第四章糖代谢紊乱

第四章糖代谢紊乱

糖是人体的主要能量来源，也是构成机体结构物质的重要组成成分。人体内的糖是在有关激

素等因素的调节下，维持与机体适应的代谢平衡，血糖是反映体内糖代谢状况的常用指标。

第一节血糖及血糖浓度的调节

血糖一般即指血液中的葡萄糖。正常人血糖浓度相对恒定在 3.89 ~6.11mmol/L范围内。这是体内激素等因素对血糖的调节作用，使血糖的来源及去路保持动态平衡的结果。

一、血糖的来源及去路

（一）血糖的来源

1. 碳水化合物的消化和单糖的吸收是机体血糖主要来源

2. 糖原的分解是空腹时血糖的直接来源，也是维持血糖恒定的重要机制。

3.糖异生空腹时，糖异生也参与维持血糖的恒定。

（二）血糖的代谢去路

葡萄糖等已糖的代谢过程根据机体的需要而定，主要代谢途径有：

1. 有氧氧化是血糖去路的主要途径。

2. 合成糖原指餐后葡萄糖在肝脏、肌肉等组织转换为糖原贮存。

3. 转换成甘油三酯、蛋白质或氨基酸等其他非糖物质和转换为其他糖类衍生物。

4. 当血糖浓度高于肾糖阈时，从尿排出。

二、血糖浓度的调节

在多种激素的精细调节下，血糖波动保持在较窄的范围。

（一）降低血糖的激素

1. 胰岛素胰岛素（insulin）是由胰腺的胰岛β细胞所产生并且第一个被测序的蛋白质激素，也是首次通过重组DNA技术生产的蛋白质。胰岛素作用的主要靶器官是肝、骨骼肌和脂肪组织, 促进这些组织细胞摄取葡萄糖，促进葡萄糖转换成糖原或脂肪贮存，抑制肝脏的糖异生，刺激

蛋白质合成并抑制蛋白质分解，总效应是降低血糖。

(1)化学：人胰岛素含51个氨基酸残基，分子量为6000，由A、B两条链通过两条二硫键连接而成，在A链中还有一个链内二硫键。人胰岛素与其他生物种系略有差异，但是B链的C末端区域（B23~B26）是胰岛素生物学活性的关键区域，具有高度保守性。

(2)合成：首先在胰岛β细胞粗面内质网的核糖核蛋白体形成100个氨基酸残基的前胰岛素原。

通常在血循环中不能检测到前胰岛素原，因为它很快被酶切去信号肽，生成有86个氨基酸的胰岛素原（proinsulin），贮存在β细胞高尔基体的分泌小泡内，最后被蛋白水解酶切开产生胰岛素和C 肽（C-peptide）。

(3)释放：葡萄糖、氨基酸、胰腺及胃肠的激素（如胰高血糖素、胃泌素、胰泌素、胰酶分泌

素、胃肠多肽等）和药物（如磺酰脲类、β肾上腺素受体拮抗剂等）都可以刺激胰岛素分泌。抑制

胰岛素释放的因素包括高血糖，生长抑素（来自于胰腺δ细胞）和各种药物。

(4)降解：胰岛素第一次通过门静脉时，约有50%在肝细胞摄取并降解。

(5)胰岛素作用的机制：胰岛素作用的分子机制尚不十分清楚。通常胰岛素首先作用于细胞膜

上的胰岛素受体，该受体为两个α亚基和两个β亚基组成的四聚体，α亚基（MW 135 kD）位于质膜的外侧，并有胰岛素结合位点，β亚基（MW 95 kD）含有酪氨酸蛋白激酶，穿过细胞膜延伸

到细胞内。胰岛素首先结合到α亚基使受体的构象发生改变，β亚基的酪氨酸蛋白激酶磷酸化而激

活受体。酪氨酸蛋白激酶的主要底物是受体自身，胰岛素受体上酪氨酸激酶的活化，导致细胞内信号转导的发生。

2．胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子（insulin like growth factors，IGF）其化学本质是一种多肽，在结构上与胰岛素相似，具有类似于胰岛素的代谢作用和促生长作用。

IGF在正常糖代谢中的作用尚不清楚，外源性注入可导致低血糖，反之IGFⅠ缺乏可引起生长迟缓。测定IGFⅠ浓度可评价生长激素的缺乏和过量，监测机体的营养状况。

（二）升高血糖的激素

1.胰高血糖素胰高血糖素(glucagon)是由胰岛α细胞分泌的一种含29个氨基酸残基的多肽。其作用通过与特异性受体结合，增加细胞内cAMP和Ca2+的浓度。胰高血糖素促进肝糖原分

解和糖异生，也促进肝脏生成酮体；另一靶器官是脂肪组织，可促进脂肪动员。胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度调节，血糖降低可刺激其分泌，血糖升高则起相反作用。

2.肾上腺素肾上腺素(epinephrine)为肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素，可促进肝糖原

分解而升高血糖，并降低血糖的利用。

3.生长激素生长激素(growth hormone)是由垂体分泌的一种多肽，它促进糖异生和脂肪分解，并且拮抗胰岛素的促组织细胞摄取葡萄糖作用。

4.皮质醇皮质醇(cortisol)是在促肾上腺皮质激素（adrenal cortical steroid hormone, ACTH）的刺激下由肾上腺皮质分泌，可促进糖异生和糖原分解，也促进蛋白质和脂肪分解。

(三)其他一些影响糖代谢的激素

1.甲状腺激素甲状腺激素(thyroid hormone)它并不直接参与糖代谢的调节，但可刺激糖原

分解，促进小肠吸收葡萄糖。

2.生长激素释放抑制激素又称为生长抑素。生长抑素对糖代谢并没有直接作用，但它可抑

制生长激素释放。此外，生长抑素还可调节胰高血糖素和胰岛素的分泌。

第二节糖尿病

一、糖尿病的定义

糖尿病（diabetes mellitus）定义的基本内容为：糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或（和）

胰岛素作用低下而引起的代谢性疾病，其特征是高血糖症。糖尿病的长期高血糖将导致多种器官的

损害、功能紊乱和衰竭，尤其是眼、肾、神经、心脏和血管系统。两种病理过程参与糖尿病的发病

机制：①胰腺β细胞的自身免疫性损伤；②机体对胰岛素的作用产生抵抗。糖尿病人胰岛素的绝对或（和）相对不足是导致糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的基础。

糖尿病的典型症状为多尿、烦渴、多饮和体重减轻，有时伴随有多食及视力下降。

二、糖尿病的分类分型

新的分类方法根据病因建议将糖尿病分成四大类型，即1型糖尿病、2型糖尿病、其他特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。

表4-1 糖尿病的病因学分类（2001年）

1型糖尿病（β细胞破坏，常导致胰岛素绝对不足）

免疫介导特发性

2型糖尿病(定义的范围可从显著胰岛素抵抗伴胰岛素相对不足，到显著胰岛素分泌不足伴胰岛素抵抗)

其他特殊类型的糖尿病

妊娠期糖尿病（GDM）

三、糖尿病几种类型的主要特点

（一）1型糖尿病

1．免疫介导糖尿病这类糖尿病主要是因为胰岛β细胞的破坏引起胰岛素绝对不足，且具

有酮症酸中毒倾向。大多数这类1型糖尿病患者以体内存在自身抗体为特征，这些抗体的存在说明体内有破坏β细胞的自身免疫过程。

(1)自身抗体：包括：①胰岛细胞胞浆抗体（islet cell cytoplasmic antibodies，ICA），在70%~80%新近诊断1型糖尿病人中可检出，正常人仅0.5%可出现。②胰岛素自身抗体（insulin autoantibodies，IAA）在50%新近诊断的1型糖尿病人中可检出，正常人检出率与ICA相同。若同时存在IAA和ICA的个体，其发展为1型糖尿病的风险比单独存在任何一种的个体显著增高。③谷氨酸脱羧酶自身抗体（glutamate decarboxylase autoantibodies），可用来帮助诊断2型糖尿病是否进行性发展为1型糖尿病。④酪氨酸磷酸化酶自身抗体IA-2和IA-2β。（tyrosine phosphatases antibodies，anti-IA-2和anti-IA-2β），约有85%~90%的病例在发现高血糖时，有一种或几种自身抗体呈阳性。

(2)相关基因：该型糖尿病与人类白细胞组织相容性抗原（HLA）有很强关联，与DQA和DQB