胰岛素抵抗与代谢综合征(讲稿)

1胰岛素抵抗与代谢综合征（讲稿）胰岛素抵抗（IR）与许多代谢异常相关，包括高胰岛素血症、中心性肥胖，血压升高以及血脂异常。大量以群体为基础的研究表明，人群中大约有25%的个体患有胰岛素抵抗。2型糖尿病患者胰岛素抵抗大约发病率超过80%，胰岛素抵抗被认为是引发2型糖尿病的始动因素。代谢综合征（MS）是一组复杂的代谢紊乱，都是一些导致DM、心脑血管疾病(CVD)的危险因子，可能与IR有关。Framingham研究：高血压、血脂异常、肥胖、糖耐量异常、吸烟都是CVD的危险因子，经常合并存在。IR与MS的关系一直是人们关注的热点，二者是因果关系呢，还是独立的，还是彼此互相交叉，这些年来，有许多说法，近年来的深入研究，又有了新的认识。胰岛素不能使血液中的葡萄糖进入细胞，不能正常降低血糖，胰岛素敏感度降低，叫做胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是2型糖尿病的根本原因。胰岛素抵抗是如何扰乱人体血糖代谢的呢？食物被胃和小肠消化后，大部分转化为葡萄糖。葡萄糖在小肠内被吸收，并随血液循环到心脏、大脑、肝脏、肌肉组织。在正常的机体中，胰腺β细胞分泌的胰岛素使血液中的葡萄糖顺利进入人体数百万个细胞中。细胞将葡萄糖转化为“燃料”，供给身体作为日常活动所需的能量。胰岛素是通过胰岛素受体而发挥作用，当胰岛素受体及其结合力缺陷时，即使胰岛素的浓度升高，也仍然不能充分发挥其正常的生理功能。一旦胰岛素抵抗发生，血液中的葡萄糖就不能充分地被细胞吸收。当大多数的葡萄糖滞留血液中，血糖就升高，血液中过剩葡萄糖只能经肾脏随尿液排出体外，糖尿病就是这样发生的。由于细胞内得不到充分的葡萄糖供给身体作为能量，所以糖尿病人总是感到饥渴和疲乏。胰岛素抵抗使机体血糖代谢不再自然循环，继而进入到恶性循环中。由于胰岛素抵抗，胰腺β细胞不得不分泌更多的胰岛素进行工作，出现高胰岛素。血液中的高胰岛素反过来进一步加重胰岛素抵抗。这样的恶性循环最终使胰腺β细胞衰竭，再也分泌不出更多的胰岛素来，血糖也只能“居高不下”了。病人不得不最终依靠注射人工胰岛素维持生命。造成胰岛素抵抗的原因既有先天遗传也有后天因素。高龄、缺乏运动、肥胖、家庭遗传都是2型糖尿病的“危险信号”。尤其是年龄，95％的2型糖尿病发生于中老年人。胰岛素抵抗破坏人体血糖自然循环，所以消除或改善造成胰岛素抵抗是治疗糖尿病的关键。造成胰岛素抵抗的问题一旦解决，不但血糖得到控制，分泌胰岛素的胰腺β细胞也能得到长久保护。目前，医学界解决胰岛素抵抗主要使用胰岛素增敏剂。另外，控制饮食，适量运动也能避免肥胖，改善胰岛素抵抗的非药物方法。2型糖尿病其发病机制有两个基本环节：胰岛素抵抗和β细胞胰岛素分泌缺陷，不同患者该两个环节出现的先后及程度各异。糖调节受损又分为空腹血糖受损和餐后血糖受表损的糖耐量异常两类。这都与胰岛素抵抗密切相关。β细胞功能逐渐减退，主要原因：第一，高血糖。高血糖本身就会损害胰岛β细胞，即所谓“糖毒性”作用。第二，脂肪的异常。高游离脂肪酸(FAA)对β细胞的“脂毒性”作用。近来发现，血浆游离脂肪酸（FFA）浓度增加，通过阻断击倒速信号转导的特异作用在胰岛素抵抗的发病机制中起到关键性作用。正常人血浆FFA浓度升高至肥胖者的水平，除了引起胰岛素抵抗外，亦可能造成氧化应激，炎症，血管反应性达不到正常水平。由于胰岛素抵抗还可能造成脂肪细胞的激素－敏感脂酶相对的不抑制，进一步促进脂溶和FFA浓度升高，这样，出现了溶脂，FFA增高，胰岛素抵抗和炎症的良性循环。还认识到胰岛素的非代谢性新作用，胰岛素是种抗炎激素，抑制多种促炎转录因子，因胰岛素抵抗胰岛素作用不正常，激活这些促炎转录因子，增加相应基因的表达，促成炎症发生；反过来炎症干预胰岛素信号的传导和促进胰岛素抵抗形成。促炎细胞因子TNF-α是胰岛素抗性的介质。TNF-α引起IRS-1转氨酸的磷酸化，后者又引起胰岛素受体的转氨酸的磷酸化，阻碍了胰岛素受体的酪氨酸正常磷酸化，干扰胰岛素信号转导。2是代谢综合征还是胰岛素抵抗综合征？不同的名词、不同的概念和不同的治疗目标人类对胰岛素介导的糖耐量的敏感性变化很大。当胰岛素抵抗的个体不能保持因胰岛素抵抗所需的高胰岛素血症时，就会发展成为糖尿病。多数个体能够维持代偿性高胰岛素血症，以保持正常的或近似正常的糖耐量。但是这种部分胰岛-b细胞的代偿性作用却是利弊兼有。虽然这种代偿性的高胰岛素血症阻止了胰岛素抵抗/高胰岛素血症的个体发展为明显的高血糖症，但使其患糖耐量低减、血浆高甘油三酯，和低水平高密度脂蛋白胆固醇、原发性高血压的危险性大大增加了。1988年提出一个观点，这类簇集的代谢异常被冠名为“syndromeX”。自从引入syndromeX概念后，从而引起针对胰岛素抵抗的临床意义及其结果的两种不同的观点。一种观点认为与胰岛素抵抗相关的异常范围应该扩大到除了2型糖尿病和CVD之外还导致其他临床疾病。因为CVD被认为是与胰岛素抵抗相关的多种临床病症中的一种，似乎应该用一种更为合适的的名词来代替syndromeX。基于这一点，胰岛素抵抗综合征(IRS)似乎更合乎逻辑，为胰岛素抵抗个体更常见的不同临床综合征形成一类病理生理指标。与此相对应的，另一种观点认为，当胰岛素抵抗相关代谢异常的症状日益扩展时，心脏病学界认识到这种胰岛素功能缺陷对于增加CVD危险性的重要作用。ATPIII(全国胆固醇宣教计划的成人治疗指南III)中认识到一串代谢起源的脂质和非脂质危险因素是CVD的重要危险因素，称这一串的代谢危险因子为代谢综合征，并说明：“这种代谢综合征与胰岛素抵抗紧密相关”。方框1列举了ATPIII确认了代谢综合征者的5项标准（如肥胖、血压升高、空腹血糖异常（升高）、高甘油三酯和低HDL-C），它反映了胰岛素抵抗是上述问题的根本原因这一观点。ATPIII建立代谢综合征诊断标准主要目标是明确CVD危险因素增加的个体，并着手通过改变生活方式来降低这种危险因素。基于上述考虑，虽然IRS的概念与代谢综合征有不同之点。现在复习有关资料了解胰岛素抵抗在人类疾病中的作用来揭示这两种不同的观念。方框1诊断代谢综合征的ATPIII标准腹部肥胖o男性：腰围40英寸o女性：腰围35英寸空腹血糖110126mg/dl血压130/80mmHg甘油三酯150mg/dl（1.7mmol/L）HDL-Co男性40mg/dlo女性50mg/dl符合三种或三种以上标准就存在着代谢综合征。胰岛素抵抗综合征（IRS）概述与代谢综合征相区别，胰岛素抵抗（IRS）的定义是胰岛素抵抗/高胰岛素血症个体通常具有的一串代谢异常及相关的临床预后。IRS并不能明确一种特异性的临床本质，也并非一种特异性的临床诊断，它比代谢综合征具有更为广泛3的含义。IRS本身不是一种疾病，而代表一种生理异常现象，可能会导致一种或多种的异常（见方框2）。因为方框2中的异常情况在胰岛素抵抗的个体中常有发生，它们增加了某些临床综合征发生的危险性（见方框3）。胰岛素抵抗与方框2、3所示的生理变化之间的关系是复杂的，但这些异常或临床症状在非胰岛素抵抗的个体中也可能发生。胰岛素抵抗的个体也可能并不会发生方框3所示的临床综合征。方框2与胰岛素抵抗/代偿性高胰岛素血症相关的异常情况血糖耐受异常空腹血糖异常（升高）糖耐量减低血脂异常↑甘油三酯↓HDL-C↓LDL颗粒直径(小而密的LDL)↑餐后富含甘油三酯的脂蛋白聚集内皮细胞功能紊乱↑单核细胞黏附↑血浆细胞黏附分子浓度↑血浆不对称二甲基精氨酸浓度（）内皮依赖性血管扩张促凝血因素↑血纤维蛋白溶酶原激活剂抑制剂-I血液动力学变化↑交感神经系统活性↑肾脏钠潴留炎性标志物↑CRP，白细胞等尿酸代谢异常4↑血浆尿酸浓度睾丸酮的分泌增加（来自卵巢）睡眠呼吸紊乱方框3与胰岛素抵抗相关的临床综合征2型糖尿病心血管疾病原发性高血压多囊性卵巢综合征非酒精性脂肪肝某些种类的癌症睡眠呼吸暂停在讨论胰岛素抵抗与方框2所示生理异常及方框3所示临床综合征之间的相互关系之前，有必要弄清楚胰岛素抵抗和代偿性高胰岛素血症所担当的不同角色。对于没有糖尿病的健康人糖耐量的波动可达6-8倍。尽管存在个体差异，这些个体能够分泌足够的胰岛素来防止糖稳态代谢失调。并非所有的组织都会受到胰岛素缺损的影响，而是为了纠正主要发生在肌肉和脂肪组织的胰岛素抵抗，人体需要分泌大量的胰岛素，这种胰岛素分泌的代价是使胰岛素敏感性正常的组织处于高胰岛素血症中。了解对胰岛素敏感性存在着差异，这对理解与胰岛素抵抗进程相关的代谢异常和临床症状是很必要的。与胰岛素抵抗相关的临床综合征2型糖尿病虽然多数胰岛素抵抗/高胰岛素血症的个体并不出现明显的高糖血症，但他们患2型糖尿病的危险因素增加了。2型糖尿病患者的一个特征是胰岛素抵抗，这说明胰岛素抵抗对于疾病的进程起了重要的作用。这一观察经多方证实，表明胰岛素抵抗（或以高胰岛素血症的标志）是2型糖尿病的有力和独立的预测指标。多数胰岛素抵抗的个体糖耐量正常或接近正常，这是靠通过分泌大量的胰岛素来阻止血糖和游离脂肪酸的浓度增加，而2型糖尿病患者血浆中血糖和游离脂肪酸的浓度是增加的。只有当胰岛素抵抗的个体不能维持确保正常糖稳态所需的代偿性高胰岛素血症时，2型糖尿病就发生了。一旦出现高血糖，胰岛素抵抗的个体的2型糖尿病特异性的小血管病变的危险因素增加。糖尿病视网膜病、肾病和神经系统疾病是高血糖本身的后果，而不是胰岛素抵抗的结果。心血管疾病5几项人群研究揭示出高胰岛素血症，包括空腹和餐后的异常，预示无糖尿病的个体CVD的发展情况。近来，研究表明胰岛素抵抗的定量也可以预测CVD危险性的增加，这种危险性在大约1/3的表面健康却表现出最大程度的糖耐量受损的人群中存在。由于在无糖尿病的个体中而这些个体是胰岛素抗抵和高胰岛素血症，其CVD危险因素的增加，这些个体是胰岛素抵抗和高胰岛素血症，有发生与胰岛素抵抗/高胰岛素血症相关的全部代谢异常的危险性（见方框2），IRS个体胰岛素在肌肉中的效应减弱。肌肉和脂肪组织胰岛素抵抗导致进一步全天性的周围组织胰岛素和游离脂肪酸的浓度升高，二者又刺激肝脏甘油三酯的分泌，导致胰岛素抵抗个体血浆中甘油三酯浓度增高。胰岛素抵抗个体血液中胰岛素水平越高，使对胰岛素敏感性正常的肝脏将流入的游离脂肪酸转变为甘油三酯的速率越快。在门静脉中游离脂肪酸的浓度越高，肝脏分泌甘油三酯和血浆甘油三酯浓度就越高。高甘油三酯血症是胰岛素抵抗/高胰岛素血症患者脂蛋白代谢的唯一改变，这种变化增加CVD的危险性（见方框2）。胰岛素抵抗/高胰岛素血症患者CVD的危险因素不局限于低HDL-C、小而密LDL颗粒和餐后残留脂蛋白颗粒的堆积等与动脉粥样硬化形成相关因素。它们也包括多种内皮细胞功能紊乱、促凝血状态和血管壁的炎性表现。原发性高血压目前认为，IR和高胰岛素血症引起血压增高的机制主要有下列几个方面：增加肾脏对钠的重吸收，使血容量增加；使交感神经系统兴奋性增加，去甲肾上腺素分泌增多；刺激血管平滑肌细胞增殖，促进动脉粥样硬化（AS）；抑制体内前列腺素的合成，使血管对加压素的反应增加；使血管平滑肌细胞内的游离钙增加，血管收缩；激活内皮细胞中的蛋白激酶C，增加内皮细胞合成内皮素、血管紧张素转换酶等缩血管物质。胰岛素抵抗和原发性高血压的相互关系是一个复杂的问题。简言之，有证据表明原发性高血压患者作为一个人群是有胰岛素抵抗和高胰岛素血症的；原发性高血压的血压正常的直系亲属与无高血压家族史的对照组比较，其更容易发生胰岛素抵抗和高胰岛素血症；高胰岛素血症，作为一种胰岛素抵抗的替代指标，基于人群的研究，它被证实可以作为儿童、青年和成年人原发性高血压最终发生的预测指标。这些发现可能支持胰岛素抵抗/高胰岛素血症在原发性高血压的病理过程中起了一定作用，但必须强调的是不超过50%的原发性高血压的患者可能为胰岛素抵抗。就象胰岛素抵抗的个体并不一定发展为原发性高血压一样，并非所有的原发性高血压的患者伴有胰岛素抵抗这些发现却是基于肾脏在胰岛素作用下对钠贮留反应正常的基础上。胰岛素可以同样地激活胰岛素抵抗个体的交感神经系统，导致各种生理变化以增加原发性