_型糖尿病发病机制的研究进展

FriendofScienceAmateurs2008年10月(29)

Ⅱ型糖尿病发病机制的研究进展

余闻静

（第三军医大学学员旅，重庆

400038）

摘要：Ⅱ型糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一组代谢异常综合征。其发病机制复杂，目前病因尚不明确，现能确定的是胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷是Ⅱ型糖尿病发病的主要环节。

关键词：Ⅱ型糖尿病；遗传；肥胖；胰岛素抵抗；胰岛素分泌缺陷

文献标识码：A文章编号：1000-8136(2008)29-0158-02中图分类号：R255.4

近年来，我国糖尿病患病率逐年提高，其中，Ⅱ型糖尿病占

所有糖尿病的90%以上。由于其在糖尿病患者人群中的比例大，且是一种慢性进展性的严重疾病，故对Ⅱ型糖尿病发病机制的研究有重要的临床意义。究表明Ⅱ型糖尿病患者80％的人有肥胖。现研究认为肥胖，特别是中心型肥胖，胰岛素抵抗表现为葡萄糖、脂代谢双重障碍，这可能是肥胖者更易患糖尿病的生理病理机制。

机体各个部位脂肪代谢速率不一，腹部脂肪代谢要比臀部、股部脂肪活跃。且腹腔内脂肪面积与胰岛素介导的葡萄糖利用率呈显著的负相关性，这是影响葡萄糖利用率的主要因素。中心型肥胖者腹腔脂肪增多，使外周组织对胰岛素调节的葡萄糖利用率明显降低，胰岛素对肝糖原生成的抑制作用下降，游离脂肪酸升高，血脂异常，产生可能影响胰岛素的敏感性的物质，导致胰岛素抵抗，因此，中心型肥胖的人更易患Ⅱ型糖尿病。

（Resistin）2.2胰岛素抵抗素

胰岛素抵抗素（Resistin），是2001年由美国Steppen等发现的一种脂肪源性的多肽类激素，其基因特异表达于白色脂肪组织中。Resistin编码的蛋白可分泌至循环中并作用于胰岛素敏感的靶组织而发挥重要的生物学作用，继而减弱脂肪细胞，骨骼肌细胞以及肝细胞对胰岛素的敏感性。动物实验发现，以特异性抗体抵消Resistin的效应可以改善高血糖及增强胰岛素的作用。在正常小鼠，Resisitin可使糖耐受量及胰岛素的作用受损。噻唑烷二酮类可显著降低Resistin的基因表达及蛋白质分泌。肥胖者脂肪组织Resistin的表达严重受抑，目前认为，抵抗素可能是联系肥胖和胰岛素抵抗以及Ⅱ型糖尿病的关键因素。

Ⅱ型糖尿病是由于胰岛素抵抗为主伴有胰岛素分泌不足，

或者胰岛素分泌不足为主伴或不伴胰岛素抵抗，以至于人体不能有效利用胰岛素，使患者体内的胰岛素处于一种相对缺乏状态的多基因遗传性疾病。Ⅱ型糖尿病的发病机制至今尚不完全清楚，目前认为其发病机制与遗传因素、环境因素、胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷等多种因素有关。

1遗传因素

Ⅱ型糖尿病有显著的遗传倾向，目前的研究结果表明Ⅱ型

糖尿病的遗传方式不符合常染色体孟德尔单基因遗传或线粒体母系遗传规律，而是一种多基因性遗传疾病，且具有高度的异质性。Ⅱ型糖尿病的发病机制呈家族聚集性，约60%的患者有家族史；同卵双胞胎间在一定时期内发病的一致性高达90%以上。此外，与发病机制有关的一些中间性状如胰岛素的敏感性和胰岛素分泌都具有家族聚集现象，这也提示我们可以研究这些中间性状的遗传因素。目前，已鉴定出与Ⅱ型糖尿病连锁或相关的候选基因超过250个，其中主要包括与糖脂代谢相关激素、受体、载体的基因，葡萄糖、脂肪代谢通路限速酶的基因等。且各个候选基因与Ⅱ型糖尿病存在明显的人群、地区和种族差异。

有学者认为，遗传因素所致的Ⅱ型糖尿病是以线粒体功能的异常开始的。自1992年VandenOuweland等报道线粒体tR-NALeu(UUR)基因突变，糖尿病tRNALeu(UUR)基因的二氢尿嘧啶环上的nt3243发生A→G点突变以来,线粒体基因点突变一直是糖尿病病因学的一个研究热点。研究发现，含高比例突变线粒体DNA基因的胰岛B细胞可致氧化磷酸化酶系障碍，能量供应不足。这种点突变不是单独的使B细胞ATP能量合成的不足，还能加速整个胰岛B细胞的衰老，其中包括胰岛素合成减少和ATP／ADP介导B胰岛分泌功能的改变，可能是其糖尿病易感的重要原因。在最近的研究中发现，线粒体也是类固醇合成和胰岛素分泌的必要条件，骨骼肌内线粒体ATP合成减少是遗传性或后天获得性胰岛素抵抗和糖尿病的特征表现。

3

3.1

胰岛素抵抗与胰岛素分泌缺陷

游离脂肪酸（FFA）

脂代谢紊乱，血浆FFA升高，使脂质异位沉积，造成肌肉、肝脏，脂肪的胰岛素抵抗，同时可使B细胞分泌胰岛素的功能受

2

2.1

肥胖

中心型肥胖

肥胖是Ⅱ型糖尿病发病的重要环境因素之一，流行病学研

损，引起胰岛B细胞的凋亡，影响胰岛素的分泌。血循环中FFA浓度过高，增多的FFA通过底物竞争机制增加肝糖的输出，并妨碍周围组织对葡萄糖的清除，最终既引起胰岛素分泌缺陷，又导致胰岛素抵抗的发生，以致出现高血糖而发展成为糖尿病。3.2葡萄糖毒性

血糖升高，增加细胞内的糖含量，产生葡萄糖毒性，能抑制B细胞的分泌，加重和诱发B细胞凋亡，引起高胰岛素血症，使胰岛素受体数及受体后反应过程下调，均可进一步加重胰岛素抵抗，形成恶性循环。中日友好医院的研究者应用夹钳技术证明了胰岛素泵强化治疗对初发糖尿病患者通过纠正高糖毒性还可以显著改善胰岛素敏感性，说明初发糖尿病的胰岛素分泌功能减低及胰岛素抵抗并非仅有遗传或肥胖引起，而在相当大的程度上继发于长期的高血糖。

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科学之友

FriendofScienceAmateurs2008年10月(29)

钾肥效应研究及施肥技术

张瑞军1，王海荣2，杨慧珍3，任志强3，穆志新4，师

颖4，冯瑞云3

030031）

（1.山西原平农业学校，山西原平034100；2.山西平定县农业局，山西平定045200；

3.山西省农业科学院作物遗传研究所，山西太原030031；4.山西农业科学院品种资源所，山西太原

摘要：综述了钾肥在农业生产中发挥的重要作用，对钾肥的植物生理作用及其作物增产和品质改善方面的效应作了研究，并给出施钾技术，指出氮磷钾平衡施肥是施肥历史发展的必然。

关键词：施肥；钾肥效应；施钾技术中图分类号：S143.3文献标识码：A文章编号：1000-8136(2008)29-0159-02

钾不是任何有机化合物的组成部分，它极易迁移，优先向幼

嫩的分生组织转移。而活的植物体中进行的一切生物化学反应，几乎都有钾参加。钾几乎直接或间接地参与了植物生长的每一个过程。因此，补钾施钾显得尤为重要。但是，长期以来，人们对钾肥不够重视导致了许多土壤普遍存在缺钾现象。就山西省来说，忻州地区土壤缺钾尤为重要。在3次土壤普查期间，该区耕地土壤速效钾含量均较低。究其原因，主要与下列因素有关：氮、磷肥大量施用，钾肥用量严重不足，氮、磷、钾比例失去平衡；农作物产量大幅度提高，土壤中的钾素不断消耗，尤其是高产田和喜钾作物更为严重；农家肥用量相对减少，部分地区不重视秸秆还田，使钾的投入产业失去平衡，土壤中钾素得不到归还。

素调节。植株供钾充足，可减少水分散失。

（3）钾可促进有机物光和作用的进行，加速光合作用产物向贮藏器官输送。钾在光合作用中对酶的活化，及其在ATP制造过程中所起的作用，比它对气孔的调节更为重要。

（4）钾对植物体内糖的合成和转移也起不可缺少的作用，因此，对甜菜、马铃薯等块根块茎类作物，钾显得极其重要。

（5）钾在蛋白质合成中的作用，是将氨基酸运输至蛋白质的合成位置。因而钾能提高氮肥的效应。

（6）钾能促进根系生长，提高吸水能力，调节气孔运动，减少水分损失，增强光合速度。因而钾可以提高植物的抗旱、抗倒伏等抗逆能力。

作物体内钾含量较高，其含量（K2O）约为作物体干重的0.3%～5%，且茎叶中含钾量通常比籽实高。植物体内的钾主要是离子态，流动性较大，并比较集中地分布在代谢活动旺盛的幼嫩的组织中。由于钾在植物体内可被再利用，因此，缺钾症状一般表现在作物生长的中后期。但作物在缺钾症状出现之前，其产量和品质就已受到严重损失。缺钾最明显的症状是叶缘的灼烧状。缺钾初期，作物生长速度减慢，植株发育迟缓，叶色变暗绿，并从下部老叶的叶尖和叶缘开始出现白、黄或橘红色褪绿斑点或条纹。其症状逐步向上部叶片扩展。继续缺钾，褪绿区坏死，组织死亡，叶

1

1.1

钾肥效应

钾的植物生理作用

（1）钾能活化60多种酶，因而在植物生长的主要过程中，钾都可直接或间接地参与。细胞含钾量可决定酶的活化量，进而决定生化反应速度。因此，钾进入细胞的速度可控制某一反应进行的速度。

（2）钾有增加根系吸水和使植物节约用水的能力。钾在植物根系内累积产生渗透压梯度，使水分吸入根系。缺钾植物吸水能力减弱，植株供水不足，易受胁迫。同时，气孔的启用也有赖于钾

3.3

糖耐量受损（IGT）

国际糖尿病联盟报道Ⅱ型糖尿病的发生几乎100%都将经过IGT阶段，IGT每年约3%~10%进展为Ⅱ型糖尿病。据世界卫生组织报告中国目前IGT的人数是3320万，2030年将达到现糖耐量减低，以致轻重不等的糖尿病。

综上所述，由于遗传和环境因素交互作用促使了Ⅱ型糖尿病的出现。尤其是肥胖患者，存在明显的胰岛素抵抗，构成了Ⅱ型糖尿病的危险因素。糖代谢脂代谢紊乱，高血糖高游离脂肪酸，促进胰岛素抵抗恶化，加重了B细胞负担，致使B细胞功能下降，进而发展为糖耐受量减退，最终导致了Ⅱ型糖尿病。因此，在糖尿病的防治工作中，要做到合理饮食，积极锻炼，定期检查，保持健康的生活方式。

5430万。在IGT进展至糖尿病过程中，胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷均起重要作用。IGT属可逆阶段，是由糖耐量正常向Ⅱ型糖尿病的过渡阶段。若B细胞对胰岛素抵抗有足够的代偿能力，则能维持正常的糖耐量；当B细胞对胰岛素的抵抗失代偿，则出

StudyonPathogenesisofDiabetesⅡ

YUWenjing

Abstract:DiabetesⅡisagroupofmetabolicsyndromecausedbytheinteractionofgeneticandenvironmentalfactors.Itspathogenesisiscomplexandisnotclearatpresentbutitiscertainthattheinsulinresistanceandinsulinsecretiondefectarethemainlinksintheincidenceofdiabetes.

Keywords:diabetesⅡ;genetic;obesity;insulinresistance;insulinsecretiondefect

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