第一章概述
第一节糖尿病定义、流行病学
一、糖尿病定义
糖尿病是遗传因素和环境因素长期共同作用所导致的一种慢性、全身性、代谢性疾病,主要是由于体内胰岛素分泌不足或者对胰岛素的敏感性降低,引起血糖升高,脂肪、蛋白质、水、电解质等代谢紊乱。严重者出现多系统多器官的急慢性损害、进行性病变甚至衰竭,如在病情严重或应激时可发生急性严重代谢紊乱(糖尿病酮症酸中毒、高渗性高血糖状态等);久病导致血管、心、肾、眼、脑、神经等重要组织器官的损害,出现相应慢性并发症。糖尿病及其并发症极大地影响着患者的生活质量和生命健康,增加患者负担,须予以重视。
二、糖尿病流行病学
2021年国际糖尿病联盟(InternationalDiabetes Federation,IDF)发布的《全球糖尿病地图(第10版)》数据显示,目前全球共有5.37亿成人(20~79岁)糖尿病患者,而中国成人糖尿病患者数量高达1.4亿,位居世界第一,占全球成人糖尿病患者总数的1/4以上。我国近40年来进行了多次全国范围内的大规模糖尿病流行病学调查,结果显示我国糖尿病患病率呈上升态势。1980年的全国14省市30万人的流行病学资料显示全人群糖尿病患病率仅为0.7%,1994~1995年全国19省市21万人的糖尿病流行病学调查发现25~64岁年龄段糖尿病的患病率为2.5%;2007~2008年中华医学会糖尿病学分会组织14个省市进行了糖尿病的流行病学调查,我国20岁以上的成人糖尿病患病率为9.7%;2013年糖尿病患病率为10.4%,2017年患病率上升到10.9%。虽然近年来我国糖尿病患病率趋于平稳,但有研究表明,如果血糖、体重指数(BMI)、吸烟和身体活动这四个主要疾病危险因素按照1990~2013年的趋势发展(自然趋势场景),2030年糖尿病死亡人数、死亡率和标化死亡率将会分别增加230.6%、222.1%和78.7%。
2017年全球约400万人死于糖尿病,糖尿病占全球死因的10.7%,糖尿病相关健康支出高达7270亿美元,而我国有超过84万患者死于糖尿病,其中33.8%的患者年龄小于60岁。表明糖尿病已成为严重危害人们健康并给社会带来沉重经济负担的重大慢性疾病。糖尿病的急、慢性并发症会损害人体多个器官,严重影响患者的身心健康,大幅增加医疗支出,糖尿病每年造成的全球死亡人数约达1300万,由此产生的巨额医疗费用高达4600亿美元左右,给个人和社会的发展带来了沉重的经济负担。而*新糖尿病防治指南指出,直至2020年我国糖尿病的知晓率(36.5%)、治疗率(32.2%)和控制率(49.2%)虽较前有所改善,但仍处于低水平。
我国作为糖尿病大国,糖尿病防治工作仍面临巨大挑战。而糖尿病本身作为需要长期控制的慢性病,患者日常生活习惯和自我管理能力是控制疾病的关键,提升患者血糖控制能力迫在眉睫,故而提高人群对糖尿病防控的知晓度与参与度,在重点人群中采取有针对性的防控措施无疑是十分重要的。
第二节病因与发病机制
人体内存在着精细的调节血糖来源和去路的动态平衡机制,稳定的血糖水平对于保证人体各组织器官的利用非常重要。糖尿病的病因极为复杂,至今尚未完全阐明。不同类型其病因不尽相同,即使同一类型也存在异质性。总体来说,遗传因素及环境因素共同参与其发病。胰岛素由胰岛β细胞合成和分泌,经血液循环到达体内各组织器官的靶细胞,与特异性受体结合并引发细胞内物质代谢效应,在此过程中任何一个环节发生异常均可导致糖尿病。主要原因是胰岛细胞功能障碍导致的胰岛素分泌水平下降,或者机体对胰岛素作用不敏感或二者兼备,从而导致血液中葡萄糖不能被有效利用和存储。
目前糖尿病分型国际通用世界卫生组织(World Health Organization,WHO)糖尿病专家委员会提出的分型标准,根据病因不同分为1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)、妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)、特殊类型糖尿病四大类型。妊娠糖尿病因对象的特殊性,中医诊治不多,特殊类型糖尿病目前病因相对清楚,且发病率相较其他三型偏低,故这两型本书不作详述。
一、1型糖尿病
目前公认的1型糖尿病(T1DM)的发病机制是多因素导致自身免疫系统紊乱,传统观念认为某些外界因素(如病毒感染、化学毒物和饮食等)作用于有遗传易感性的个体,激活淋巴细胞介导的一系列自身免疫反应,引起选择性胰岛β细胞破坏和功能衰竭,体内胰岛素分泌不足进行性加重,*终导致糖尿病。随着研究的深入发现,T1DM与T2DM患者的发病特点越发相似。近年对于T1DM病因的判定包括肥胖、胰岛素抵抗等。
1.遗传因素
T1DM遗传易感性涉及60多个基因。包括LA基因和HLA基因,已知位于6号染色体短臂的HLA基因为主效基因,贡献了遗传易感性的50%,如CTSH基因上的rs3825932是*具有整合功能证据的T1DM关联位点。其他为次效基因,HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ类分子参与了CD4+T细胞及CD8+T杀伤细胞的免疫耐受和免疫损伤,有研究表明miR-148a、miR-146a、miR-150等显著下调与自身免疫进程相关,从而参与了T1DM的发病。其他基因可能也参与了T1DM的易感性:如INS5'VNTR(胰岛素基因的非编码启动区,位于11号染色体短臂)可能影响胰岛素基因的表达;CTLA4(细胞毒性淋巴细胞抗原A基因,位于2号染色体长臂)在T细胞的作用和调控中起作用;PTPN22(非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶N22基因,位于1号染色体短臂)也是T细胞作用的调控因子等。
2.环境因素
(1)病毒感染:与T1DM有关的人类病毒大致如下:柯萨奇B病毒、埃可病毒、风疹病毒、流行性腮腺炎病毒、巨细胞病毒、轮状病毒以及丙肝病毒等。一些研究认为柯萨奇B病毒感染促进机体免疫系统产生胰岛β细胞相关抗体,破坏胰岛β细胞促进T1DM的发生,或者柯萨奇B病毒血症直接破坏胰岛细胞;轮状病毒的结构蛋白VP7与T1DM相关的两种自身抗原谷氨酸脱羧酶(GAD65)、胰岛素瘤抗原2(IA-2)蛋白具有同源氨基酸序列。动物实验证实T1DM的发展程度与轮状病毒的抗体滴度有关。或如Toll样受体(TLR)和黑色素瘤相关抗原5(MDA5)等表达,后者可激活NF-κB和干扰素调节因子3(IRF3)等转录因子。这些转录因子可导致胰岛β细胞早期炎性化学因子和细胞因子(如IL-1β、TNF-α、IFN-α/β/γ)的表达并导致胰岛细胞凋亡等。
(2)化学毒物和饮食因素:链脲佐菌素(STZ)、四氧嘧啶(ALX)、灭鼠剂吡甲硝苯脲可造成人类糖尿病,属于非免疫介导性β细胞破坏(急性损伤)或免疫介导性β细胞破坏(小剂量、慢性损伤)。但目前尚未识别出明确的致病因素。
3.免疫因素
T1DM本身是一种T细胞介导胰岛β细胞破坏的慢性自身免疫性疾病,受体液免疫、细胞免疫等多重影响,常伴有其他免疫疾病如桥本甲状腺炎等,早期表现为淋巴细胞的浸润,以及在多数患者血清中存在多种自身抗体,如针对β细胞的单株抗体、多株胰岛细胞抗体、胰岛素抗体、谷氨酸脱羧酶抗体、蛋白质酪氨酸磷酸酶样蛋白抗体等,以及各种因素导致的自身免疫系统的激活,各种直接、间接的自身免疫攻击导致胰岛炎,*终导致胰岛β细胞破坏、凋亡而致本病。近年对于T1DM病因的判定,认为与T细胞密切相关的程序性死亡受体1/程序性死亡受体配体1通路也参与了T1DM的发展。Daniel等认为强化外周胰岛素免疫耐受可通过使抗胰岛素反应占优势的前驱非肥胖糖尿病小鼠免疫,有效阻止糖尿病的发病和抗胰岛素的自身免疫的进展,提示抗胰岛素自身免疫在胰岛破坏中的重要作用。叉状头蛋白3调节性T细胞可调控自身免疫耐受,抑制炎症活性淋巴细胞,通过抑制抗原提呈活性T细胞或释放抗炎症因子抑制外周自身反应性T细胞的活性,对阻止T1DM进展发挥着重要的作用。Gardner等研究表明,胰岛素抗原在胸腺外的自身免疫调节因子中表达,可以有效抑制CD4+T细胞参与的自身免疫性糖尿病。
二、2型糖尿病
2型糖尿病(T2DM)是由遗传因素及环境因素共同作用而引起的多基因遗传性复杂疾病,且具有更强的遗传基础。发病机制主要是胰岛素抵抗与胰岛素分泌障碍,不同患者其胰岛素抵抗与胰岛素分泌缺陷在发病过程中的重要性不同,同一患者在疾病进程中两者的相对重要性也可能发生变化。T2DM的进程中胰岛β细胞功能呈进行性减退。胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性降低,胰岛素与胰岛素受体结合能力和(或)结合后效应力下降,差于预计正常水平,导致血糖升高。此时机体为降低血糖,增加胰岛素分泌,但因为胰岛素抵抗导致血糖仍不能下降至正常水平,而居高不下的血糖不断刺激机体分泌胰岛素,促进高胰岛素血症发展,高胰岛素血症又使得胰岛素受体数量减少,加重胰岛素抵抗,形成恶性循环。*终胰岛β细胞对胰岛素抵抗失代偿,出现胰岛素分泌障碍,到达T2DM发病的*后机制。
1.遗传因素
T2DM具有很强的遗传倾向。有研究提出T2DM的遗传易感性是多基因的,涉及多个变异,这些遗传等位基因主要通过损伤胰岛β细胞功能、减少胰岛素作用或增加肥胖风险来影响罹患T2DM的风险。基因Ink4a可能是T2DM患者衰老、代谢紊乱和胰岛β细胞衰竭之间的潜在联系。
2.环境因素
T2DM发病的增加可能与人们生存的环境中一些危险因素彼此交互相关。例如饮食结构、活动行为以及自身素质条件等都可能成为影响因素,*终本病相关的遗传易感基因的正常表达调控受到影响,进一步增加了本病的易感性风险。还有研究指出提前进行生活方式的干预能使得患病风险有所降低,这对于T2DM的临床防治有一定指导的意义。
3.肠道菌群
近年研究表明,T2DM患者肠道菌群结构和功能与健康人不同,肠道菌群可能通过干预宿主营养及能量的吸收利用、影响体质和胆汁酸代谢、促进脂肪的合成及储存、影响慢性低度炎症反应等机制参与T2DM的发生发展。
第三节临床表现
一、基本临床表现
糖尿病初期部分患者可无任何临床表现,仅于健康检查或因其他疾病就诊时发现血糖升高。随着血糖的升高,渗透性利尿引起多尿,继而口渴多饮,因外周组织对葡萄糖利用障碍,使得脂肪合成减少、分解增加,蛋白质代谢呈负平衡,所以患者出现易饥多食,且渐见体重下降、乏力,即“三多一少”(多饮、多食、多尿、体重下降)症状。病程较长、血糖控制不佳的糖尿病患者会出现各种并发症,常伴随着各种临床症状,如视物模糊、皮肤瘙痒、四肢麻木刺痛、泌汗异常、下肢水肿、泡沫尿、足部溃烂等。
二、不同类型糖尿病临床特点
根据WHO(1999年)糖尿病的病因学分型体系,将糖尿病分为4大类,即T1DM、T2DM、GDM和特殊类型糖尿病。具体见表1-1。
特殊类型糖尿病病因相对清楚,此类型糖尿病包括:①胰岛β细胞功能的基因缺陷:青年人中的成年发病型糖尿病(MODY)、线粒体基因突变糖尿病等。②基因缺陷所致胰岛素作用减低:矮妖精貌综合征;A型胰岛素抵抗;Rabson-Mendenhall综合征;脂肪萎缩型糖尿病等。③内分泌疾病:例如甲状腺功能亢进症、胰高血糖素瘤、库欣综合征、肢端肥大症、嗜铬细胞瘤等因拮抗胰岛素外周作用而导致血糖升高引起的糖尿病。④胰腺外分泌疾病:如胰腺炎、胰腺癌、胰腺切除、血友病等引起糖尿病。⑤病毒感染:如先天性风疹病毒、腮腺炎病毒、巨细胞病毒、腺病毒引发糖尿病。⑥化学制剂或药物导致的糖尿病:如糖皮质激素、甲状腺激素、噻嗪类药物、苯妥英钠、女性口服避孕药等。⑦免疫介导糖尿病:如胰岛素自身免疫综合征等,这类糖尿病较不常见。⑧与糖尿病相关的其他遗传综合征。
在各型糖尿病中*重要的是要学会鉴别T1DM与T2DM。鉴别两种糖尿病,从血糖情况难以鉴别,需结合胰岛功能、糖尿病自身抗体等综合判别,但临床上,部分患者在诊断初期可能会同时具有T1DM、T2DM两种糖尿病的特点,尤其是青年人群
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