糖尿病病理生理学[1]详解
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入血
5%生物 活性
胰岛素的灭活
• 胰岛素半衰期为5－15分钟。在肝脏， 先将胰岛素分子中的二硫键还原，产生游 离的AB链，再在胰岛素酶作用下水解成为 氨基酸而灭活。
胰岛素的生理作用
•胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一 同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。作用 机理属于受体酪氨酸激酶机制。
激素敏感
甘油二
酯酶
甘油一 酯酶
甘油三酯
脂肪酶
甘油二酯 FFA
甘油一酯
甘油 FFA
FFA
2.调节脂肪代谢
（1）促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂 肪酸减少； （2）抑制脂肪的分解氧化。 缺乏： 血脂升高--动脉硬化及心脑血管严重疾患； 酮体增多--酮症酸中毒。
3.调节蛋白质代谢
（1）促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成； （2）抑制蛋白质的分解，因而有利于生长。腺 垂体生长激素的促蛋白质合成作用，必须有胰 岛素的存在才能表现出来。
1.调节糖代谢
（１）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞 膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。
（２）通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降 低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合 成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖 原合成、抑制糖原分解。
胞体信 号分子
外界刺激
受体
Gs蛋白
5’-AMP
磷Biblioteka Baidu二酯酶 （PDE）
的综合征。慢性高血糖为其典型表现。
• 肾性糖尿：肾糖阈降低者，在血糖没有达到糖 尿病程度时即出现尿糖，则为肾性尿糖。肾性 糖尿的特点是有尿糖而不伴高血糖，无论在空 腹或饭后任何一次尿标本均会有糖。
• 妊娠
糖尿病的诊断标准
随机血糖≥11.1mmol/L（200 mg/dl） 或 OGTT2小时血糖≥11.1 mmol/L（200 mg/dl）
Questions
1. 该病人血糖水平是否正常？ 2. 该病人可能患什么疾病？
3. 该病人有无酸碱平衡紊乱？
概 述
Introduction
血糖代谢
食物中糖 肝糖原 肌糖原 甘油 脂肪酸 氨基酸 食物中的脂肪 蛋白质
CO2+H2O+大量能量
乳酸+极少量能量
血糖
›8.9mmol/L
肝糖原 肌糖原 脂肪、氨基酸
糖尿病病理生理学
(Diabetes Mellitus)
病理生理学教研室 梁衍锋
Clinical Example
患者，女，21岁，3个月前自感疲乏无力并常觉 饥饿和口渴，尿量明显增多，2周来上述情况不 断加重。食量较前大增，但一周来体重却减轻约 7公斤。 化验：血：FGP 22mmol/L，碳酸氢盐19mmol/L, pH 7.29 ， 总 胆 固 醇 179mg/dl ， 甘 油 三 酯 115 mg/dl，HDL 45mg/dl，LDL 110mg/dl，T3和T4正 常。尿：葡萄糖（+），酮体（+），尿常规（-）。
症 + FPG≥7 mmol/L（126 mg/dl） 或 状
胰岛素的合成
由胰腺分泌。胰岛素合成的控制基因在B细 胞的细胞核的第11对染色体短臂上，胰岛B细 胞中储备胰岛素约200U，每天分泌约40U。空 腹时，血浆胰岛素浓度是5～15μ U/mL。进餐 后血浆胰岛素水平可增加5～10倍。
胰岛细胞
腺苷酸环化酶 （AC）
ATP
PPi
cAMP
（第二信使）
PKA
靶细胞 蛋白质 磷酸化
外界刺激 胞体信号 分子 受体 磷酸化 腺苷酸环化酶 （AC）
（胰高血糖素、 肾上腺素）
Gs蛋白
糖原P化 糖原P化酶a
抑制糖原合成 促进糖原分解
磷酸化
糖原P化酶b
磷酸化酶激酶（-）
磷酸化酶激酶（+）
靶细胞蛋白 质磷酸化
• （1）血糖迅速升高的时候，往往尿糖阴性。 也就是检测不出尿糖。
• （2）血糖保持在很高的状态，不再继续升高 ，尿糖可能呈现严重阳性。
• （3）血糖升高开始逐渐缓解，尿糖呈阳性。
糖尿病的概念
(Definition) Ｚ
因胰岛素分泌绝对不足和(或)胰
岛素生物学效应降低引起的以碳水化
合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱为特征
特发型 (Idiopathic) 显著胰岛素抵抗伴相对胰岛素不足 显著胰岛素分泌不足伴胰岛素抵抗
胰岛B细胞—胰岛素，60%～80% 胰岛A细胞—胰高血糖素，24%～40% 胰岛D细胞—生长抑素，6%～15% 胰岛PP细胞—胰多肽
DNA向mRNA 转录
B细胞细胞核
mRNA翻译成前胰 岛素原（105aa）
细胞浆内质网
蛋白水 解酶
胰岛素原 （86aa）
蛋白水解酶
C肽 胰岛素
高尔基体
无作用 分泌
B细胞外
ATP
cAMP
(-)
PKA
PPi
糖原合成酶a
磷酸化
糖原合成酶b
（３）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸
脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加
快糖的有氧氧化。
（４）通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生
的原料，抑制糖异生。
（５）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减
缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。
尿中排出
影响血糖的因素
胰岛素
迷走神经
胰高血糖素 糖皮质激素 生长激素 交感神经 甲状腺素
空腹血糖
（Fasting Plasma Glucose, FPG)
正常值: 3.9-6.1 mmol/L（80-110 mg/dl）
单位换算： mg/dl0.0555=mmol/L mmol/L 18.02 = mg/dl
4.其他
• （1）可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入 细胞内； • （2）可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸 (RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。
第一节 分类与病因
(Classification & Causes )
1型糖尿病
(Type 1 diabetes)
免疫介导型（Immune-mediated)
高血糖： FPG 6.1 mmol/L（110 mg/dl）
低血糖： FPG 3.9 mmol/L（80 mg/dl） 肾糖阈：血浆葡萄糖 8.8-10 mmol/L （160-180mg/dl） 糖 尿：血浆葡萄糖肾糖阈
尿糖与血糖的关系
• 血糖8.9-10.0mmol/L • 10.0-11.1mmol/L • 11.1-13.9mmol/L • 13.9-16.7mmol/L • 16.7-19.4mmol/L • >19.4mmol/L 尿糖 ± ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
5%生物 活性
胰岛素的灭活
• 胰岛素半衰期为5－15分钟。在肝脏， 先将胰岛素分子中的二硫键还原，产生游 离的AB链，再在胰岛素酶作用下水解成为 氨基酸而灭活。
胰岛素的生理作用
•胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一 同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。作用 机理属于受体酪氨酸激酶机制。
激素敏感
甘油二
酯酶
甘油一 酯酶
甘油三酯
脂肪酶
甘油二酯 FFA
甘油一酯
甘油 FFA
FFA
2.调节脂肪代谢
（1）促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂 肪酸减少； （2）抑制脂肪的分解氧化。 缺乏： 血脂升高--动脉硬化及心脑血管严重疾患； 酮体增多--酮症酸中毒。
3.调节蛋白质代谢
（1）促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成； （2）抑制蛋白质的分解，因而有利于生长。腺 垂体生长激素的促蛋白质合成作用，必须有胰 岛素的存在才能表现出来。
1.调节糖代谢
（１）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞 膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。
（２）通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降 低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合 成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖 原合成、抑制糖原分解。
胞体信 号分子
外界刺激
受体
Gs蛋白
5’-AMP
磷Biblioteka Baidu二酯酶 （PDE）
的综合征。慢性高血糖为其典型表现。
• 肾性糖尿：肾糖阈降低者，在血糖没有达到糖 尿病程度时即出现尿糖，则为肾性尿糖。肾性 糖尿的特点是有尿糖而不伴高血糖，无论在空 腹或饭后任何一次尿标本均会有糖。
• 妊娠
糖尿病的诊断标准
随机血糖≥11.1mmol/L（200 mg/dl） 或 OGTT2小时血糖≥11.1 mmol/L（200 mg/dl）
Questions
1. 该病人血糖水平是否正常？ 2. 该病人可能患什么疾病？
3. 该病人有无酸碱平衡紊乱？
概 述
Introduction
血糖代谢
食物中糖 肝糖原 肌糖原 甘油 脂肪酸 氨基酸 食物中的脂肪 蛋白质
CO2+H2O+大量能量
乳酸+极少量能量
血糖
›8.9mmol/L
肝糖原 肌糖原 脂肪、氨基酸
糖尿病病理生理学
(Diabetes Mellitus)
病理生理学教研室 梁衍锋
Clinical Example
患者，女，21岁，3个月前自感疲乏无力并常觉 饥饿和口渴，尿量明显增多，2周来上述情况不 断加重。食量较前大增，但一周来体重却减轻约 7公斤。 化验：血：FGP 22mmol/L，碳酸氢盐19mmol/L, pH 7.29 ， 总 胆 固 醇 179mg/dl ， 甘 油 三 酯 115 mg/dl，HDL 45mg/dl，LDL 110mg/dl，T3和T4正 常。尿：葡萄糖（+），酮体（+），尿常规（-）。
症 + FPG≥7 mmol/L（126 mg/dl） 或 状
胰岛素的合成
由胰腺分泌。胰岛素合成的控制基因在B细 胞的细胞核的第11对染色体短臂上，胰岛B细 胞中储备胰岛素约200U，每天分泌约40U。空 腹时，血浆胰岛素浓度是5～15μ U/mL。进餐 后血浆胰岛素水平可增加5～10倍。
胰岛细胞
腺苷酸环化酶 （AC）
ATP
PPi
cAMP
（第二信使）
PKA
靶细胞 蛋白质 磷酸化
外界刺激 胞体信号 分子 受体 磷酸化 腺苷酸环化酶 （AC）
（胰高血糖素、 肾上腺素）
Gs蛋白
糖原P化 糖原P化酶a
抑制糖原合成 促进糖原分解
磷酸化
糖原P化酶b
磷酸化酶激酶（-）
磷酸化酶激酶（+）
靶细胞蛋白 质磷酸化
• （1）血糖迅速升高的时候，往往尿糖阴性。 也就是检测不出尿糖。
• （2）血糖保持在很高的状态，不再继续升高 ，尿糖可能呈现严重阳性。
• （3）血糖升高开始逐渐缓解，尿糖呈阳性。
糖尿病的概念
(Definition) Ｚ
因胰岛素分泌绝对不足和(或)胰
岛素生物学效应降低引起的以碳水化
合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱为特征
特发型 (Idiopathic) 显著胰岛素抵抗伴相对胰岛素不足 显著胰岛素分泌不足伴胰岛素抵抗
胰岛B细胞—胰岛素，60%～80% 胰岛A细胞—胰高血糖素，24%～40% 胰岛D细胞—生长抑素，6%～15% 胰岛PP细胞—胰多肽
DNA向mRNA 转录
B细胞细胞核
mRNA翻译成前胰 岛素原（105aa）
细胞浆内质网
蛋白水 解酶
胰岛素原 （86aa）
蛋白水解酶
C肽 胰岛素
高尔基体
无作用 分泌
B细胞外
ATP
cAMP
(-)
PKA
PPi
糖原合成酶a
磷酸化
糖原合成酶b
（３）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸
脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加
快糖的有氧氧化。
（４）通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生
的原料，抑制糖异生。
（５）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减
缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。
尿中排出
影响血糖的因素
胰岛素
迷走神经
胰高血糖素 糖皮质激素 生长激素 交感神经 甲状腺素
空腹血糖
（Fasting Plasma Glucose, FPG)
正常值: 3.9-6.1 mmol/L（80-110 mg/dl）
单位换算： mg/dl0.0555=mmol/L mmol/L 18.02 = mg/dl
4.其他
• （1）可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入 细胞内； • （2）可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸 (RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。
第一节 分类与病因
(Classification & Causes )
1型糖尿病
(Type 1 diabetes)
免疫介导型（Immune-mediated)
高血糖： FPG 6.1 mmol/L（110 mg/dl）
低血糖： FPG 3.9 mmol/L（80 mg/dl） 肾糖阈：血浆葡萄糖 8.8-10 mmol/L （160-180mg/dl） 糖 尿：血浆葡萄糖肾糖阈
尿糖与血糖的关系
• 血糖8.9-10.0mmol/L • 10.0-11.1mmol/L • 11.1-13.9mmol/L • 13.9-16.7mmol/L • 16.7-19.4mmol/L • >19.4mmol/L 尿糖 ± ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋