・1372・ 医学综述2008年5月第14卷第9期Medical Recaoitulate.May 2008.Vo1.14.N0.9 谢综合征,因而单独胰岛素抵抗不可能是2型糖尿病的决定性 致病因素,日益增多的事实表明,胰岛特别是胰岛B细胞的异 常可能是2型糖尿病发病的中心环节 -2 J。换句话说,胰岛素 抵抗是2型糖尿病发生的始动因素,而胰岛B细胞功能正常与 B细胞凋亡的发生机制:①脂性凋亡的机制:三酰甘油本 身并不损害p细胞,但当三酰甘油过度储存后,脂解增加产 生大量长链酯酰辅酶A进入非氧化代谢途径。非氧化代谢 途径产物具有脂毒性,可导致细胞的脂性凋亡。神经酰胺即 是其中代表。在Zucker糖尿病肥胖大鼠B细胞内可观察到 神经酰胺水平升高。这可能由于长链酯酰辅酶A水平过高 及丝氨酸十六酯酰转移酶的活化 J。丝氨酸十六酯酰转移 否则是2型糖尿病是否发生的决定因素;胰岛素抵抗的发生启 动了2型糖尿病的发病历程,但如果胰岛B细胞能保持其代偿 能力,2型糖尿病并不会发生,一旦其代偿能力下降,则2型糖 尿病逐渐发生。根据英国前瞻性糖尿病研究显示,患者在被诊 断为糖尿病时,p细胞功能只剩下正常人的50%,其后胰岛p 酶在胰岛中高表达,催化十六酯酰辅酶A、丝氨酸合成神经酰 胺增加,从而使内源性的神经酰胺生物合成增加 。在 Zucker糖尿病肥胖鼠的胰岛三酰甘油堆积后可观察到诱导型 细胞功能每年以4%~5%的速度下降。以此推算,在糖尿病 诊断前10~15年,B细胞功能已开始逐渐下降。 2胰岛B细胞的发育和正常胰岛素分泌 胰腺来源于胚胎时期胰腺背段和腹部胚芽,发育早期即 可看到胰升糖素染色阳性的细胞,说明胰腺发育早期即有内 分泌细胞的出现。机体内胰岛B细胞数量通过细胞增殖、增 生以及细胞凋亡、坏死或萎缩来维持动态平衡,在这一过程中 葡萄糖内环境稳定起至关重要的作用。B细胞分泌胰岛素的 过程为:由葡萄糖转运因子2将葡萄糖转运到细胞内,使二磷 酸腺苷转化为三磷酸腺苷,从而关闭细胞膜上的钾离子通道, 使膜电位发生变化,细胞膜上的钙离子通道开放,钙离子内 流,细胞内贮存胰岛素的颗粒移到细胞膜上,并将胰岛素释放 到血液中去。研究显示,体内胰岛素呈双相分泌,即第1时相 胰岛素分泌和第2时相胰岛素分泌。第1时相胰岛素分泌快 速,血糖升高后1~3 min即开始分泌,大约10 min内恢复正 常。主要生理作用是抑制肝脏葡萄糖生成,限制餐后血糖飘 移和迟发的高胰岛素血症。第2时相胰岛素分泌缓慢,持续 数分钟至数小时,持续的时间和血糖水平升高程度相 一致_3_。 2型糖尿病代谢障碍包括周围组织胰岛素抵抗、肝脏葡 萄糖生成增加和胰岛素分泌减少。胰岛B细胞功能障碍是2 型糖尿病发病的核心环节,即所有2型糖尿病患者均有B细 胞功能受损。 3胰岛B细胞功能受损和B细胞凋亡的发生机制 关于胰岛B细胞功能受损的病理机制,主要是脂毒性和 糖毒性 ’ .。脂毒性是指进入胰岛B细胞的游离脂肪酸超过 了其对脂肪酸氧化的能力,从而导致过多的脂质在细胞内堆 积。①高水平的游离脂肪酸可通过神经酰胺引起诱导型一氧 化氮合酶增加,从而诱导细胞的凋亡;②体内高循环三酰甘 油/游离脂肪酸水平以及三酰甘油在B细胞内的堆积也可造 成B细胞的脂性凋亡;③瘦素缺乏或对瘦素的抵抗造成的游 离脂肪酸氧化受阻,对B细胞中脂质堆积也起重要作用;④ 游离脂肪酸还可通过激活过氧化物酶体增殖物活化受体 , 抑制核因子.cB的抗凋亡作用。长期高血糖可通过多种机制 损害胰岛p细胞:①降低p细胞葡萄糖运载体2的水平;② 降低p细胞对血糖的感知和反应能力;③影响p细胞的胰岛 素的合成和分泌;④使B细胞内钙离子动员减少并影响其细 胞膜上钾通道的功能,胰岛素分泌受损;⑤降低B细胞己糖 激酶的活性,干扰其葡萄糖代谢,损害B细胞的能量代谢和 功能;⑥p细胞非酶糖化增加和组织内自由基产生,p细胞凋 亡加速;⑦此外,高血糖可能还在基因水平影响胰岛素基因的 转录和翻译,减少胰岛素的合成。 一氧化氮合酶的表达和一氧化氮的合成增加,后者直接参与 了凋亡的过程。研究显示,神经酰胺可通过活化核因子.cB 来上调诱导型一氧化氮合酶表达,继而使一氧化氮的生产增 加 。有研究提示,高水平的长链酯酰辅酶A和神经酰胺可 直接抑制蛋白激酶B的促磷酸化作用,而使凋亡因子活化。 在高脂情况下,还存在抗凋亡机制异常。抗凋亡因子Bcl一2 在高脂肪酸诱导情况下低表达或失活。另外,脂肪酸还可以 不依赖神经酰胺而通过脂质过氧化来诱导凋亡。②糖脂毒性 机制:一方面,高糖可通过增加丙二酰辅酶A和减少过氧化 物酶体增殖物活化受体 表达水平来关闭游离脂肪酸氧化 途径,脂肪酸B氧化被抑制。另一方面,葡萄糖诱导和活化 了脂肪合成及储存的酶和转录因子,二者导致了细胞内长链 酯酰辅酶A的堆积,加剧原有的脂肪酸水平升高。在鼠胰岛 体外培养72 h,当高浓度十六烷脂肪酸存在而葡萄糖浓度正 常时,胰岛素表达升高,但若同时存在高血糖时,可观察到胰 岛素mRNA表达下降和合成抑制 。类似的现象还出现在 对B细胞分化因子胰岛十二指肠同源盒1的影响上,仅在同 时出现高血糖时,十六烷脂肪酸方能抑制胰岛十二指肠同源 盒1的表达。此外,高血糖和饱和脂肪酸升高,可协同刺激人 胰岛B细胞的凋亡。二者同时出现时毒性远大于单独出现 时。凋亡是高糖、高脂肪酸协同作用的主要途径,但细胞的坏 死也同时存在,在凋亡被阻止后,仍发挥作用,因此,高糖、高 脂肪酸联合比单独对B细胞的损伤更大。 4国内外保护和恢复胰岛p细胞功能及抑制p细胞凋亡 研究 由于胰岛B细胞功能障碍是2型糖尿病发病的核心环 节,因此保护和恢复胰岛B细胞功能成为治疗2型糖尿病的 关键。目前,国内外对保护胰岛B细胞功能研究有以下几个 方面:①磺脲类药物:诺和诺德公司组织的一项关于诺和龙 (瑞格列奈)的研究表明,诺和龙和二甲双胍联合用药的效果 远优于二者单用效果的简单相加,且可以减少两种药物的使 用剂量,避免对p细胞的可能负面影响,起到保护p细胞的 作用。②三磷酸腺苷敏感的K 通道开放剂:大量研究表明, 三磷酸腺苷敏感的K 通道开放剂(二氮嗪)开放三磷酸腺苷 敏感的K 通道,可强制过度疲劳的B细胞休息,抑制胰岛素 的分泌,增加胰岛内胰岛素含量,恢复了胰岛索的脉冲式分 泌,从形态和功能上保护了B细胞 …。另研究发现,一种新 型的降糖药选择性钾通道开放剂NN414[6.氯.3.(1.甲环丙 基)氨基4一氢一硫3,2-e一1,2,4-硫重氮1,1一二氧化物]可以缓 解高胰岛素血症,从而使p细胞得以休息。NN414对p细胞 上三磷酸腺苷敏感的钾通道结构亚基/磺脲类受体1钾通道 维普资讯 http://www.cqvip.com 医学综述2008年5月第l4卷第9期Medical Recapitulate,May 2008,Vo1.14,No.9 ・1373・ 亚型具有选择性,可以避免非选择性钾通道开放剂如二氮嗪 的心血管副作用。同时,资料也显示,NN414具有保护大鼠B 善口渴多食、乏力、便干等症状,明显回降患者空腹血糖、胰 岛素含量,显著回升胰岛素敏感指数” 。有研究资料显示, 细胞功能和延缓2型糖尿病作用。在B细胞培养液里加入不 同浓度的NN414,可见随着浓度的增加,胰岛素分泌量逐渐减 少,同时B细胞内胰岛素储备增加。3 txrnol/L的NN414既可 有效减少胰岛素的分泌量,增加胰岛素的胞内含量,又可以增 加胰岛素的脉冲分泌幅度,同时还可以减少葡萄糖介导的B 细胞凋亡。③胰升糖素样肽1及其衍生物:胰升糖素样肽1 可以葡萄糖依赖方式刺激胰岛素分泌、抑制胰升糖素的分泌, 同时可以延缓胃排空、降低食欲和减轻体质量,还可以增加胰 岛B细胞体积,预防B细胞凋亡,促进p细胞新生,可能有阻 止或延缓B细胞功能减退从而最终阻止或延缓2型糖尿病进 程的作用 。④胰岛素增敏剂:研究表明,胰岛素增敏剂噻 唑烷二酮类药物对自发性2型糖尿病大鼠的发病具有预防作 用,体外实验显示噻唑烷二酮类药物能抑制葡萄糖、游离脂肪 酸和胰淀粉样肽等导致的胰岛B细胞凋亡 ’”J。罗格列酮 灌胃观察对自发性2型糖尿病大鼠B细胞凋亡的影响,结果 同周龄干预组B细胞凋亡率显著低于对照组 。⑤其他:研 究表明,对2型糖尿病早期胰岛素强化治疗有保护胰岛B细 胞功能作用,另如牛磺酸、抗氧化剂丙丁酚、阿卡波糖、八肽胆 囊收缩素均对胰岛B细胞有保护作用。 ’中医药在保护B细胞功能方面也做了一些有益探索。 研究表明,益气养阴活血中药(生黄芪30 g、当归20 g、山药 20 g、桑白皮50 g、桑叶30 g、桑枝30 g)加用胰岛素治疗成人 缓慢进展型自身免疫性糖尿病患者,1年后29例患者的空腹 血糖、餐后2 h血糖、糖化血红蛋白下降,血清C肽水平升高 (P<0.01),患者口服葡萄糖耐量试验1 h后的C肽水平改变 (P<0.01)优于对照组,提示中药加胰岛素治疗有保护胰岛 B细胞功能作用 。2型糖尿病早、中期患者B细胞功能处 于代偿期及轻度失代偿期,中医辨证以肝胃郁热证多见,采 用开郁清胃颗粒(大柴胡汤加减方)治疗,并用口服葡萄糖 耐量试验数据(5个时间点)评估B细胞分泌功能(包括早 期分泌功能)。结果对餐后血糖<16.7 rnrnol/L患者在开郁 清胃颗粒治疗前后各点胰岛素水平呈下降趋势,体质量及 腰围、臀围、血糖、血脂明显改善,胰岛素敏感指数增加,而 稳态模型B细胞功能指数及反映B细胞早相分泌的指数 130/ G30升高,胰岛素曲线下面积减少,说明开郁清胃颗 粒可通过降糖、降脂、增加胰岛素敏感性以改善患者B细胞 功能 。实验研究方面,有人研究五龙克糖口服液(由桑 椹子20 g、山药18 g、黄柏12 g、荔枝核15 g、地龙12 g组成) 对2型糖尿病大鼠稳态模型B细胞功能指数细胞分泌指数 的影响,并用免疫组织化学法观察胰岛细胞中胰岛素的表 达,同时作苏木精一伊红染色。结果,五龙克糖口服液可显著 提高稳态模型B细胞功能指数细胞分泌指数,明显增强胰 岛细胞中胰岛素表达,对胰岛内分泌细胞有一定修复功 能 J。有资料表明,四法联用中药胶囊(四法为益气养阴、 清热生津、填精补肾、活血化瘀,选苦瓜、人参、丹参等中药 配伍制成复方制剂)对糖尿病大鼠胰岛A细胞无明显影响, 但却能使大鼠胰岛B细胞体积增大,颗粒增多,胰岛内阳性 细胞数量明显增多,说明该药对损伤的胰岛B细胞有一定 的修复作用 。针灸治疗2型糖尿病有很好疗效,可以改 针灸可以使2型糖尿病大鼠空腹血糖、空腹胰岛素、C肽及 去甲肾上腺素、多巴胺的含量均明显回降,而胰岛素敏感指 数和5一羟色胺水平明显回升,同时对下丘脑中枢神经核团 有良性调节作用 J。 综上所述,国内外对2型糖尿病胰岛B细胞功能障碍均 进行了深入研究,但尚无有效的保护和恢复胰岛B细胞功能 的措施。加强中西医结合对保护胰岛B细胞功能的研究,是 今后努力的方向。 参考文献 [1] Gerasi E.胰岛素生成,胰岛索分泌及2型糖尿病:问题的核心 在于B细胞[J].中华内分泌代谢杂志,2005,21(3):194—198. 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