑制胰島素信號傳導,同時還能誘導慢性炎癥反應,促使腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)等炎癥因子釋放,進一步損害胰島素敏感性。動物實驗研究表明,給予高鈣飲食的小鼠,其骨骼肌和脂肪組織中胰島素信號通路關鍵蛋白表達顯著下調,胰島素抵抗指數明顯升高。
小結
本研究通過遺傳學與真實世界數據的整合分析,明確揭示了鈣劑補充與T2DM發病風險之間的潛在因果關系,為臨床診療提供了重要參考。在臨床實踐中,醫生為患者制定補鈣方案時,尤其是針對T2DM高危人群(如肥胖、有糖尿病家族史者),需充分權衡骨骼健康獲益與代謝風險增加之間的利弊,避免盲目補鈣。同時,建議加強對補鈣患者的血糖監測,及時發現血糖異常變化,采取早期干預措施。
盡管本研究具有重要的臨床意義,但仍存在一定局限性。例如,研究選取的遺傳工具變量可能無法完全代表實際鈣劑補充行為;TSMR分析依賴的GWAS數據主要來源于歐洲人群,其結論在其他種族人群中的適用性有待進一步驗證。未來研究可進一步擴大樣本量、納入多種族人群,并結合代謝組學、蛋白質組學等技術,深入探究鈣劑補充影響T2DM發病的分子機制,為臨床精準干預提供更堅實的理論依據。
參考文獻:
[1]Zhao Q, Baranova A, Zhang F. Calcium supplementation and the risk of type 2 diabetes. Food Funct. 2025 May 23. doi:10.1039/d5fo00499c.
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