糖尿病血糖升高的机理(糖尿病血糖升高的机制)

• 1、【讲座】脓毒症糖代谢紊乱的发生机制及治疗
• 2、糖尿病的真正病因，中医早已找到？虚才是关键！降糖不如补虚
• 3、精神压力或致血糖升高，我国科学家揭秘病理机制

【讲座】脓毒症糖代谢紊乱的发生机制及治疗

文章来源：中华糖尿病杂志2020,12(9):753-755

作者： 张霖 周婉 陈剑

单位：中国科学技术大学附属第一医院南区

摘要

脓毒症常合并糖代谢紊乱，导致病死率增加。笔者通过阐述脓毒症糖代谢紊乱的发生机制、控制措施及目标，为脓毒症患者血糖控制提供参考。

脓毒症是宿主对感染的反应失控导致危及生命的器官功能衰竭，是现代医学面临的突出难题之一［1］。脓毒症可引起血糖代谢紊乱，主要表现为高血糖、低血糖和血糖变异性增大［2］。脓毒症患者糖代谢紊乱发生率高，且在脓毒症、严重脓毒症和脓毒症休克中的发生率依次增加［3］，不仅反映体内激素分泌异常、疾病严重程度，还与死亡率及并发症的增加密切相关［2］。因此调控血糖非常重要，笔者对脓毒症糖代谢紊乱的发生机制及治疗进行阐释。

一、脓毒症糖代谢紊乱发生的机制及危害

在危重症患者尤其是脓毒症患者中常出现血糖不稳定的现象［4］，是脓毒症发生后体内代谢紊乱的重要标志，过高或过低的血糖都是导致器官功能损害的病因之一。而持续性高血糖以及较大的血糖波动幅度是损害机体的主要方式。重症监护病房患者的高血糖通常包括有糖尿病病史的患者出现的高血糖及应激性高血糖两种情况。

1.脓毒症高血糖发生机制：脓毒症患者常伴有机体高分解代谢，即使既往无糖尿病史，都易出现高血糖和糖耐量异常。这是由于脓毒症患者在感染应激下，激活丘脑-垂体-肾上腺皮质轴，使得皮质醇等反调节激素分泌增加，从而引起血糖升高［5］；胰岛素抵抗是脓毒症高血糖的另一重要机制［6］，脓毒症时全身炎症反应综合征可导致白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis-α，TNF-α）等促炎介质大量释放，诱导产生细胞因子信号抑制剂，引起胰岛素信号传导通路功能受损，葡萄糖转运蛋白4下调及转位障碍引起胰岛素抵抗［7］。IL-6和TNF-α可引起儿茶酚胺及皮质醇等反调节激素水平升高，间接影响了胰岛素敏感性，诱发高血糖症。而高血糖又可进一步加重炎症、氧化应激反应使促炎细胞因子分泌增加从而形成恶性循环［8］。另外，疾病诊治过程中使用肠内或肠外营养、糖皮质激素药物等，也可加重糖代谢紊乱。

2.脓毒症高血糖的危害：高血糖是引起病死率增加的独立危险因素，血糖水平不仅代表了机体能量代谢情况，也参与了脓毒症患者免疫功能损伤。高血糖症通过TNF-α刺激核因子κB表达增加，促进炎性介质的释放，促使氧自由基的产生及脂质过氧化，增加患者感染风险。调控血糖可使血清TNF-α等促炎细胞因子水平降低，改善过度氧化应激及炎症反应，恢复患者单核细胞功能，重建免疫稳态［9］。血糖水平异常升高的情况，不仅可通过改变血管内径导致脏器灌注不足，同时还能进一步加重炎症反应，直接或间接抑制心功能［10］。通过强化血糖控制可以保护心肌线粒体，进而减轻心肌损害［3］。肠道菌群紊乱和糖代谢紊乱也可相互作用。拟杆菌类能诱导胰岛素抵抗、血糖耐受性不良［11］。2型糖尿病患者肠道内拟杆菌和肠杆菌的菌落数增加，而普雷沃氏菌、乳杆菌和双歧杆菌含量较血糖正常组明显降低［12］。高血糖可对内源性及外源性凝血系统产生影响，脓毒症时高血糖可使得纤维蛋白及其片段促发炎症反应，引起炎症介质激活，抑制凝血和纤维蛋白形成［13］。

3.脓毒症合并低血糖：危重症患者往往因为能量摄入不足、高分解代谢、自身血糖调节机制受损以及不恰当的胰岛素治疗方案引起低血糖发生风险增加，并且脓毒症患者低血糖临床症状常不典型，易被其他症状掩盖而忽视，使其进一步恶化发展，甚至对患者造成致命性危害。低血糖是死亡的独立危险因素。前瞻性试验数据表明，即使是轻度低血糖也与死亡率增加有关，且血糖越低，关联性越强［14］。低血糖增加重症患者死亡风险的确切机制不明。有研究表明，严重低血糖时，心力衰竭和心肌梗死发生率增加［15］，并且2型糖尿病合并低血糖时，乙酰胆碱合成增加，可通过迷走神经激活烟碱受体导致心律失常风险增加［16］。神经元以葡萄糖为主要能量来源，低血糖会使脑损伤的风险进一步加大，低血糖持续时间越长，造成机体神经系统功能损伤越不可逆，但是目前缺乏低血糖对长期神经认知影响的研究。另外发生低血糖时也相应的造成血糖大幅度波动，增加血糖变异度，而较高的血糖变异度也与脓毒症患者死亡风险增加相关［17］。

二、脓毒症高血糖治疗

脓毒症时过度的炎症反应及胰岛素抵抗为高血糖的主要发病机制，因此，控制炎症反应和改善胰岛素抵抗可能是治疗高血糖的关键措施。

1.治疗方法：胰岛素是唯一能降低血糖水平的内源性激素，临床上常应用于治疗糖尿病和应激性高血糖等。强化胰岛素治疗的危重症患者甘油三酯水平降低，且血糖在24 h内恢复正常，脓毒症死亡病例尸检报告提示胰岛素治疗使葡萄糖转运蛋白4和己糖激酶的mRNA水平升高，说明胰岛素加速了葡萄糖利用和改善了脂肪代谢［18］。胰岛素治疗不仅可以调控脓毒症患者的血糖水平和改善蛋白质、脂肪代谢，还可抑制炎症反应，治疗多脏器功能损害［19］。

二甲双胍通过减少促炎细胞因子和中性粒细胞激活降低了内毒素血症和急性肺损伤小鼠模型的死亡率［20］。一项针对7 404例重症2型糖尿病患者的多中心研究发现，使用二甲双胍单药或联合其他抗糖尿病药物治疗后30 d病死率与未使用二甲双胍者相比降低［21］。在危重疾病期间用二甲双胍治疗是有争议的，因为患有休克和肾脏、肝脏、心脏衰竭的患者存在乳酸性酸中毒的风险。一项关于肾功能不全患者使用二甲双胍疗效的试验发现，使用二甲双胍降低了患者病死率和心血管事件发生率，且在591例使用二甲双胍的患者中仅有2人发生乳酸性酸中毒［22］。

磺酰脲类药物通过阻断胰岛β细胞上的ATP敏感性钾通道（ATP-sensitive potassium channel，KATP）发挥降低葡萄糖的作用。KATP也存在于血管平滑肌上，其异常开放与血管扩张性休克的发病机制相关。有报道称给予磺脲类药物可通过阻断血管平滑肌KATP改善过敏性休克导致的低血压及病死率［23］，另外，磺脲类药物还可减少低血糖引起的心律失常的发生［24］。

另外，TNF-α抗体可能对于未来治疗脓毒症高血糖具有潜在价值，但是目前相关研究资料较少，缺乏大规模研究证据［6］。早期肠内使用葡萄糖可刺激内源性促胰岛素激素葡萄糖依赖性胰岛素原性肽分泌，可维持葡萄糖稳态，减弱内毒素血症小鼠的全身炎症反应，可能为改善脓毒症患者的血糖控制和临床结局提供治疗靶点［25］。

2.治疗目标：目前对于血糖控制范围尚无统一标准。2001年van den Berghe等［26］发现对重症监护室外科术后患者进行强化胰岛素治疗（intensive insulin therapy，IIT），将血糖目标控制在4.4~6.2 mmol/L较常规治疗组（目标为10.0~11.1 mmol/L）可使相对病死率降低42%。自此，IIT成为重症监护室治疗高血糖的主要推荐手段。2006年，van den Berghe等［19］进行了第二项使用相同血糖控制目标的随机对照试验，发现强化胰岛素治疗使得低血糖发病率明显增加，并且对于重症监护室住院时间少于3 d的重症患者，强化胰岛素治疗可增加病死率。2009年美国糖尿病协会的指南中建议，重症患者的血糖控制在7.8 mmol/L以下并尽可能接近6.1 mmol/L。但不同研究病种的选择、不同的给药方式、监测方法准确性等重要参数上差别较大，因此，仍需要更大样本量的研究来探索合理的血糖控制目标并探索个体化血糖目标的概念。

参考文献略

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糖尿病的真正病因，中医早已找到？虚才是关键！降糖不如补虚

众所周知，在传统的西医观点中，糖尿病的确切发病原因至今尚未阐明，这也是制约糖尿病治疗的一个最主要的原因。虽然胰岛功能的下降和胰岛素抵抗导致血糖升高是确切的“血糖高”的原因，但是到底是什么原因引起了胰岛细胞功能的下降，却一直困扰着医学界。

在祖国的传统医学--中医中，对于糖尿病的病因病机有很多观点，这些观点都是基于治疗疗效的基础上提出的经验总结，或许在西医糖尿病病因无法取得突破性进展的情况下，中医对于糖尿病病例病机认识能够开辟新的视野。

中国是世界上最早认识糖尿病的国家之一，这本身就是一种优势。中医中没有糖尿病这一名词，一般看做消渴病的范畴。

关于消渴病的记载最早见于汉初《淮南子·说山训》:“嫁女于病消者，夫死后难复处也。”这里“病消”即指消渴病，为古代最早的糖尿病病名。而从《黄帝内经》时期开始，中医对消渴病认识一直在发展且不断深入，其病名也在不断丰富，出现了多种表达，如消渴、脾瘅、消中、鬲消、消瘅等。这些病名有言病因者，有言病候者，有言病位者。如“瘅”言其因，“消”“渴”言其证候，“脾”“鬲”“肺”“中”则言其病位。自《金匮要略》首以“消渴”为篇名、融理法方药为一体，对后世医家的影响颇深。至此，后代医家在论述本病时多以“消渴”命名。

消渴病的起病原因

历代中医学家在消渴病的研究和治疗中积累了丰富经验，如果说汉魏晋时期是消渴病认识的奠基阶段，那么之后则是医家们探索消渴病发病原因及治疗方法的研究。隋朝巢元方将消渴病分为消渴候、渴病候、渴后虚乏候等 8 种证候，在认识消渴病并发症方面有重要贡献，并推论其机理。如《诸病源候论·消渴病诸候》云:“其病变，多发痈疽。以其内热，小便利故也，小便利则津液竭，津液竭则经络涩，经络涩则荣卫不行，荣卫不行，则热气留滞，故成痈疽脓”。

唐·孙思邈在《备急千金要方》和《千金翼方》中均设有治疗消渴的专篇，较详细地论述了该病。在病因的认识上，将饮酒也归为消渴病的病因。如《千金要方·消渴淋闭方》云:“凡积久饮酒，未有不成消渴。”

到了宋金元时期，三消论的提出是认识消渴病的一大进步，宋·王怀隐等编纂的《太平圣惠方》提出“三消”名称，分别为消渴、消中、消肾。刘河间以寒凉派学风发展了“三消理论”，宗《内经》“二阳结谓之消”的观点，提出“三消燥热”学说，其病机核心是“本寒湿之阴气极衰，燥热之阳气太盛”。《三消论》归纳其治则为:“补肾水阴寒之虚，泻心火阳热之实，除肠胃燥热之甚，济身中浸液之衰。

明清医学家对消渴病又有了新观点，最有影响者是关于消渴病的“益气”学说，戴思恭于《证治要诀·三消》 云:“三消得之气之实，血之虚，久久不治，气尽虚，则无能为力矣”，在用药上倍崇黄芪。另一位医家李梴进一步充实了益气之说，将补益重点落实在脾肾二脏。

总的来说，多数医家认为本病的病机以“阴虚”为本， “燥热”为标，治疗则以“清热润燥，养阴生津”为大法。除了阴液亏虚之外，还包含了肾阳不足、肺脾气虚、脾肾亏虚、气阴两虚等原因。总之，“虚”是消渴病的重要病机，在治疗消渴病的各种组方中，补虚始终是核心的中医药治疗策略。

中国中医科学院院士仝小林教授著名的郁、热、虚、损阶段论认为，现代糖尿病是食、郁、痰、湿、热、瘀交织为患, 病机演变基本按照以郁、热、虚、损4个阶段发展。较为准确全面的概括了历代医学家们对于消渴病病例病机以及发病规律的特点。

作为患者来讲，一定要充分认识中医治疗糖尿病的特长与优势, 作为医生来说，根据中医学理论, 从不同角度及各自临床实践出发, 结合现代科技手段，不断探索出中医防治糖尿病的新途径。

精神压力或致血糖升高，我国科学家揭秘病理机制

11月14日是第十六个“联合国糖尿病日”。据世界卫生组织统计，2000年到2019年间糖尿病导致的死亡增加了3%。糖尿病发病年龄逐步提早，可能跟年轻人面临的工作生活压力、焦虑状态或情绪波动有关。

中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院王立平团队通过一系列动物实验发现了大脑内被压力应激激活的神经环路可以通过投射到不同的下游脑区“平行处理”焦虑样行为和血糖调节，这一发现进一步加深了对负性情绪与血糖代谢紊乱病理机制的理解，也为未来干预精神系统和代谢系统共患病提供了新的潜在靶点。相关研究成果已在国际期刊《细胞通讯》发表。

研究人员发现仅仅是5分钟的身体束缚就引起了小鼠焦虑样行为，同时伴随血糖以及胰高血糖素的急性上升，说明大脑能快速响应外来刺激同时产生情绪反应，进而通过这一“环路平行处理”机制调控血糖改变。（孙露佳 科技日报记者 刘传书 受访者供图）

来源： 科技日报