维生素C肠道吸收研究

维生素C的二种形式:抗坏血酸和脱氢抗坏血酸


虹鳟(Oncorhynchus mykiss)消化道中抗坏血酸和抗坏血酸硫酸盐的吸收及其与矿物质的相互作用

摘要

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)肠道中抗坏血酸(AA)的吸收部位位于胃(20.7%),幽门盲肠区域(23.4%),中肠(21.9%)和后肠(20.1%) 。发现硫酸抗坏血酸(AS)被胃吸收(27.7%),尽管获得的数字可能过高。

该结论是基于抗坏血酸硫酸盐的肠内容物浓度系数(粪便/食物比)远高于外部膳食标记物氧化铬。三种日粮的表观蛋白质吸收率没有显着差异(P <0.01),范围为86.9%至91.5%。随后三个采样(相隔一周)没有显示出鳟鱼中AA或AS吸收的变化,这表明鱼既没有被AA“饱和”,也没有开发利用日粮AS的方法。在大多数情况下,所有粪便中的粪便中矿物质含量都相似,尽管在试验过程中浓度因子(粪便/食物水平)差异很大(锌为1.9–7.1,铁为1.8–4.9,铁为2.4–1.9)。对于Cu为3.7。补充AA饮食的鱼的后肠内容物中铁和锌的含量低于饲喂AS和缺乏饮食的鱼的后肠内容物,这表明这些元素的吸收增加。

Absorption of Ascorbic Acid and Ascorbic Sulfate and their Interaction with Minerals in the Digestive Tract of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) - Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
https://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/f89-245#.XaF2S9M6ujg

 


葡萄糖调节成人人类小肠刷缘膜囊泡中的维生素C转运。

在从成人十二指肠,空肠和回肠分离的刷状缘膜囊泡中评估了抗坏血酸(维生素C)及其氧化形式脱氢-1-抗坏血酸(DHAA)的摄取。抗坏血酸在小肠的整个长度上被吸收,远端的初始吸收率是近端的三倍。抗坏血酸的吸收依赖于Na +,对电位敏感且可饱和(Km,200μmol/ L),而DHAA转运涉及促进扩散(Km,800μmol/ L)。进行了药理实验以进一步表征这些转运机制。果糖载体GLUT5,尿苷转运蛋白或4,4'-二异硫氰基苯乙烯-2,2'-二磺酸(DIDS)敏感的根尖阴离子交换剂不会介导DHAA的吸收。 DIDS和次尿嘧啶酮(尿酸盐/乳酸盐交换剂的抑制剂)均显着降低了抗坏血酸摄取的初始速率。酸性pH抑制了抗坏血酸的吸收,并且这种作用不是由于跨膜质子梯度引起的。运输介质中葡萄糖浓度的增加也显着抑制了抗坏血酸的摄取,但是当phlorizin阻止葡萄糖内在化时,没有观察到葡萄糖的作用。用葡萄糖预装囊泡同样抑制了抗坏血酸的摄取,表明葡萄糖从膜的内侧干扰了抗坏血酸的转运蛋白。这项研究的结果表明,DHAA通过促进扩散而穿越了根尖膜,而抗坏血酸的转运是葡萄糖调节的Na +依赖型电生成过程。

Glucose Modulates Vitamin C Transport in Adult Human Small Intestinal Brush Border Membrane Vesicles | The Journal of Nutrition | Oxford Academic
https://academic.oup.com/jn/article/130/1/63/4686080

 

 

国内最新一期的报纸在新闻编辑的挑选JBC评论

肠脱氢抗坏血酸(DHA)转运是由糖转运载体GLUT2和GLUT8介导的

Intestinal Dehydroascorbic Acid (DHA) Transport Mediated by the Facilitative Sugar Transporters, GLUT2 and GLUT8*

Christopher P. Corpe1, Peter Eck2, Jin Wang3, Hadi Al-Hasani4 and Mark Levine
- Author Affiliations
From the Molecular and Clinical Nutrition Section, Digestive Diseases Branch, Intramural Research Program, NIDDK, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland 20892-1372

 

要点

背景:肠内维生素C转运蛋白的分子识别尚不完全。



结果:促进糖转运体,GLUT2和GLUT8,转运脱氢抗坏血酸(DHA),维生素C的氧化形式。



结论:肠道对维生素C的吸收可通过促进糖转运体(GLUT)进行。



意义:维生素C的生物利用度可能受到饮食因素的抑制,如葡萄糖和植物化学物质。

肠道维生素C(Asc)的吸收被认为是由Na +依赖性抗坏血酸转运蛋白SVCT1介导的。但是,Asc跨SVCT1敲除小鼠的肠道运输是正常的,这表明存在其他的抗坏血酸运输机制。为了研究这些机制,将啮齿动物用Asc或其氧化形式的脱氢抗坏血酸(DHA)进行了管饲,并测量了血浆中Asc的浓度。 DHA后,Asc浓度增加了一倍,而管饲法则没有。我们假设负责的转运蛋白是葡萄糖转运蛋白(GLUTs)。使用非洲爪蟾卵母细胞表达,我们调查了便利性葡萄糖转运蛋白GLUT2和GLUT5-12是否转运DHA。仅已知在肠中表达的GLUT2和GLUT8转运DHA的表观转运亲和力(Km)为2.33和3.23 mM,最大转运速率(Vmax)分别为25.9和10.1 pmol / min /卵母细胞。卵母细胞中GLUT2和GLUT8介导的DHA转运的最大速率低于2-脱氧-D-葡萄糖(GLUT2和GLUT8的Vmax分别为224和32 pmol / min /卵母细胞)和果糖的最大速率(Vmax为406和对于GLUT2和GLUT8,分别为116 pmol / min /卵母细胞。这些发现可以通过底物的面部结合的差异来解释,如对乙炔葡萄糖的抑制研究所示。葡萄糖,果糖以及类黄酮类促肾上腺素和槲皮素可抑制表达GLUT2和GLUT8的卵母细胞中的DHA转运活性。这些研究表明肠道DHA的运输可能是由促进性糖转运蛋白GLUT2和GLUT8介导的。此外,水果和蔬菜中的饮食糖和类黄酮(Flavonoids)可能通过抑制小肠GLUT2和GLUT8来调节Asc的生物利用度。

使用的缩写是:
Asc 抗坏血酸
DHA 脱氢抗坏血酸
GLUT  促进性葡萄糖转运蛋白
M  老鼠
R   鼠
WT  野生型; GLUT(双亮氨酸基序)

M  突变体GLUT(二丙氨酸基序)
HA  人流感血凝素
2-DG 2-脱氧-D-葡萄糖
cytB 十二指肠细胞色素b561。


介绍
抗坏血酸(维生素C,Asc)5对于人类,非人类灵长类动物,豚鼠和某些实验室啮齿动物的生存至关重要。 Asc氧化成DHA,DHA会通过酶或化学方法还原成Asc,或者不可逆地水解为2,3-二酮古洛糖酸,而维生素C的活性会降低(1)。 60多年来,Asc和DHA作为生理底物的推定重要性一直是营养研究的主题。识别特定于Asc和特定于DHA的转运蛋白对于解决该问题至关重要。现在已知这样的Asc转运是由至少两个钠依赖性Asc转运蛋白介导的,在肠,肝和肾中表达的SVCT1和在所有其他组织中表达的SVCT2介导的(2)。首先通过创建缺乏普遍分布的组织转运蛋白SVCT2的基因敲除小鼠来解决单独的Asc还是DHA是组织蓄积的底物。如果Asc是必需的底物,那么被工程设计为缺乏SVCT2的小鼠将有望严重缺乏和/或无法存活。如果DHA在Asc生理学中起作用,则敲除SVCT2小鼠应继续在组织中积累Asc。观察到SVCT2基因敲除小鼠患有严重的全身性Asc缺乏症,并在出生时死亡,这表明Asc转运本身是组织蓄积所必需的,至少在所有测量的组织中都是如此(3)。一个推论的结论是,DHA转运不是普遍组织积累的救助途径。该结论与Asc和DHA的血浆测量结果一致。血浆中Asc是占主导地位的物种,而DHA血浆浓度不能与零相区别(4)。

尽管有SVCT2基因敲除小鼠数据和血浆测量结果,但DHA仍可能具有与人类有关的组织特异性生理作用。为了进一步探索这种可能性,最近创建了SVCT1基因敲除小鼠(5)。 DHA运输的一种潜在的组织特异性作用是在肠中。尽管肠上皮转运蛋白的运输和吸收被确定为SVCT1(2),但缺乏支持功能的证据。实际上,当通过管饲法对SVCT1基因敲除小鼠口服Asc时,血液中Asc的浓度仍会增加(5)。这些数据与Asc肠道吸收的替代途径的存在一致。一个途径可能涉及另一种未确定的钠依赖性Asc转运蛋白。另一个途径可能涉及腔内小肠氧化为DHA,DHA转运进入肠上皮细胞,然后内部还原为Asc。口服Asc可以治愈动物和人类的坏血病(6,7)。与Asc相比,经肠道给予的DHA量要高出Asc十倍左右,从而逆转豚鼠和ODS大鼠的坏血病,而这两者均不能合成Asc(8,9)。这些发现有两个解释,要么是DHA在这些动物模型中经肠内还原为Asc,要么是DHA本身被转运。

迄今为止,还没有明确的分子候选物介导DHA肠道吸收。 DHA由便利的GLUT转运蛋白GLUT1和GLUT3(10)转运,在较小程度上由GLUT4(11)转运。值得注意的是,GLUT1,GLUT3和GLUT4在肠中肠细胞的顶膜或基底外侧膜上均未表达。肠道中主要的葡萄糖促进葡萄糖转运蛋白是GLUT2和GLUT5,但与GLUT1和GLUT3相比,这些转运蛋白似乎不转运DHA(10)。但是,由于GLUT1和GLUT3是高容量的DHA转运蛋白,因此与GLUT4的情况相比,GLUT2和GLUT5的DHA转运活性较低(11)。或者,另一种便利的葡萄糖转运蛋白可能负责DHA肠运输。例如,最近已经报道了GLUT8在肠中表达(12)。显示DHA由肠GLUT转运蛋白转运的数据具有潜在的意义,因为它表明DHA跨肠转运可能被膳食糖所阻断。出于这些原因,我们将DHA与相同剂量的DHA在体内的Asc肠道吸收进行了比较,并根据发现,调查了DHA是否通过便利的肠糖转运蛋白GLUT2,-5,-7和-8转运,并且以及GLUT6和-9-12(13)。

 

RESULTS

 

图2。
注射以表达糖转运蛋白的卵母细胞中的DHA和2-DG摄取。预先注射了GLUT1,-2和-5-12的非洲爪蟾卵母细胞在室温下与300μM[14C] DHA(A)或1 mM 2- [3H] DG(B)孵育10分钟。然后洗涤卵母细胞,并定量细胞内放射性。对照是假注射水的卵母细胞。 G,促进性糖转运蛋白; m,鼠标; r,老鼠; w,野生型GLUT(二亮氨酸基序); m,突变体GLUT(二丙氨酸基序); HA,人类流感血凝素。结果为平均值±标准差10–20个卵母细胞。

 

图4。
在注入GLUT8的卵母细胞中,DHA,2-脱氧-D-葡萄糖和D-果糖的运输动力学。将先前注射GLUT8 mRNA的卵母细胞与0–8 mM [14C] DHA(A),0–100 mM 2- [3H] DG(B)和0–300 mM D- [14C]果糖温育10分钟( C)。然后洗涤卵母细胞,并定量细胞内放射性。使用非线性回归函数Y = Vmax·X / Kt + X(SigmaPlot)将最佳拟合曲线拟合到收集的数据。数据代表平均值±标准差10–20个卵母细胞

对于GLUT8介导的DHA摄取(图4A),表观Vmax为10.1 pmol / min /卵母细胞,Km为3.23 mM。对于GLUT8介导的2-DG摄取(图4B),表观Vmax为32.7pmol / min /卵母细胞,而Km为10.3mM。对于GLUT8介导的果糖摄取(图4C),表观Vmax为116pmol / min /卵母细胞,并且Km为96mM。与GLUT2相似,GLUT8对其底物的转运动力学差异最可能是由于底物结合或易位性差异所致。在表达GLUT2-(图3A)和GLUT8(图4A)的卵母细胞中,DHA的转运亲和力(Km)相似。但是,GLUT2介导的DHA摄取的最大转运速率(Vmax)是GLUT8的2倍。这不太可能是由于卵母细胞中GLUT2和GLUT8的蛋白表达水平不同所致,因为GLUT2对2-DG和果糖的最大转运速率不比GLUT8介导的2-DG和果糖摄取高2倍( GLUT2的2-DG摄取量比GLUT8高7倍,GLUT2的D-果糖摄取量比GLUT8高4倍。这也不太可能是由于DHA向Asc的细胞内还原成为DHA转运的速率限制,因为先前的研究表明,高达1250 pmol DHA / min /卵母细胞的细胞内蓄积迅速(<10分钟)并完全减少了。至Asc(10)。


图6。
糖对GLUT2-和GLUT8介导的DHA吸收的抑制作用。在0-100 mM D-葡萄糖(A)和0-100 mM D-果糖(B)存在的情况下,将注射GLUT2(●)和GLUT8(1)的卵母细胞与300μM[14C] DHA孵育10分钟。洗涤卵母细胞,并对内在的放射性进行定量。使用非线性回归分析获得了最适合拟合数据的曲线。数据代表平均值±标准差10–20个卵母细胞。

以前的报道表明,饮食中的类黄酮是促进葡萄糖转运蛋白GLUT1-4的有效抑制剂(21,–,23)。因此,我们检查了类黄酮,促绿素,phlorizin,槲皮素和染料木黄酮抑制表达GLUT2和GLUT8的卵母细胞摄取DHA的能力。在增加浓度的所选类黄酮存在下,将注射表达GLUT2或GLUT8的卵母细胞与300μM[14C] DHA孵育10分钟(图7,A和B)。促肾上腺皮质激素抑制GLUT2和GLUT8介导的DHA摄取的IC50值分别为27.5和5.4μM。槲皮素抑制GLUT2和GLUT8介导的DHA吸收的IC50值分别为20和4.5μM。 Phlorizin和染料木黄酮对GLUT2和GLUT8介导的DHA吸收没有影响(数据未显示)。

 

讨论
在这项研究中,我们证明了DHA在大鼠小肠中具有强大的转运能力。出乎意料的是,当给予相同剂量时,此处的数据显示DHA吸收比Asc吸收高约3倍。数据表明,DHA的吸收可能对维生素C总体利用率的贡献比以前认为的要大。在表达人GLUT1,GLUT2和啮齿动物GLUT8的卵母细胞中也检测到DHA转运,而在卵母细胞中表达时,野生型和突变型人GLUT6,-7,-9,-10,-11和-12无法转运DHA。 。与其他报道(10、16、24)一致,在表达GLUT1,GLUT2,GLUT7和GLUT8的卵母细胞中检测到2-DG摄取,但在注射表达GLUT6,-9,-10,-11和-12的卵母细胞中未检测到2-DG摄取。 。

尚不清楚注射卵母细胞中人GLUT6-,-9-,-10-,-11-和-12缺乏2-DG或DHA转运的原因。我们不能排除GLUT无法在质膜中表达的可能性。但是,由于以下原因,我们认为这不太可能。以前的报道已经表明,新的GLUT在异源系统中表达时,其葡萄糖转运活性非常低,这表明天然底物实际上可能不是葡萄糖。例如,GLUT9最近被表征为尿酸转运蛋白(25)。我们试图通过将所选GLUT的N端双亮氨酸基序突变为二丙氨酸来解决质膜表达不佳的可能性,但没有效果。此外,为了半定量确定蛋白质表达水平,我们获得了针对新GLUT的商业抗体,但肽竞争研究表明,所有测试的抗体均无法检测新GLUT(数据未显示)。还考虑了HA标记蛋白质。然而,与经假注射的卵母细胞相比,小鼠GLUT8 HA标记的构建体没有葡萄糖转运活性,即使去标记的GLUT8具有葡萄糖转运活性(图2B)。这些数据强烈表明,HA标记使GLUT8失去功能,并且可能对其他GLUT克隆产生类似影响。 HA标记的GLUT的转运发现可能无法预测未标记蛋白质在任一方向上的转运活性,进一步的标记无法提供清晰的信息。

此处的数据表明,GLUT2和GLUT8介导的DHA转运的最大速率远低于葡萄糖和果糖转运。几种可能性可以解释这些差异,如下所示:糖而不是DHA转运转运的激活作用; GLUT对DHA和糖的内部和外部结合亲和力的差异;或基质通过转运孔的跨膜转运差异。反转录不太可能解释我们的数据,因为以前的研究表明,在表达不依赖反转录激活的GLUT的卵母细胞中,DHA的最大转运速率低于糖。 DHA和糖类的外部结合亲和力可能是造成这种情况的原因,因为在表达300μMDHA的GLUT2和GLUT8表达的卵母细胞中,面筋糖运输抑制剂4,6-O-乙基二烯-D-葡萄糖的计算IC50值是12–14 μM远低于EGUT抑制GLUT2介导的糖转运的IC50值40-50 mM(26)。 GLUT2和GLUT8与其底物的内部结合亲和力的差异不太可能解释我们的数据,因为在转运DHA的GLUT2和GLUT8表达卵母细胞中,界面糖转运蛋白抑制剂细胞松弛素B的计算IC50值与GLUT2对细胞松弛素B抑制糖转运的IC50(26)。但是,我们不能完全排除这一点,因为DHA一旦被内部化,就会立即还原为Asc。

根据本报告中的数据,我们建议GLUT2以及可能的GLUT8可能对腔内DHA跨肠的葡萄糖敏感转运起了作用。 GLUT2是在肠道,肝脏,胰岛β细胞和肾脏中表达的促进葡萄糖/果糖转运蛋白。在经典的肠道糖运输模型中,GLUT2在基底外侧膜上表达,负责葡萄糖/果糖从肠细胞向门脉循环的运输。然而,最近的研究表明,管腔葡萄糖激活了甜味受体T1R2 / 3,导致GLUT2在顶膜中表达(27)。在本报告中,表达GLUT2的卵母细胞转运DHA;而GLUT2卵母细胞转运DHA。大鼠肠道(一种已知表达GLUT2的组织)也转运DHA,如循环中Asc的强健外观所示。由于顶膜葡萄糖/半乳糖转运蛋白SGLT1和果糖转运蛋白GLUT5不会转运DHA(10),因此顶端GLUT2可介导DHA腔内摄取DHA。如果正确的话,这表明管腔DHA是葡萄糖的结构类似物,它通过T1r2 / 3激活调节顶端GLUT2表达水平。 DHA激活甜味受体对胃肠功能的调节值得进一步研究。

GLUT8也可能促进肠道DHA的运输。 GLUT8在小肠中表达(12),在我们的报告中,啮齿动物GLUT8在卵母细胞中表达时转运DHA。在先前的报道中,已经确定了大鼠GLUT8中的双亮氨酸基序可以阻止转运蛋白在质膜中的表达(16、17)。在这项研究中,双亮氨酸基序不会阻止小鼠GLUT8的功能性表达。我们无法解释为什么负责调节大鼠和小鼠GLUT8质膜表达的基序可能存在差异,但是数据表明其他基序可能很重要。

Asc在肠腔中氧化为DHA的程度尚不清楚。然而,与Asc灌胃相比,DHA灌胃后全身Asc水平的强劲增加表明,Asc氧化和顶端GLUT2(可能还有GLUT8)对DHA的吸收可能大大促进了维生素C的肠吸收。DHA进入肠上皮细胞会NADPH依赖的硫氧还蛋白还原酶或谷胱甘肽依赖的DHA还原酶有望迅速还原为Asc(28)。然后,Asc将通过尚未确定的机制跨过基底外侧膜转运进入门脉循环。另一种可能性是,细胞内DHA不会还原为Asc,而是通过基底外侧GLUT2排出肠上皮细胞。然后可以通过基底外侧膜定位的氧化还原酶蛋白(例如肝素)还原为抗坏血酸,该蛋白参与门静脉血中Fe2 +向Fe3 +的转化(29)。

已有研究表明,维生素c丰富的食品(水果和蔬菜)中存在的黄酮类化合物可以抑制钠依赖的Asc转运蛋白介导的Asc转运(30)和谷氨酸介导的DHA转运(21)。生理水平的葡萄糖也可以抑制谷氨酸介导的DHA转运(10)。本研究中,GLUT2和GLUT8对卵母细胞中DHA转运d -葡萄糖抑制的IC50值分别为0.366 mM和0.122 mM。槲皮素和韧皮素也是表达GLUT2和GLUT8的卵母细胞中DHA转运的有效抑制剂。食用含糖饮料或水果果汁含有游离糖和类黄酮可能因此导致减少肠道吸收的DHA,尤其是在近端小肠的地区,并导致较低的预测生物利用度为食物含有碳水化合物,维生素c,消化和解放游离糖主要发生在空肠。因此,我们认为DHA的摄入在十二指肠和回肠中基本不受阻碍。



在肠内,如果一小部分管腔DHA还原为Asc,则可能发生糖不敏感的DHA运输,然后由糖不敏感的SVCT1通过顶膜运输。要发生这种情况,必须在管腔表面存在还原剂。十二指肠细胞色素b561 (DcytB)是一种顶端膜表达蛋白,催化Fe3+还原为Fe2+,促进铁的吸收(31)。有趣的是,DcytB敲除小鼠的铁吸收是正常的(32),这表明该蛋白在体内具有替代功能。红细胞Cyt b561被认为是通过减少单DHA/DHA来实现细胞外Asc循环的(33)。因此,我们推测DcytB是一种将DHA还原为Asc的顶膜供体。



总之,在这份报告中我们已经证明了肠可以同时吸收Asc和DHA。肠道摄取Asc是通过Na+依赖的转运蛋白SVCT1介导的。卵母细胞的动力学研究表明,GLUT2和GLUT8是低亲和力/低能力的DHA转运蛋白,负责肠道对DHA的吸收。此外,维生素C的生物利用度可能被肠道GLUT2和GLUT8介导的抑制DHA转运的管腔饮食因素降低。



dk054506 -15国立卫生研究院

 

Home Current Issue Papers in Press Editors' Picks JBC Reviews
Intestinal Dehydroascorbic Acid (DHA) Transport Mediated by the Facilitative Sugar Transporters, GLUT2 and GLUT8*

Capsule
Background: The molecular identity of the intestinal vitamin C transporters is incomplete.

Results: Facilitative sugar transporters, GLUT2 and GLUT8, transport dehydroascorbic acid, the oxidized form of vitamin C.

Conclusion: Intestinal vitamin C absorption can occur via facilitative sugar transporters.

Significance: Vitamin C bioavailability may be inhibited by dietary factors, such as glucose and phytochemicals.

 

 

 

氧化还原生物。 2019年2月; 21:101091。
在线发布于2018年12月26日。doi:10.1016 / j.redox.2018.101091

维生素C状态,肠肝轴与代谢综合征之间的关系
Maret G. Traber,a Garry R. Buettner,b和Richard S. Brunoc,⁎

代谢综合症(MetS)是一组心脏代谢危险因素,共同预测更严重的慢性疾病的风险增加。我们认为,饮食营养过剩的一个后果是肠道中革兰氏阴性细菌的丰度增加,这会导致炎症增加,肠道功能受损和内毒素血症,从而进一步失调已经破坏的MetS中抗氧化剂维生素的状态。这种讨论是及时的,因为“健康”的人不再是社会规范,并且对于MetS的日益流行,需要专门的饮食要求。此外,这些证据为维生素C状态差促进内毒素血症,导致代谢功能障碍(通过涉及肠肝轴的机制损害维生素E的运输)提供了基础研究。这份报告将为转化研究的迫切需求,旨在验证治疗内毒素血症的治疗方法,这种早期但可引起炎症的现象不仅发生在MetS中,而且还预示了包括2型糖尿病在内的更严重的代谢疾病,以及非酒精性脂肪肝疾病的严重程度不断提高。

介绍
在美国,代谢综合征(MetS)处于流行病的比例[1]。该疾病与肥胖病流行有关;这是一个严重的公共卫生问题,导致慢性病(例如2型糖尿病,脂肪肝,心脏病和中风)的患病率和严重性增加以及过早死亡[2],[3]。与相当一部分美国人的循环抗坏血酸浓度表明亚最佳或明显缺乏[4]相一致,低循环抗坏血酸浓度通常与MetS相关[5],并发展为2型糖尿病[6],[7], [8],[9],[10],[11]。维生素C摄入不足明显损害维生素C状态[4];然而,抗坏血酸也通过与次氯酸(漂白剂)反应而被系统性消耗,次氯酸是由中性粒细胞产生的抗微生物剂[12]。尽管尚无研究明确检验该假说,但本综述的目的是提供证据,证明MetS中不良的维生素C状态是由过度的饮食能量消耗引起的肠道炎症和屏障功能障碍引起的[13]。重要的是,MetS中肠屏障功能受损会通过增加细菌和肠源性内毒素(例如脂多糖(LPS))的吸收来介导代谢性内毒素血症[13] [14],同时也会损害维生素C的吸收[15]。这些相互关联的事件引发了恶性循环,加剧了慢性炎症和氧化损伤。因此,以下讨论概述了创新研究领域的重要性,以确立沿着肠肝轴的适当维生素C状态的重要性。据推测,改善维生素C的状态可以减轻内毒素血症及其引起的促炎症反应,提示其可引发胰岛素抵抗和相关的代谢紊乱[16],[17]。此外,由于LPS会引发肠道和肝脏炎症,因此我们建议改善肠道-肝轴上的维生素C状态将恢复维生素E的运输和生物利用度,否则这可能会导致MetS人群受损,这可能是由于他们的炎症加剧以及维生素C缺乏引起的状态[18],[19]。最终,对维生素C的这些假定益处的研究翻译将有助于建立新颖的饮食策略,以减轻MetS日益增加的公共卫生负担,同时还为研究人员提供评估肠道功能的新工具。

图2
内毒素血症和α-T生物利用度均与血浆抗坏血酸浓度相关。 A)在我们的研究中,患有MetS的人的内毒素浓度比年龄和性别相匹配的健康成年人高出2倍(p <0.0001),而没有任何性别差异(p> 0.05)。 B)血浆抗坏血酸浓度与内毒素浓度呈负相关(r = -0.54,p <0.015,n = 20),与最大血浆d6-α正相关(r = 0.61,p <0.005,n = 20)维生素E药代动力学试验期间的维生素E浓度(d6-α-TCmax)[18]。

维生素C和屏障功能
动物研究支持维生素C可以减少代谢综合征(MetS)后遗症的概念。尽管大多数用于基础研究的动物都能够合成维生素C,但值得注意的例外是豚鼠和大鼠的突变体(成骨障碍综合征; ODS大鼠)。缺乏维生素C的豚鼠对内毒素血症的诱导反应,伴随过度的全身性休克和肺磷脂酰胆碱生物合成受损而增加了NF-κB反应[60],[61],[62],而日粮中补充维生素C可以减轻内毒素血症和肠道屏障缺陷[62]。缺乏维生素C的ODS大鼠还显示出内毒素血症增加,并伴有肝脏炎症和肠道功能障碍[63],胃粘膜病变增加[64],急性期反应[65],炎症趋化因子和细胞因子[66]以及细胞因子诱导的中性粒细胞增多化学引诱剂1(CINC-1)[66]。他们还增加了低密度脂蛋白[67],降低了高密度脂蛋白[68],破坏了载脂蛋白AI的合成[69]。因此,维生素C缺乏动物的研究支持了维生素C缺乏与MetS标志(即肠屏障功能障碍,内毒素血症增加,炎症,脂蛋白改变)之间的关联。

药理剂量的维生素C已证明对控制脓毒症有益。静脉使用抗坏血酸(IV)暂时避开了限制血浆抗坏血酸的调节机制[26],目前正用于治疗败血症和预防败血症相关的死亡率[70],[71],[72]。 IV抗坏血酸干预研究的结果提供了有关抗坏血酸功能的重要见解。例如,在实验环境中向人施用LPS(IV,20 IU / kg)降低血浆抗坏血酸浓度,并显着降低前臂对乙酰胆碱的血流反应性,而给予IV抗坏血酸可恢复内皮依赖性血管舒张作用,表明抗坏血酸可阻止内毒素血症[73]。在单独的研究中,静脉给予抗坏血酸的败血性休克患者的促炎性生物标志物(即C反应蛋白,降钙素原)显着降低[71],从而证明维生素C状况,内毒素血症和炎症增加的密切关系。一致的是,补充维生素C可以在体外[74],转化模型[62],[75],[76],[77]和人体[71],[72]中逆转这些作用。
 

The relationship between vitamin C status, the gut-liver axis, and metabolic syndrome
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6327911/