1、會(huì)計(jì)學(xué)1型糖尿病機(jī)制熱點(diǎn)薈萃型糖尿病機(jī)制熱點(diǎn)薈萃目前普遍認(rèn)為2型糖尿病是與環(huán)境和基因相關(guān)的機(jī)制復(fù)雜的疾病 Adapted from：Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383(9922):1068-83.隨著研究證據(jù)的不斷積累，細(xì)胞功能減退與胰島素抵抗都被認(rèn)為是T2DM發(fā)病中的關(guān)鍵因素賈偉平, 等. 中國(guó)糖尿病雜志. 2000, 8(2): 67-71. 注：與 NGT 組比較* P 0.05,* * P 0.01 ; 與 IGT / IFG 組比較, P 0.01 ; 與 BMI 25比較 ,# P 0.01HOMAIRHOMcellI30/G30BMI25BMI25B

2、MI25BMI25BMI27 kg/m2無糖尿病空腹血糖受損 T2DM無糖尿病T2DM0123細(xì)胞含量(%)p0.05p0.05p0.01不肥胖BMI 25 kg/m2T2DM患者中沒有明顯的細(xì)胞的復(fù)制和增生，但細(xì)胞凋亡增多Lipofuscin: 脂褐質(zhì)對(duì)照組1型糖尿病2型糖尿病胰島素瘤l Bulter 研究： 細(xì)胞凋亡l 2013年Minkowski獎(jiǎng) ： 細(xì)胞的復(fù)制和增生Bulter AE, et al. Diabetes 52:102110,2003Cnop M, et al. Diabetologia. 2010; 53(2):321-30Rhodes CJ.Science. 2005

3、 21;307(5708):380-384.T2DM患者的細(xì)胞數(shù)量減少的原因是凋亡增加數(shù)量減少 凋亡增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激紅色：表達(dá)上調(diào)的基因綠色：表達(dá)下調(diào)的基因飽和FFA上調(diào)多個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的基因表達(dá)棕櫚酸鹽調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄Cnop M, et al. Diabetes. 2014;63(6):1978-93.Marchetti P, et al. Diabetologia. 2007, 50(12): 2486-2494. Hartman MG, et al. Mol Cell Biol. 2004, 24(13): 5721-5732.N: 細(xì)胞核 M: 線粒體 IG: 胰島素顆粒 ER: 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)密度l內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激主要信號(hào)傳導(dǎo)通路PERK中的關(guān)鍵蛋白CHOP和ATF3在T2DM高表達(dá)Type 2 Control線粒體棕櫚酸鹽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜IRE1：ER轉(zhuǎn)膜蛋白激酶1JNK：c-Jun氨基末端激酶PERK：蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶eIF2：真核翻譯起始因子2ATF3：激活轉(zhuǎn)錄因子3AKT：即PKB，蛋白激酶BDP5：死亡蛋白5PUMA：上調(diào)p53的凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2、Bcl-XL：抗凋亡蛋白Bax：凋亡前體蛋白Cytocheome C：細(xì)胞色素CCunha DA, et al. Diabetes, 2012, 61(11): 2763-2775.數(shù)量減少 凋亡增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激淀粉樣蛋白沉積

5、 2型糖尿病患者普遍存在胰島淀粉樣蛋白沉積 糖尿病對(duì)照組有胰島淀粉樣蛋白的比例（%）n=29n=39l97%糖尿病患者胰島中存在淀粉樣蛋白沉積l糖尿病患者胰島淀粉樣蛋白 沉積更多胰島淀粉樣蛋白的嚴(yán)重程度（%）糖尿病對(duì)照組n=29n=39Jurgens CA, et al. Am J Pathol 2011; 178(6):2632-40. *P0.001 淀粉樣沉積嚴(yán)重程度（%）TUNEL-陽性 細(xì)胞/細(xì)胞面積/胰島面積（%）胰島淀粉樣蛋白沉積嚴(yán)重程度與細(xì)胞凋亡程度成正比 Jurgens CA, et al. Am J Pathol 2011; 178(6):2632-40. 對(duì)照組糖尿病組細(xì)

6、胞數(shù)量的研究細(xì)胞功能的研究機(jī)制的探索：在疾病進(jìn)展過程中細(xì)胞有何變化？T2DM患者細(xì)胞數(shù)量減少的原因是凋亡增加細(xì)胞凋亡的機(jī)制：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和胰島淀粉樣蛋白沉積有關(guān)除了數(shù)量變化外，近期研究發(fā)現(xiàn)在疾病進(jìn)展中一部分細(xì)胞失去功能，處于“休眠狀態(tài)”高糖狀態(tài)下胰島細(xì)胞中出現(xiàn)FoxO1活性缺失 正常血糖（100 mg/dL)輕度高血糖（150-250 mg/dL)重度高血糖（500 mg/dL)胰島素FoxO1Talchai C, et al. Cell. 2012; 150:1223-1234. FoxO1活性缺失可造成胰島素分泌紊亂血液胰島素水平 對(duì)照組FoxO1缺失Talchai C, et al. C

7、ell. 2012; 150:1223-1234. FoxO1活性缺失的細(xì)胞發(fā)生去分化，不再生成胰島素凋亡發(fā)生率FoxO1缺失對(duì)照 Talchai C, et al. Cell. 2012; 150:1223-1234. *31.9%8.7%0%5%10%15%20%25%30%35%2型糖尿病患者正常對(duì)照組去分化細(xì)胞/細(xì)胞*16.8%6.5%0%5%10%15%20%2型糖尿病患者正常對(duì)照組去分化細(xì)胞/所有內(nèi)分泌細(xì)胞*P0.001*P0.001T2DM患者細(xì)胞和所有內(nèi)分泌細(xì)胞中去分化細(xì)胞比例均顯著高于正常對(duì)照組對(duì)照組糖尿病組Cinti F, et al. J Clin Endocrinol

8、Metab. 2016;101(3):1044-54.胰島素分泌去分化評(píng)分（%）胰島細(xì)胞去分化程度越高，胰島素分泌功能下降越明顯Cinti F, et al. J Clin Endocrinol Metab. 2016;101(3):1044-54.l近年來許多研究圍繞細(xì)胞在2型糖尿病進(jìn)展中的變化開展數(shù)量變化：功能變化：l細(xì)胞的數(shù)量變化和功能變化都對(duì)疾病的進(jìn)展起到關(guān)鍵作用小結(jié)數(shù)量減少 凋亡增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激淀粉樣蛋白沉積 功能缺失發(fā)生去分化FoxO1活性缺失細(xì)胞與其他組織形成反饋調(diào)節(jié)，決定T2DM疾病發(fā)生與發(fā)展當(dāng)胰島素敏感性發(fā)生改變時(shí)，細(xì)胞的胰島素釋放也會(huì)隨之變化胰島素敏感性胰島素反應(yīng)Kahn S

9、E, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.正常狀態(tài)當(dāng)胰島素敏感性發(fā)生改變時(shí)，細(xì)胞的胰島素釋放也會(huì)隨之變化胰島素敏感性胰島素反應(yīng)Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.代償狀態(tài)當(dāng)細(xì)胞反應(yīng)減弱導(dǎo)致失代償時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)糖尿病前期 Adapted from Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.胰島素反應(yīng)減弱數(shù)量變化（ ）功能變化（ ）胰島素敏感性失代償狀態(tài)數(shù)量減少 凋亡增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 淀粉樣蛋白沉積 功能缺失 發(fā)生去分化FoxO1活性缺失細(xì)胞分泌功能和胰島素抵抗之間反饋調(diào)節(jié)通路

10、失調(diào)，是疾病進(jìn)展的病理基礎(chǔ)Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.正常狀態(tài)代償狀態(tài)失代償狀態(tài)多種方法可用于評(píng)估胰島細(xì)胞功能胰島細(xì)胞功能：指胰島素脈沖樣分泌以及對(duì)各種刺激物引起的胰島素釋放或分泌反應(yīng)以及分泌其他多肽的能力11.郭靜霞等.臨床薈萃.2007;22(6):453-4542.賈偉平等.中華內(nèi)分泌代謝雜志.2005;21(3):199-201胰島素脈沖式分泌的測(cè)定2葡萄糖刺激或非糖物質(zhì)刺激的胰島素分泌2：高葡萄糖鉗夾試驗(yàn)靜脈注射葡萄糖耐量試驗(yàn)（IVGTT）口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）聯(lián)合胰島素釋放試驗(yàn)非糖物質(zhì)刺激與細(xì)胞功能2：鹽酸精氨酸試驗(yàn)

11、胰島血糖素試驗(yàn)非胰島素肽類與細(xì)胞功能2：空腹及刺激后C肽的變化空腹及刺激后胰島素原（PI）的變化胰島細(xì)胞功能的評(píng)估方法分類：國(guó)內(nèi)外研究顯示1，2：胰島素脈沖樣分泌的測(cè)定、高葡萄糖鉗夾技術(shù)是評(píng)估 細(xì)胞功能敏感性最高的試驗(yàn)；其他試驗(yàn)的敏感性由高到低依次為IVGTT 、OGTT、精氨酸試驗(yàn)、胰高血糖素試驗(yàn)胰島素脈沖式分泌的測(cè)定體內(nèi)試驗(yàn)往往采用持續(xù)小腸營(yíng)養(yǎng)靜脈輸注葡萄糖或混合餐，給予機(jī)體一定的能量負(fù)荷每1030分鐘從外周靜脈置管或門靜脈置管取血1次，測(cè)定相應(yīng)時(shí)刻的血糖胰島素C肽濃度，連續(xù)觀察1848小時(shí)得到上述3項(xiàng)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化曲線。賈偉平等.中華內(nèi)分泌代謝雜志.2005;21(3):199-201糖

12、尿病患者及其高風(fēng)險(xiǎn)人群中胰島素脈沖式分泌異常的出現(xiàn)常早于1相胰島素分泌異常，顧客用于檢出糖尿病易感者潛在的細(xì)胞功能缺陷意義方法葡萄糖刺激或非糖物質(zhì)刺激的胰島素分泌1.陳蕾等.中華內(nèi)分泌代謝雜志.2003;19(1):74-762.劉石平等.中華內(nèi)科雜志.2010;49(5):405-4093.郭冀珍等.內(nèi)科理論與實(shí)踐.2007;2(3):146-149患者空腹10 h后，分別于兩側(cè)肘靜脈放置靜脈留置針，經(jīng)一側(cè)靜脈于3 min內(nèi)快速推注50葡萄糖溶液，劑量為300 mg/kg，最多不超過25g經(jīng)另一側(cè)肘靜脈于注射后3 h內(nèi)相關(guān)時(shí)間點(diǎn)頻繁取血(共23次)測(cè)血糖和胰島素IVGTT方法2,3在空腹靜息

13、狀態(tài)下輸注外源性葡萄糖，在限定時(shí)間內(nèi)使血糖達(dá)到高于空腹?fàn)顟B(tài)的水平(約11 mmol/L)。根據(jù)負(fù)反饋機(jī)制調(diào)整葡萄糖輸注速率，維持此水平約23 h根據(jù)輸注葡萄糖10 min內(nèi)(010 min)的胰島素值可以了解胰島素I相分泌的狀況根據(jù)輸注葡萄糖并維持高血糖穩(wěn)定時(shí)的平均血胰島素濃度來評(píng)價(jià)細(xì)胞的最大胰島素分泌量高葡萄糖鉗夾試驗(yàn)高葡萄糖鉗夾試驗(yàn)方法1,3OGTT方法375 g無水葡萄糖溶于250 ml水中口服，測(cè)定空腹及糖負(fù)荷后30 min、60 min、2 h、3 h血糖及胰島素濃度多種方法可用于評(píng)估胰島素抵抗1.郭冀珍等.內(nèi)科理論與實(shí)踐.2007;2(3):146-1492.Guerrero-Ro

14、mero F, et al.J Clin Endocrinol Metab. 2010;95(7):3347-513.Muniyappa R, et al.Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008;294(1):E15-26正糖鉗夾試驗(yàn)HOMA-IR模型的胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）微小模型FINS胰島素耐量試驗(yàn)Bennett指數(shù)基于OGTT的Matsuda指數(shù)、Gutt胰島素敏感性指數(shù)等其他指標(biāo)如游離脂肪酸（FFA）、TyG指數(shù)等胰島素抵抗的評(píng)估方法：1.陳蕾等.中華內(nèi)分泌代謝雜志.2003;19(1):74-762.郭冀珍等.內(nèi)科理論與實(shí)踐.2007;2(

15、3):146-149正糖鉗夾試驗(yàn)方法1空腹12h，抽取基礎(chǔ)血樣后，靜脈輸注胰島素，在指定時(shí)間內(nèi)，使血漿胰島素水平迅速升高并保持于優(yōu)勢(shì)濃度（一般在100mU/L），在此期間，每5min測(cè)定一次動(dòng)脈化的靜脈血漿葡萄糖值根據(jù)負(fù)反饋機(jī)制，調(diào)整外源性葡萄糖輸注率，使血糖保持在基礎(chǔ)水平。一般經(jīng)過2h，達(dá)到胰島素-葡萄糖代謝穩(wěn)定狀態(tài)由于在血漿胰島素的優(yōu)勢(shì)濃度下，可完全抑制內(nèi)源性（主要是肝臟）葡萄糖產(chǎn)生，因而此時(shí)外源性葡萄糖輸注率（M）相等于外周組織的葡萄糖利用率，M可作為評(píng)價(jià)外周組織（主要是肌肉組織）胰島素作用的指標(biāo)血漿胰島素濃度接近100 mU/L時(shí),維持正常血糖所需的外源葡萄糖不足 150 mg/(m2

16、min)即為胰島素抵抗判定標(biāo)準(zhǔn)2Thanks!AIRglucose( pmmol/l）胰島素敏感指數(shù)Si;10-5min-1/(pmol/L )r=-0.62P0.0001Kahn SE, et al. Diabetes. 1993; 42(11):1663-1672. 糖耐量正常者: SI AIRglucose=常數(shù)2型糖尿病進(jìn)展過程主要表現(xiàn)為 細(xì)胞功能減退Weyer JCI 1999;104( 6): 787-794M-low （mg/kg EMBS per minute）AIR（U/mL)無進(jìn)展進(jìn)展NGT 糖耐量正常 IGT 糖耐量減低 T2DM 2型糖尿病 增加增加 降低降低 胰島素敏

17、感性胰島素敏感性T2DM空腹血糖餐后血糖胰島素抵抗胰島素水平細(xì)胞不斷衰竭糖尿病病史(年)糖尿病血糖(mg/dL)相對(duì)功能(%)40035030025020015010050300250200150100500 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30糖尿病前期 (IFG，IGT)目前認(rèn)為胰島素抵抗和細(xì)胞功能減退在發(fā)病機(jī)制中都發(fā)揮重要作用，其中細(xì)胞功能減退對(duì)疾病進(jìn)展起關(guān)鍵作用Kendall DM, et al. Am J Med. 2009;122(6 Suppl):S37-50.紅色：表達(dá)上調(diào)的基因綠色：表達(dá)下調(diào)的基因飽和FFA上調(diào)多個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的基因表達(dá)棕櫚酸鹽調(diào)節(jié)

18、轉(zhuǎn)錄Cnop M, et al. Diabetes. 2014;63(6):1978-93.當(dāng)胰島素敏感性發(fā)生改變時(shí)，細(xì)胞的胰島素釋放也會(huì)隨之變化胰島素敏感性胰島素反應(yīng)Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.正常狀態(tài)當(dāng)細(xì)胞反應(yīng)減弱導(dǎo)致失代償時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)糖尿病前期 Adapted from Kahn SE, et al. Lancet 2014; 383:1068-1083.胰島素反應(yīng)減弱數(shù)量變化（ ）功能變化（ ）胰島素敏感性失代償狀態(tài)數(shù)量減少 凋亡增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 淀粉樣蛋白沉積 功能缺失 發(fā)生去分化FoxO1活性缺失多種方法可用于評(píng)估胰島細(xì)胞功能胰島細(xì)胞功能：指胰島素脈沖樣分泌以及對(duì)各種刺激物引起的胰島素釋放或分泌反應(yīng)以及分泌其他多肽的能力11.郭靜霞等.臨床薈萃.200