胰岛素分泌方式及2型糖尿病与Β细胞功能的相互影响

　　作者：赵航，马江卫　(西安交通大学，陕西 西安 710061)

　　【关键词】 分泌方式;Β细胞功能;胰岛素敏感性;GSIS;NGSIS;葡萄糖毒性

　　Insulin Secrete the Way and 2 diabetes with the B Cell Function of Affect Mutually

　　ZHAO Hang, MA Jingwei

　　(Traffic University of Xi'an, Xi'an, Shaanxi, 710061 China)

　　Key words:Secrete the way ; Cell function ; Insulin sensitivity; GSIS; NGSIS; Glucose toxicity

　　胰岛素分泌Β细胞的有2个时相。糖耐量正常者(NGT)接受25 g葡萄糖注射液静脉注射后，会出现胰岛素分泌的第一个时相(即刻相)，它有一个很高的峰值，但持续时间只有数分钟;接着是第二个时相(即延迟相)，由于血糖水平随即下降，故正常人胰岛素分泌的第二个时相曲线较为低平。在口服葡萄糖耐量实验(OGTT)或者日常生活条件下进餐后，由于血糖上升速度较为缓慢，血浆胰岛素高峰在正常人多出现在30 min(OGTT时)，或45 min~60 min(进餐后)而不出现于0 min~10 min，故不称其为第一时相，而称其为早期分泌，之后的曲线代表胰岛素的后期分泌。同时，在从NTG到糖耐量减低(IGT)、糖尿病的演变过程中，反应Β细胞功能的胰岛素分泌模式变化较为复杂，分泌量和时限的变化：其第一时相和第二时相分泌向相反方向发展，最先发生改变的是第一时相胰岛素分泌的减少或消失，接着是第二时相分泌量的增加及分泌峰值的后移，然后第二时相无峰值出现，最后第二时相基础分泌也渐消失。糖负荷刺激和胰岛素抵抗的双重调节：糖负荷量大，胰岛素分泌量增加;胰岛素抵抗严重，胰岛素分泌量也增加。对不同的刺激物反应不同：在对糖刺激已不发生反应的个体在某些氨基酸或药物(如胰高血糖素)刺激下仍有胰岛素分泌增加[1]。胰岛Β细胞功能异常及胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的基本环节。持续高血糖可直接损伤Β细胞功能及胰岛素敏感性，致血糖进一步升高形成恶性循环[2]。持续高血糖对Β细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)、非葡萄糖刺激的胰岛素分泌(NGSIS)、Β细胞分泌的产物比例均有不利影响，并可诱发或加重胰岛素抵抗[3]。积极控制血糖对Β细胞功能及胰岛素敏感性将产生有利影响。但产生影响的时间、强度、对Β细胞功能及胰岛素抵抗各个环节作用的强弱等，尚无定论。当Β细胞不能适应环境变化，维持正常血糖水平时，血糖升高。持续高血糖可直接损伤Β细胞，加重胰岛素抵抗，称之为葡萄糖毒性。改善血糖控制，此毒性作用可有一定程度减轻或消失。葡萄糖毒性是诱发胰岛素抵抗的获得性因素[4]。胰岛素抵抗同血糖控制好坏呈负相关。临床上某些Β细胞功能近乎衰竭，需要胰岛素维持生命的2型糖尿病患者，在血糖控制后，胰岛素用量可显著减少。对葡萄糖反应的敏感性是Β细胞维持正常血糖的前提，但长期高血糖可抑制Β细胞分泌胰岛素。而组织学改变后，即使恢复正常血糖后也不能完全逆转GSIS损伤[5]。在糖尿病个体，则可有GSIS消失，NGSIS存在，即所谓选择性“葡萄糖盲”。此时如控制血糖，解除毒性，GSIS可恢复。其机制可涉及从葡萄糖入胞到胰岛素出胞的各个环节[6]。近年来，认为葡萄胺也发挥重要作用，不同个体，不同条件下受累环节不同，GSIS损伤表现也不同。毒性改善同具体降糖策略无关，临床上GSIS很少或消失的患者，接受药物治疗(包括不影响激素水平者)强化血糖控制后，GSIS恢复。GSIS恢复时间及程度，不同糖耐量时体内外研究结论不同。一般认为相似血糖水平的2型糖尿病个体，病程短，基础Β细胞功能缺陷轻，恢复时间短，恢复程度较好[7]。血糖控制对NGSIS影响尚有争议：增强、不变或降低。葡萄糖强化作用[8]指在一定血糖范围内，血糖升高加强NGSIS的作用，即随血糖升高NGSIS相应增高。这一作用随Β细胞功能衰退而逐渐减弱或消失。2型糖尿病早期NGSIS受损较轻，此时可能由于葡萄糖强化作用所致，故血糖控制后NGSIS增加就可能不明显。经血糖控制后NGSIS增加，根据Β细胞功能自然史，2型糖尿病早期GSIS衰退为主，此时NGSIS虽然受损伤，但保持相对完好，随着病程进展NGSIS衰退加剧，血糖强化能力降低，葡萄糖毒性较前明显。如此时予血糖控制，则毒性改善后NGSIS可明显增加。组织学损害有Β细胞空泡变性、凋亡及胰岛组织纤维化等。先GSIS受损，后NGSIS减退[9]。组织学损伤轻时毒性改善后恢复程度较大;而损伤重时，毒性解除后恢复较差。所以，毒性对GSIS、NGSIS影响程度同作用时间、环节、产物浓度有关，不同机能状态的Β细胞毒性解除前后功能变化表现也不同。葡萄糖毒性对Β细胞多种功能(GSIS、NGSIS)及胰岛素敏感性均有不利作用，控制血糖可减轻不利作用，毒性改善并非须血糖控制完全正常;相反，只要最大限度相对地降低血糖，就可以产生有利作用。但因胰岛素抵抗及胰岛Β细胞功能异常是2型糖尿病发病机制中原发性异常，通过血糖控制，改善葡萄糖毒性后，Β细胞功能及胰岛素敏感性也未必能完全恢复。Β细胞分泌方式、Β细胞功能、胰岛素抵抗、敏感性与葡萄糖毒性关系错综复杂。目前我们仅对其中一些因素作出初步性的分析和探讨,对糖尿病的病因及临床治疗的研究仍需大量的科学实验和医务工作者的不懈努力。

　　参考文献：

　　[1]　Weyer C,Tataranni PA,Bogadus C,et al.Insulin resistance and insulinsecretary dysfunction are independent predictors of worsening of glucose tolerance during each stage of type 2 diabetes development[J].Diabetes Care,2001,24:8994.

　　[2]　YkiJarvinen H.Pathogenesis of noninsulin dependent diabetes mellitus[J].Lancet,1994,343:9195.

　　[3]　张建功,程华,黎峰，等.血糖控制对2型糖尿病患者胰岛Β细胞功能及胰岛素敏感性的影响[J].中华内分泌代谢杂志,2003,19:2124.

　　[4]　Zierath JR,Krook A,Wallberg HH.Insulin action and insulin resistance in human skeletal muscle[J].Diabetologia,2000,43:821835.

　　[5]　Leahg JL,Weir GC.Beta cell dysfunction in hyperglycemia rat models recovery of glucose induced insulin secretion with lowering of the ambient glucose level[J].Diabetologia,1991,34:640670.

　　[6]　Leahy JL,Nature history of Bcell dysfunction in NIDDM[J].Diabetes Care,1990,13:9921010.

　　[7]　Porte D JR.Bcell in type Ⅱ diabetes mellitus[J].Diabetes,1991,40:166188.

　　[8]　Ranoto H,Kajinmoto Y,Miyagawa J，et al.Beneficial effects of antioxidants in diabetes:possible protection of pancreatic betacell against glucose toxicity[J].Diabetes,1999,48:23982406.

　　[9]　U.K.Prospective Diabetes Study Group.U.K.prospective diabetes study 16.Overview of 6 years theropy of type Ⅱ diabetes:a progressive disease[J].Diabetes,1995,44:12491258.