Antioxidants：长期补充谷胱甘肽如何保护老年2型糖尿病患者免受氧化损伤并改善糖化血红蛋白的随机临床试验

背景：高血糖通过氧化应激在二型糖尿病(T2D)引起微血管和大血管并发症。这是由活性氧(ROS)通过四种途径过量产生介导的，即晚期糖基化终产物、多元醇、氨基己糖和蛋白激酶C 。动物研究表明，用抗氧化剂如N-乙酰半胱氨酸(NAC)、硫辛酸和谷胱甘肽(GSH)或GSH的前体如甘氨酸和半胱氨酸清除高血糖介导的ROS，不仅部分改善了血糖水平、β细胞的功能和胰岛素敏感性，还减少了糖尿病并发症。然而，很少有人类研究证实抗氧化剂作为糖尿病潜在辅助治疗的作用。

特别是补充谷胱甘肽的临床试验，已经受到了极大的关注。GSH是一种内源性抗氧化剂，是清除自由基和维持细胞氧化还原稳态所必需的。GSH水平低与许多病理状况有关，如癌症、关节炎、心血管和神经退行性疾病以及糖尿病。包括我们实验室工作在内的一些报告已经证实，糖尿病患者的谷胱甘肽水平明显较低，在两个月的时间内控制高血糖症可以提高血液谷胱甘肽水平，并显著减少氧化损伤。通过补充来补偿谷胱甘肽不足可能有助于通过改善氧化还原状态来进一步阻止T2D并发症的发展。GSH已经以舌下、口颊和脂质体的形式口服给药，用于快速吸收。我们注意到，这些形式的GSH不仅在商业上不容易获得，而且舌下和口含制剂包括作为(主要)成分之一的GSH，这使得难以将效果归因于单独的GSH。Richie等人(2015) 证明，20名健康个体口服补充谷胱甘肽后，血液中的谷胱甘肽显著增加。然而，在一项对40名美国健康成年人进行的规模稍大的研究中，Allen和Bradly (2011) 报告称，口服补充谷胱甘肽不会改变谷胱甘肽水平和氧化应激的生物标志物。口服GSH的前体氨基酸也证明了人体内GSH的储存增加。Sekhar等人表明，在12名美国糖尿病患者中，膳食补充半胱氨酸和甘氨酸(GSH的前体)增加了GSH的合成速率并减少了脂质过氧化，而糖化血红蛋白(HbA1c)没有任何变化。他们声称，在8名老年患者中，通过口服补充半胱氨酸和甘氨酸恢复了GSH合成的不足，但在年轻个体中没有恢复。GSH比它的前体氨基酸(例如，具有令人不快的味道的半胱氨酸)具有额外的优势，以确保更好的患者依从性。Paolisso等人[18]报道，在10名意大利糖尿病受试者中，GSH输注导致GSH和全身葡萄糖处置增加；这种效应在糖耐量受损的老年人中更为明显。输注在临床实践中显然难以实施。这些临床研究中的大部分都是在小样本的情况下进行的，并且通常是不确定的。这些研究结果的差异可能是由于GSH的剂量和持续时间的差异，以及GSH的测量部位是血浆而不是红细胞部分。此外，虽然这些研究中的大多数都集中在恢复健康和糖尿病患者体内的GSH储存，但很少有报道它们对减轻氧化应激或血糖应激本身的作用。所有这些试验的详细总结见表S1。

由于我们打算在我们的研究中测量HbA1c作为标记(红细胞寿命通常为120天)，因此整个研究持续时间被选择为6个月，这允许相隔3个月对HbA1c的变化进行两次测量。这使我们能够确定长期效果，并研究长期补充的观察结果的稳定性。我们在200名印度糖尿病患者中进行了一项实用的前瞻性临床试验，以评估口服补充谷胱甘肽是否能改善体内谷胱甘肽的储存。我们进一步询问，在相对较长的时间内(6个月)补充谷胱甘肽，同时进行持续的抗糖尿病治疗，是否可以通过减少氧化损伤来支持血糖控制。我们连续测定了谷胱甘肽、8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHdG；氧化损伤标记物)和除了抗糖尿病治疗之外还接受GSH补充的糖尿病患者的血糖参数，并将它们与仅接受抗糖尿病治疗的患者的系列测量值进行比较。

目的：我们研究了在抗糖尿病治疗期间补充内源性抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)的有效性。

方法：总共招募了104名非糖尿病患者和250名接受抗糖尿病治疗的糖尿病患者，男女不限，年龄在30至78岁之间。总共有125名糖尿病患者在6个月的时间里每天口服补充500毫克谷胱甘肽。在招募时和补充3个月和6个月后，测量空腹和PP葡萄糖、胰岛素、HbA1c、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHdG)。统计显著性和效应大小在所有组间进行纵向评估。

结果：在糖尿病个体中，血液GSH增加(Cohen’s d = 1.01)和8-OHdG减少(Cohen’s d = 1.07)在三个月内显著(p < 0.001)。事后亚组分析显示HbA1c (Cohen的d = 0.41；p < 0.05)和空腹胰岛素水平(科恩氏d = 0.56p < 0.05)在55岁以上的糖尿病个体中变化显著。补充谷胱甘肽可显著增加血液中的谷胱甘肽，并有助于维持整体的基线糖化血红蛋白。

图1 血液生化参数变化的影响大小。在森林地块上，用效应大小和相应的95%置信区间(CI)比较了D组和DG组的生化参数在六个月内的变化。在生化变量浓度的6个月变化之间计算的效应大小(Cohen's d)表示在x轴上。使用双样本排列测试比较了这些变量浓度的6个月变化的分组均值。这些比较的重要性由CI水平线右侧的p值表示。各比较的显著性水平为*** p < 0.001。根据变化的方向，效应大小可以是正的，也可以是负的

图2 不同组中(a)谷胱甘肽和(b) GSSG浓度的纵向变化。在α、β和γ访视时，对照组、D组和DG组的(a) GSH和(b) GSSG浓度的测量数据以盒状图和须状图显示于此。数据的平均值(黑色圆圈代表对照组，蓝色圆圈代表D组，红色圆圈代表DG组)和四分位间距(IQR)覆盖在相应的箱线图上。不同就诊时的分组方式用相同颜色的实线连接。显示在β和γ访问上方的显著性水平表示使用排列测试与α访问的比较。各项比较的显著性水平为*** p < 0.001。这里使用的缩写是，谷胱甘肽-还原型谷胱甘肽，GSSG-氧化型谷胱甘肽。

图3 老年糖尿病患者血液生化指标变化的效应大小。在这里，我们在一个森林地块上比较了D和DG亚组的生化参数在六个月内的变化，其影响大小和置信区间为95%。在生化变量浓度的6个月变化之间计算的效应大小(Cohen's d)表示在x轴上。使用双样本排列测试比较了这些变量浓度的6个月变化的分组均值。这些比较的重要性由CI水平线右侧提到的值表示。对于各自的比较，显著性水平为* p < 0.05，** p < 0.01和*** p < 0.001

结论：这些结果表明，补充谷胱甘肽对55岁以上的患者有相当大的好处，不仅支持降低糖化血红蛋白(HbA1c)和8-OHdG，而且增加空腹胰岛素。我们研究的临床意义在于，口服GSH有可能补充抗糖尿病治疗，达到更好的血糖目标，特别是在老年人群中。

原文出处： Kalamkar S,  Acharya J,  Kolappurath Madathil A,et al.Randomized Clinical Trial of How Long-Term Glutathione Supplementation Offers Protection from Oxidative Damage and Improves HbA1c in Elderly Type 2 Diabetic Patients.Antioxidants (Basel) 2022 May 23;11(5)