糖尿病的致病機轉
糖尿病的致病機轉
台北榮總內科部內分泌暨新陳代謝科 陳涵栩主任
糖尿病是一種由於胰島素分泌不足,胰島素作用不足或兩者同時出現,引起高血糖的代謝疾病。糖尿病的慢性高血糖與各種器官,特別是眼睛,腎臟,神經,心臟血管的慢性損傷、功能障礙和衰竭有 關。高血糖的典型症狀包括多尿, 多喝,體重減輕,有時伴有多食症和視力模糊。慢性高血糖也會讓患 者容易感染和兒童的生長發育異常。糖尿病也會發生危及生命的急性併發症,包括酮症酸中毒或非酮症高滲性症候群。
自從1997年以來,糖尿病分成三大類:第1型、第2型和其他型。找得到原因的歸類到其他型,例如:慢性胰臟炎、胰臟切除後、庫興氏症候群 (Cushing's syndrome)、肢端肥大症 (acromegaly) 等。找不到原因的歸類到第1型和第2型︰發病後不久胰島素就幾乎不能分泌的歸類到第1 型 (胰島素依賴型糖尿病),剛發病時胰島素分泌還不錯的就歸類到第2型 (非胰島素依賴型糖尿病)。
不同類型的糖尿病,致病原因也不同,但是基本上都有胰島素分泌異常或胰島素作用缺陷,造成葡萄糖及其他代謝異常。第1型 (胰島素依賴型) 糖尿病是 β細胞減少,使胰島素嚴重缺乏甚至完全缺乏而致病。患者需要靠胰島素賴以維生。其致病的機轉由以下三個連鎖反應造成對小島細胞的破壞:基因易感性 (Gene susceptibility)、自體免疫 (Autoimmunity)、環境影響 (Environmental insult)。第1型糖尿病主要的病因是來自自體免疫性β細胞破壞,但不是所有個體都有胰島細胞自體免疫破壞β細胞的證據。有少數第1型糖尿病患者具有第1型糖尿病的臨床表徵,但是缺乏β細胞自體免疫和遺傳標記物的證據。這些個體被認為通過未知的非免疫機制發展成胰島素缺乏,並且有酮酸血症的傾向。
具有遺傳易感性的個體在出生時具有正常的β細胞群,數月至數年之後開始出現自體免疫性的破壞β細胞。這種自體免疫過程被認為是由感染或環境刺激觸發,並由β細胞特異性分子維持。在大多數情況下,免疫標記出現在觸發事件之後但在發生糖尿病之前。然後,β細胞群開始減少,並且胰島素分泌逐漸下降,但是還可以保持正常葡萄糖的耐受性 (normal glucose tolerance)。
β細胞群落的下降速率在個體中變化很大,一些患者迅速進展為臨床糖尿病,而有些患者進展的比較慢。糖尿病的特徵直到大多數β細胞被破壞(70-80%)才變得明顯。在這一點上,殘留的功能性β細胞存在,但是在數量上不足以維持葡萄糖的耐受性。從葡萄糖耐受性不良 (impaired glucose tolerance) 轉變為糖尿病 (overt diabetes) 的事件,通常與增加的胰島素需求相關,如在感染或青春期期間可能發生的。
在第1型糖尿病的初始臨床表現之後,可能發生蜜月期 (honeymoon phase),在這一段期間只要使用小劑量的胰島素或者不需要胰島素就可以把血糖控制好。然而,由於自體免疫過程破壞剩餘β細胞的過程仍然繼續進行,來自殘留β細胞的內源性胰島素在這種短暫階段逐漸消失,並且讓個體變成胰島素完全缺乏。極少數第 1型糖尿病的個體具有長期產生少量胰島素的能力,並且一些個體在解剖時在胰腺中仍然可以發現分泌胰島素的細胞。
第2型 (非胰島素依賴型) 糖尿病的致病原理不明,但卻是最常見的一種糖尿病。一些不明的遺傳因子和生活型態 (如肥胖、過程度飲食等)是主要因子,而遺傳因素與第2型糖尿病的相關性比第1型中要強,但和主要組織相容體 (HLA)、自體免疫都無關係。胰島素阻抗和胰島素的分泌不足是造成第2型糖尿病的主要原因。雖然主要缺陷是有爭議的,但大多數研究支持胰島素阻抗先於胰島素分泌缺陷,但只有當胰島素分泌變得不足時才會發生糖尿病。
大部分第2型糖尿病病患有相對或絕對胰島素缺乏,且早期時出現胰島素脈動性 (oscillatory) 分泌不正常。在高齡人中此種糖尿病的盛行率也很高,有可能是具糖尿病基因之個體β細胞隨年齡衰退的現象。
周邊組織對胰島素有阻抗性:組織中胰島素受器的缺失或數目減少、葡萄糖運送單位的減少或活性喪失、 細胞內部訊息傳遞的障礙等因素造成。肥胖及懷孕者即使沒有患糖尿病,組織中胰島素的抗性也會提高,增加發生糖尿病的機會。第2型糖尿病的病人大多有肥胖的問題,肥胖引起的糖尿病 (美國大約50%。臺灣大約25%) 在早期可藉減重而復原。肥胖在美國造成第2型糖尿病的一個極重要因子,如果不注意,一、二十年 後的臺灣也是一樣。
次發性糖尿病
主要是因為身體其他的疾病而引起的,如:慢性胰臟炎、胰臟 切除後、庫興氏症候群 (Cushing's syndrome)、肢端肥大症 (acromegaly) 等。
《本文轉載自本會2017 No.1 糖尿病家族》