圖 臨床定量測定肝糖輸出、腸道糖吸收和組織糖攝取利用的示意圖
高血糖是糖尿病的典型症狀,肝髒、肌肉和脂肪等外周組織以及消化道均可直接影響血糖水平。肝髒通過糖異生輸出葡萄糖,是空腹狀態下血糖的主要來源;腎髒也具有限的糖異生功能;肌肉和脂肪等外周組織則是血糖的主要去處(血糖的攝取利用),尤以肌肉為主,在胰島素刺激下肌肉對血糖的攝取利用占全身的80%以上。
肝髒和肌肉組織主要直接影響空腹血糖水平。健康人肝糖輸出和肌肉糖利用持平,使血糖水平維持正常(靜態平衡)。肝糖輸出增加或肌肉糖攝取能力減弱均可導致血糖升高,即空腹血糖受損(IFG)。
進餐時及餐後短時間內從腸道吸收的葡萄糖是血糖的另一主要來源,此時胰島素分泌迅速增加,使肝髒和肌肉之間的糖代謝平衡發生改變,從而避免血糖過度升高。在正常情況下,進餐時肝糖輸出幾近停止,而肌肉糖攝取加速,但仍低於腸道糖吸收速度,使血糖升高,然後逐漸恢複至餐前或接近餐前水平。若肝糖抑製不足或肌肉糖攝取利用不能及時加速(器官糖代謝受損,如胰島素抵抗),血糖居高不下而形成餐後高血糖。餐後或糖負荷後出現的暫時性高血糖及此後的血糖回落是腸道、肝髒和肌肉之間糖代謝動態平衡的直接結果(圖)。
高血糖病因器官診斷之現狀
目前臨床上隻能依靠血糖水平來總體評價糖代謝狀況,並作出糖尿病、IFG和糖耐量受損(IGT)的診斷,尚無可行的技術將以上器官的糖代謝指標加以區分,以甄別導致高血糖的病因器官。若高血糖為表像,糖代謝受損器官為病因,那麼僅根據血糖水平製定的治療措施存在治標不治本的缺陷。
雖然一些臨床研究技術(如多同位素法)已能對各器官糖代謝速率進行定量分析,但由於費人費時、技術複雜、假設多及誤差大,無法適用於臨床實踐。目前臨床上通常按高血糖發生時間來推斷病因器官,如將IFG和IGT分別歸因於肝糖輸出過多和肌肉糖利用能力不足。由於空腹及餐後2小時血糖水平均為多器官共同作用的結果,所以如此對病因器官的人為劃分難免存在一定程度的不確定性甚至誤判。例如,空腹時除肝糖輸出因素外,肌肉的糖攝取狀況也會影響血糖水平。雖然肌肉等外周組織是餐後血糖濃度的最重要決定因素,但肝糖輸出的抑製程度無疑會影響血糖濃度,如對於胰島素抵抗或胰島素分泌不足患者,肝糖輸出抑製不足也會促發高血糖。總之,不同器官參與餐前或餐後高血糖的形成,包括肝髒(糖輸出過高)和肌肉(糖利用能力太低)等多種原因,若采取相同的治療措施,未免能達到最佳療效。
由於目前具有器官特異性的降糖藥物有限,所以針對高血糖的泛化治療不會完全偏離病變靶器官,但這種狀況正在改變。除臨床上已廣泛應用的限製糖吸收的藥物外,針對其他特定器官的降糖藥物也已接近或正在進行臨床試驗,如用於抑製腎髒糖重吸收以達到降糖效果的2型鈉葡萄糖轉運子(SGLT-2)抑製劑。同時,一些世界級製藥公司正在研製更多具有器官特異性的降糖藥物。若影響糖吸收和糖重吸收的藥物可用於所有高血糖患者,而無須顧及導致高血糖的病因器官,那麼針對其他器官(如肝髒和外周組織)的特異性藥物則須基於對病因器官的準確診斷。當這些降糖藥物投入臨床使用時,病因器官診斷將成為必要前提。
高血糖病因器官診斷之研究成果
血糖水平受到多種器官和組織的影響,單純對其進行測定將無法得知導致高血糖的病因器官。為尋求解決這一技術瓶頸的途徑,我們采用一項臨床測定技術對高血糖病因器官作出診斷,同時對各器官的病變程度進行量化(圖)。此技術簡單易行且無假設,故結果真實可靠。試驗結果表明,定性定量測定糖代謝受損器官切實可行,且該檢測適用於正常健康人、肥胖者和2型糖尿病患者等人群。
2型糖尿病患者 受試的2型糖尿病患者均表現為空腹和餐後2小時高血糖,同時存在肝糖輸出過高(可達正常人3倍)和組織糖利用能力不足(較正常人低50%以上),表明肝髒和肌肉糖代謝受損均為糖尿病患者高血糖的成因,但不同患者的肝髒和肌肉糖代謝受損程度有差異。所有受試的糖尿病患者肝糖輸出均高於正常人,包括已經恢複的糖尿病患者(無空腹高血糖也無2小時高血糖),其肝糖輸出仍輕度高於正常人,但肌肉糖利用能力已恢複。
肥胖者 多數受試的肥胖者糖代謝基本正常(不合並IFG或IGT),肌肉糖利用能力與正常人基本相同,但部分肥胖者肝糖輸出高於正常組。某些肥胖者合並IGT並伴有肌肉糖利用能力輕度下降,而肝糖輸出正常。肥胖者出現器官糖代謝受損的原因較單純,即肝髒或肌肉糖代謝受損兩者擇一,未觀察到兩者同時出現的情況,與2型糖尿病患者形成對比。
正常人 受試的正常健康人肌肉糖利用能力很相似,肝糖輸出也較接近,變異度小於10%。部分正常受試者已出現輕度肝髒或肌肉糖代謝異常。
在無高血糖的所有受試者中(包括已恢複的糖尿病患者),糖代謝指標異常(與正常值相差10%以上)的器官以肝髒居多,但肝糖輸出升高程度有所不同,已恢複的糖尿病患者約60%,肥胖者約30%,正常人約10%。
高血糖病因器官診斷之未來展望
高血糖病因器官的臨床診斷使糖尿病特異性器官治療成為可能,有助於實現個體化治療,從而避免因器官病因不明而試探性選擇降糖藥物的現行治療缺陷。病因器官診斷使治療有的放矢,至少從理論角度而言,這種“針對器官的治療”可以提高療效。此外,由於器官病變程度可以被定量,為用藥提供了酌量的基礎,從而有可能減少或避免低血糖等不良反應。
更值得強調的是,防優於治。糖代謝受損器官的臨床診斷最具意義的用途在於其在糖尿病預防中可能發揮的重要作用。例如,對糖尿病前期患者進行器官治療,從而延緩或逆轉病程發展,進而阻止糖尿病發生。肥胖者或正常人一旦出現早期器官糖代謝異常,若任其發展,可能會惡化為2型糖尿病。對於這些及其他糖尿病高危人群(如老年人和有糖尿病家族史者),通過定期檢查早期發現糖代謝受損器官並及時進行調理(如中藥)或藥物治療,或能逆轉病程、防止血糖升高、消除糖尿病隱患。
結語 一直以來,血糖水平被作為糖尿病的主要臨床診治標準。本文對導致高血糖病因器官的臨床診斷進行可行性探討,所列數據旨在闡明其原理和臨床用途,但將高血壓病因器官診斷作為臨床依據尚待進一步研究加以驗證。