糖耐量異常(IGT)是介于血糖正常和糖尿病之間的中間狀態(tài),診斷標(biāo)準(zhǔn)是:口服糖耐量試驗(yàn)(OGTT)時(shí),服糖后2小時(shí),血糖在(140~199)mg/dl之間。在美國(guó),糖尿病發(fā)病率約為10%,但IGT發(fā)生率則為20%。越來(lái)越多的資料顯示,IGT可導(dǎo)致一些微血管并發(fā)癥如視網(wǎng)膜病、微量白蛋白尿和多發(fā)性神經(jīng)病變,還包括與糖脂毒性和胰島素抵抗(IR)有關(guān)的血管內(nèi)皮和器官功能損害,而過(guò)去認(rèn)為,上述并發(fā)癥只有糖尿病患者才會(huì)發(fā)生。
大量流行病學(xué)資料證實(shí),不管是否發(fā)展為糖尿病,IGT患者新發(fā)的缺血性心血管病、致死性和總的心梗發(fā)病率以及卒中發(fā)病率均較正常人群高2~5倍。有關(guān)IGT引起的大血管并發(fā)癥已得到廣泛認(rèn)可和討論。下面就IGT所致的微血管并發(fā)癥以及IGT所致的代謝和血管異常的病理生理機(jī)制作一簡(jiǎn)述。
IGT的微血管并發(fā)癥
神經(jīng)病變 神經(jīng)傳導(dǎo)研究顯示,在新診斷的糖尿病患者中,約10%~18%的患者已有不同程度的神經(jīng)病變,提示在疾病早期階段已有末梢神經(jīng)損傷。對(duì)一些所謂的“特發(fā)性神經(jīng)病變”患者的前瞻性研究發(fā)現(xiàn),30%~50%的患者有IGT,顯著高于同年齡普通人群。一項(xiàng)橫向研究資料顯示,結(jié)合病史、查體及震動(dòng)閾值的測(cè)定發(fā)現(xiàn),279例糖尿病患者中,26%患者有神經(jīng)病變;89例IGT患者中,11.2%有神經(jīng)病變;而在同年齡相匹配的577名正常對(duì)照者中,僅3.9%有神經(jīng)病變。
IGT患者的神經(jīng)病變表現(xiàn)與糖尿病早期神經(jīng)病變相似,包括疼痛、麻木等感覺(jué)神經(jīng)障礙及植物神經(jīng)功能紊亂表現(xiàn)。一份對(duì)669例早期糖尿病患者神經(jīng)病變的調(diào)查發(fā)現(xiàn),60%以上的患者有感覺(jué)神經(jīng)癥狀,約40%的患者有性無(wú)能,其他植物神經(jīng)病變占33%,但運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病變僅占12%。大量臨床資料提示,早期神經(jīng)病變主要涉及那些小的無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維病變,從而引起疼痛、溫度覺(jué)和植物神經(jīng)紊亂癥狀。在對(duì)IGT和早期糖尿病患者皮膚活檢的無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維的觀察發(fā)現(xiàn),兩者有相同的神經(jīng)纖維損傷和病理形態(tài)學(xué)變化。
植物神經(jīng)功能紊亂尤其是勃起功能障礙和心迷走神經(jīng)功能障礙,是糖尿病早期神經(jīng)損傷的常見癥狀。IGT患者也有運(yùn)動(dòng)后心率異常,深呼吸后R-R延遲以及呼吸比率降低等心迷走神經(jīng)功能異常表現(xiàn),且較同年齡相匹配的正常對(duì)照者明顯增多。
腎臟和視網(wǎng)膜病變 越來(lái)越多的資料顯示,IGT患者也有腎臟和視網(wǎng)膜損傷。同神經(jīng)病變一樣,在糖尿病早期,也有許多新診斷的糖尿病患者有糖尿病腎病和視網(wǎng)膜病變,提示這些并發(fā)癥可出現(xiàn)在糖調(diào)節(jié)異常的早期。
大量研究資料顯示,IGT患者有微量白蛋白尿。微量白蛋白尿是預(yù)示以后出現(xiàn)明顯蛋白尿的一個(gè)早期指標(biāo),且與冠心病病死率有關(guān)。一份對(duì)5000多名毛里亞人和歐洲人群的研究發(fā)現(xiàn),21%的糖尿病患者,16%的IGT患者有微量白蛋白尿,而僅4%的正常血糖人群出現(xiàn)微量白蛋白尿。我國(guó)解放軍301醫(yī)院也發(fā)現(xiàn),IGT患者微量白蛋白尿排出率顯著高于非糖尿病對(duì)照者。
一些臨床研究資料也顯示,IGT患者的視力敏銳度減退,對(duì)比敏感性降低。有研究發(fā)現(xiàn),Pima印第安IGT患者的視網(wǎng)膜病變發(fā)生率較同年齡對(duì)照人群高近4倍。在南太平洋西薩摩亞群島,10%的IGT患者有視網(wǎng)膜病變,新診斷的糖尿病患者為17%,而已知的糖尿病患者中45%有視網(wǎng)膜病變。
IGT性血管并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制
在IGT所致血管并發(fā)癥的發(fā)生機(jī)制中,直接的代謝損傷、血管反應(yīng)性改變以及內(nèi)皮細(xì)胞功能受損等起了重要作用。然而,這些病理機(jī)制對(duì)不同的并發(fā)癥作用各不相同。例如,血管舒張反應(yīng)性喪失所致的組織缺血,主要在小血管并發(fā)癥的發(fā)生中起更重要作用;而炎性動(dòng)脈粥樣硬化形成和血栓溶解的減少,則與血栓形成和大血管并發(fā)癥如心肌梗死和卒中更有關(guān);IR、游離脂肪酸和來(lái)自脂肪組織的炎性細(xì)胞因子,在慢性內(nèi)皮細(xì)胞粥樣硬化和血栓形成方面較高血糖作用更明顯。這也許可以解釋為什么血糖正常的IR患者可以伴有一些大血管并發(fā)癥,特別是心肌梗死。但在非明顯高血糖情況下,IR伴微血管并發(fā)癥的原因不明,提示高血糖在減少小血管舒張性方面可能起了重要作用。最后,直接的組織代謝性損傷在微血管并發(fā)癥特別是神經(jīng)病變上起了更重要作用。
關(guān)于直接的高血糖損傷、IR效應(yīng)、高胰島素血癥和血脂異常在并發(fā)癥上的病理生理作用有較大分歧,下面分別加以討論。
胰島素抵抗
IR以及代償性高胰島素血癥與代謝綜合征(MS)密切相關(guān)。MS常常伴有腹型肥胖、高血壓以及與血管病變有關(guān)的脂代謝紊亂。流行病學(xué)研究顯示,甚至在高血糖出現(xiàn)之前,IR患者常常表現(xiàn)有血管并發(fā)癥,同樣,有糖尿病家族史但血糖和血壓正常者,常常伴有NO依賴性大血管舒張反應(yīng)性遲鈍。
新近有研究顯示了為什么IR使內(nèi)皮一氧化氮合酶eNOS活性降低。在最近一項(xiàng)對(duì)非糖尿病志愿人群的橫向研究中,Stuhlinger 等發(fā)現(xiàn),IR程度與血漿非對(duì)稱性二甲基精氨酸的表達(dá)增加顯著相關(guān),后者是NOS抑制物,也是心肌梗死的一個(gè)危險(xiǎn)因子。胰島素增敏劑羅格列酮可以降低非對(duì)稱性二甲基精氨酸水平,提示胰島素可能直接調(diào)節(jié)NOS的活性。胰島素與內(nèi)皮細(xì)胞表面的胰島素受體結(jié)合,通過(guò)eNOS誘導(dǎo)NO合成,并通過(guò)激活絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶Akt增加大鼠心肌NOS磷酸化,從而增加心肌活力。這一作用可能因?yàn)楦哐呛桶被禾堑脑黾邮梗澹危希由系模粒耄籼禺惲姿峄稽c(diǎn)糖基化而阻斷。然而,IR下的eNOS的磷酸化狀態(tài)尚無(wú)相關(guān)報(bào)道,也許還有其他胰島素調(diào)節(jié)eNOS活性的途徑存在。令人驚訝的是,抑制eNOS活性或eNOS基因敲除的小鼠可表現(xiàn)為IR。這些發(fā)現(xiàn)提示在血管組織中,胰島素與NO有復(fù)雜的調(diào)節(jié)關(guān)系。
內(nèi)皮細(xì)胞增殖也是與IR相關(guān)聯(lián)的異常有絲分裂結(jié)果。在IR的肥胖大鼠,雖然通過(guò)磷脂酰肌醇-3激酶Akt途徑選擇性抑制了胰島素信號(hào)通路,但細(xì)胞分裂素活化蛋白激酶途徑依然存在,隨著高胰島素血癥的發(fā)展,細(xì)胞分裂素活化蛋白激酶活性增加,促進(jìn)了血管內(nèi)皮增殖。最后,NO獨(dú)立的血管損傷機(jī)制目前已被闡明,研究提示高血糖可通過(guò)蛋白激酶C(PKC)-二酰基甘油通路增強(qiáng)這一信號(hào)傳導(dǎo)作用。在人和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中,PKC對(duì)血流狀態(tài)的改變,對(duì)大小血管的損傷基底膜的增厚和新生血管的形成起了直接作用。
高血糖的其他代謝影響
以上重點(diǎn)討論了血管調(diào)節(jié)異常和血管損傷,顯然高血糖及脂代謝紊亂所致的直接毒性作用和代謝損傷在IGT并發(fā)癥的發(fā)生特別在神經(jīng)病變中起了重要作用。由于神經(jīng)軸索較長(zhǎng),需要能量較多,末梢神經(jīng)特別容易遭受高血糖的直接代謝傷害。反應(yīng)性氧化產(chǎn)物(ROS)和糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞有直接的毒害作用,因?yàn)樵诟哐呛投嘣纪非闆r下,AGEs產(chǎn)生增多,而AGEs促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的異常共價(jià)交聯(lián),影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。AGEs通過(guò)減少軸突轉(zhuǎn)運(yùn)和軸索變性而導(dǎo)致特異性神經(jīng)損傷,AGEs所致的蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)在腎小球硬化、毛細(xì)血管基底膜增厚和小血管粥樣硬化和閉塞中也起了作用。線粒體電子傳遞缺陷所致的過(guò)氧化物增多是多元醇、PKC、AGE和氨基己糖通路介導(dǎo)的代謝損傷的關(guān)鍵因子。即使在血糖恢復(fù)正常的情況下,已導(dǎo)致的線粒體機(jī)能障礙也將使這種損傷繼續(xù)發(fā)展下去。
IGT的治療現(xiàn)狀及研究展望
對(duì)IGT患者的處理好壞決定了其轉(zhuǎn)歸和糖尿病患病率的高低。“糖尿病預(yù)防試驗(yàn)”(DPP)結(jié)果以及來(lái)自芬蘭和中國(guó)大慶的大量前瞻性研究表明,強(qiáng)化飲食和運(yùn)動(dòng)治療可以預(yù)防或延緩IGT向糖尿病轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。DPP結(jié)果顯示,飲食和運(yùn)動(dòng)治療甚至比藥物更能減少糖尿病的發(fā)生。與對(duì)照組相比,飲食運(yùn)動(dòng)組糖尿病危險(xiǎn)性減少了58%,而二甲雙胍治療組糖尿病危險(xiǎn)性減少了31%。而且飲食運(yùn)動(dòng)組更能使IGT恢復(fù)到正常血糖。
對(duì)于已明確有IGT的患者,我們除進(jìn)一步了解有無(wú)高血壓、脂質(zhì)代謝紊亂以及可能的心血管疾病外,應(yīng)根據(jù)DPP的目標(biāo)值,與營(yíng)養(yǎng)科醫(yī)師一道指導(dǎo)患者的飲食和運(yùn)動(dòng),使其減重5%~7%,增加有氧運(yùn)動(dòng)到每周150分鐘。此外,有必要進(jìn)一步研究IGT的自然進(jìn)程,明確高血糖、IR和高胰島素血癥的直接代謝影響,研究生活方式和藥物干預(yù)治療對(duì)IGT患者大血管和微血管并發(fā)癥的累積效應(yīng),以指導(dǎo)我們對(duì)IGT患者的處理。
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