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【摘要】 2型糖尿病患者胰岛β细胞的凋亡和增生、复制都比正常人更加显著,也就是说,如果我们能抑制β细胞凋亡,就有希望利用其增生、复制活跃的特点,实现2型糖尿病的逆转。
【关键词】 糖尿病;胰岛β;细胞;凋亡;衰退
有一个一直存在争议的问题:中国人胰岛功能似乎更差一些。欧美人胰岛素抵抗更加明显,那么欧美人的胰岛功能受损是不是就更轻呢?来自2006年ADA的报告表明,事实并非如此。肥胖者存在10~20年的代偿阶段(胰岛β细胞数量不断增加),在此阶段如果代偿成功,就不会发生2型糖尿病。2005年science上文章指出,2型糖尿病患者胰岛β细胞的凋亡和增生、复制都比正常人更加显著,也就是说,如果我们能抑制β细胞凋亡,就有希望利用其增生、复制活跃的特点,实现2型糖尿病的逆转。
所以,主要矛盾并非β细胞难以增生、复制,而在于β细胞凋亡显著增加(20~30岁阶段凋亡增加,50岁左右达到高峰),从而发生2型糖尿病。
1β细胞发生凋亡的原因很多,目前没有实现其功能逆转的原因,是存在四大难题
1.1空腹血糖和餐后血糖进行性恶化,导致HbA1c进行性恶化;
1.2β细胞凋亡增加,导致β细胞功能进行性恶化;
1.3目前的治疗以低血糖为代价,如果能避免低血糖,也是对β细胞功能的保护;
1.4一些药物导致患者体重增加。
2β细胞功能衰退的病因众多
高血糖三大因素不足以解释β细胞功能的迅速下降。我们不妨把“八因素”学说上升为“十因素”:(1)衰老:线粒体异常,三羧酸循环流量下降30%,导致β细胞功能下降;(2)遗传:TCF7L2异常,影响GLP-1功能和线粒体功能;(3)IR:主要需要解决肥胖与运动少的问题,如果有办法使肌肉不断动起来,就能拮抗IR;(4)脂毒性;(5)糖毒性;(6)IAPP胰岛淀粉样多肽:有研究证实其沉积是β细胞功能下降的重要原因;(7)肠促胰岛素(Incretin)作用下降;(8)脑能量平衡失调——瘦素抵抗、脑IR;(9)α细胞增殖和分泌上升;(10)肾糖重吸收:目前认为肾糖增加是人体储存能量的一个重要方面,研究显示使用肾糖吸收抑制剂可以减轻体重并使HbA1c下降1.6%。
3保护β细胞功能的主要治疗措施
目前我们逆转β细胞功能的手段有:
3.1GLP-1:GLP-1的存在是β细胞再生的重要条件。2004年人们已经发现,使用GLP-1后,β细胞再生增强而凋亡受抑制,并促进了胰管干细胞向β细胞分化。GLP-1类似物被称为β细胞的分化因子(使新生增加)、生长因子(使复制增强)和生存因子(使生存时间延长、凋亡减少)。
对此,我们有比较充分的动物实验证据:宫内发育迟缓大鼠,成年后90%发生糖尿病;而如果刚出生即使用GLP-1类似物exendin-4治疗6天,降糖作用维持8个月,未发生糖尿病,β细胞数量正常。研究者由此认为,上述结果是代谢记忆效应的体现。1型糖尿病方面,对NOD小鼠用抗淋巴细胞血清联合exendin-4治疗8天,75天后88%1型糖尿病被治愈。实验证实,GLP-1类似物可抑制细胞因子、脂肪酸等引起的β细胞凋亡。
3.2DPP-4抑制剂:临床试验显示,对2型糖尿病患者采用DPP-4抑制剂进行干预,可使血糖下降、第一时相胰岛素分泌增加、C肽水平与第一时相胰岛素分泌一致地增加、胰高糖素水平下降。
3.3TZD:对β细胞兼有直接和间接保护作用。糖尿病沙鼠的胰岛素脱颗粒作用较强,而罗格列酮可以抑制其脱颗粒作用。临床上,TRIPOD、DREAM研究分别显示,TZD可使IGT风险下降55%、62%,其预防糖尿病的疗效远优于改变生活方式治疗。停药后本应回升至18%的年发病率,但使用曲格列酮后实际只有3%的年发病率。可见TZD具有较长时间的临床效应。TZD对血糖控制比磺脲类更加平稳,意味着更有利于改善β细胞功能。
3.4胰岛素强化治疗:我国学者发表在Diabetes care上的报告显示,72%2型糖尿病患者在胰岛素强化治疗后3个月实现了β细胞功能逆转,1年时仍有47%患者保持血糖正常,2年后仍有42.3%。研究者认为,这是抑制高血糖对β细胞毒性作用的结果。
3.5减重:2003年Diabetes上一篇报告指出,减重手术可使2型糖尿病患者第一时相胰岛素分泌在术后6个月时恢复正常,实现β细胞功能逆转,不需要药物治疗。今年JAMA上发表的一项研究,入选60例极度肥胖的糖尿病患者,一组接受胃捆扎术,一组采用常规糖尿病控制治疗。结果显示,手术组患者体重显著下降,而常规组无显著改变;手术组73%患者糖尿病被治愈(定义为:空腹血糖<7mmol/L,HbA1c<6.2%),不再需要继续治疗;而常规组治愈患者仅占13%。DeFranzo指出,如果采用四联治疗(生活方式干预+二甲双胍+TZD+GLP-1类似物)——多因素干预,其疗效比ADA推荐的生活方式干预+二甲双胍很可能好得多。他认为,应该将初诊2型DM患者的HbA1c控制在6%以下,以实现β细胞功能逆转。
针对β细胞功能衰退的十种因素,我们目前对其中多项都有相应的干预措施,如TZD、GLP-1等。将来,肾糖吸收抑制剂的应用研究取得进展后,肾糖吸收增多的问题也有望解决。甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrR)也是重要的靶点。干细胞治疗等也给胰岛β细胞功能逆转带来更大希望。所以,胰岛β细胞功能不是不能逆转,而是我们采取行动太晚。
参考文献
[1]中华医学会肝脏病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组. 非酒精性脂肪肝诊断标准. 中华肝脏病杂志, 2003, 11: 71.
[2]张彦博等. 人与高原 .西宁. 青海人民出版社. 1996,129-132.
【关键词】 糖尿病;胰岛β;细胞;凋亡;衰退
有一个一直存在争议的问题:中国人胰岛功能似乎更差一些。欧美人胰岛素抵抗更加明显,那么欧美人的胰岛功能受损是不是就更轻呢?来自2006年ADA的报告表明,事实并非如此。肥胖者存在10~20年的代偿阶段(胰岛β细胞数量不断增加),在此阶段如果代偿成功,就不会发生2型糖尿病。2005年science上文章指出,2型糖尿病患者胰岛β细胞的凋亡和增生、复制都比正常人更加显著,也就是说,如果我们能抑制β细胞凋亡,就有希望利用其增生、复制活跃的特点,实现2型糖尿病的逆转。
所以,主要矛盾并非β细胞难以增生、复制,而在于β细胞凋亡显著增加(20~30岁阶段凋亡增加,50岁左右达到高峰),从而发生2型糖尿病。
1β细胞发生凋亡的原因很多,目前没有实现其功能逆转的原因,是存在四大难题
1.1空腹血糖和餐后血糖进行性恶化,导致HbA1c进行性恶化;
1.2β细胞凋亡增加,导致β细胞功能进行性恶化;
1.3目前的治疗以低血糖为代价,如果能避免低血糖,也是对β细胞功能的保护;
1.4一些药物导致患者体重增加。
2β细胞功能衰退的病因众多
高血糖三大因素不足以解释β细胞功能的迅速下降。我们不妨把“八因素”学说上升为“十因素”:(1)衰老:线粒体异常,三羧酸循环流量下降30%,导致β细胞功能下降;(2)遗传:TCF7L2异常,影响GLP-1功能和线粒体功能;(3)IR:主要需要解决肥胖与运动少的问题,如果有办法使肌肉不断动起来,就能拮抗IR;(4)脂毒性;(5)糖毒性;(6)IAPP胰岛淀粉样多肽:有研究证实其沉积是β细胞功能下降的重要原因;(7)肠促胰岛素(Incretin)作用下降;(8)脑能量平衡失调——瘦素抵抗、脑IR;(9)α细胞增殖和分泌上升;(10)肾糖重吸收:目前认为肾糖增加是人体储存能量的一个重要方面,研究显示使用肾糖吸收抑制剂可以减轻体重并使HbA1c下降1.6%。
3保护β细胞功能的主要治疗措施
目前我们逆转β细胞功能的手段有:
3.1GLP-1:GLP-1的存在是β细胞再生的重要条件。2004年人们已经发现,使用GLP-1后,β细胞再生增强而凋亡受抑制,并促进了胰管干细胞向β细胞分化。GLP-1类似物被称为β细胞的分化因子(使新生增加)、生长因子(使复制增强)和生存因子(使生存时间延长、凋亡减少)。
对此,我们有比较充分的动物实验证据:宫内发育迟缓大鼠,成年后90%发生糖尿病;而如果刚出生即使用GLP-1类似物exendin-4治疗6天,降糖作用维持8个月,未发生糖尿病,β细胞数量正常。研究者由此认为,上述结果是代谢记忆效应的体现。1型糖尿病方面,对NOD小鼠用抗淋巴细胞血清联合exendin-4治疗8天,75天后88%1型糖尿病被治愈。实验证实,GLP-1类似物可抑制细胞因子、脂肪酸等引起的β细胞凋亡。
3.2DPP-4抑制剂:临床试验显示,对2型糖尿病患者采用DPP-4抑制剂进行干预,可使血糖下降、第一时相胰岛素分泌增加、C肽水平与第一时相胰岛素分泌一致地增加、胰高糖素水平下降。
3.3TZD:对β细胞兼有直接和间接保护作用。糖尿病沙鼠的胰岛素脱颗粒作用较强,而罗格列酮可以抑制其脱颗粒作用。临床上,TRIPOD、DREAM研究分别显示,TZD可使IGT风险下降55%、62%,其预防糖尿病的疗效远优于改变生活方式治疗。停药后本应回升至18%的年发病率,但使用曲格列酮后实际只有3%的年发病率。可见TZD具有较长时间的临床效应。TZD对血糖控制比磺脲类更加平稳,意味着更有利于改善β细胞功能。
3.4胰岛素强化治疗:我国学者发表在Diabetes care上的报告显示,72%2型糖尿病患者在胰岛素强化治疗后3个月实现了β细胞功能逆转,1年时仍有47%患者保持血糖正常,2年后仍有42.3%。研究者认为,这是抑制高血糖对β细胞毒性作用的结果。
3.5减重:2003年Diabetes上一篇报告指出,减重手术可使2型糖尿病患者第一时相胰岛素分泌在术后6个月时恢复正常,实现β细胞功能逆转,不需要药物治疗。今年JAMA上发表的一项研究,入选60例极度肥胖的糖尿病患者,一组接受胃捆扎术,一组采用常规糖尿病控制治疗。结果显示,手术组患者体重显著下降,而常规组无显著改变;手术组73%患者糖尿病被治愈(定义为:空腹血糖<7mmol/L,HbA1c<6.2%),不再需要继续治疗;而常规组治愈患者仅占13%。DeFranzo指出,如果采用四联治疗(生活方式干预+二甲双胍+TZD+GLP-1类似物)——多因素干预,其疗效比ADA推荐的生活方式干预+二甲双胍很可能好得多。他认为,应该将初诊2型DM患者的HbA1c控制在6%以下,以实现β细胞功能逆转。
针对β细胞功能衰退的十种因素,我们目前对其中多项都有相应的干预措施,如TZD、GLP-1等。将来,肾糖吸收抑制剂的应用研究取得进展后,肾糖吸收增多的问题也有望解决。甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrR)也是重要的靶点。干细胞治疗等也给胰岛β细胞功能逆转带来更大希望。所以,胰岛β细胞功能不是不能逆转,而是我们采取行动太晚。
参考文献
[1]中华医学会肝脏病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组. 非酒精性脂肪肝诊断标准. 中华肝脏病杂志, 2003, 11: 71.
[2]张彦博等. 人与高原 .西宁. 青海人民出版社. 1996,129-132.