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1、糖尿病的流行病学、病因学、发病机制,湘雅医院内分泌科 雷闽湘,流行病学,1型糖尿病,全世界1993年统计：不同地区1型糖尿病发病率有很大差别：最高的是芬兰：36.0/10万人口 东南亚地区较低：2.0/10万人口19881996我国014岁儿童统计：平均确定校正发病率每年为0.59/10万人口女孩0.66/10万人口男孩0.52/10万人口女孩发病率高于男孩，发病率随年龄增加，1014岁发病率较高，19881996年期间1型糖尿病的校正发病率逐年上升,香港19841996年15岁人群调查：1型糖尿病发病率 0.1/10万人口2型糖尿病发病率 1.2/10万人口1型糖尿病各年龄段发病率 04岁：
2、0.9/10万人口 59岁：1.5/10万人口 1014岁：1.7/10万人口 女性：1.7/10万人口 男性：1.2/10万人口13年期间1型糖尿病每年平均以0.14/10万人口的速度递 增欧洲1型糖尿病平均每年增长率为3.4%,1型糖尿病的主要流行病学规律1、主要见于15岁以下的儿童和未成年人2、亚洲及我国的发病率相对较低3、各国均有增加趋势，但增加速度要比2型糖尿病慢4、不少地区的1型糖尿病发病与季节有关，四季分明地区的1型糖尿病高峰多发生在冬秋季节,2型糖尿病中国糖尿病三次全国性调查15年上升约45倍,全国11省市分六层DM患病率（1996年）,糖尿病患病率与年龄的关系（人口老龄化与D
3、M发病年轻化）中国调查,糖尿病类型其他：包括营养不良性糖尿病、妊娠糖尿病以及特殊情况和综合症的伴随的其他类型糖尿病,WHO报告全球DM：估测 1994年约1.20亿 1997年约1.35亿 2000年约1.75亿 预测 2010年约2.39亿 2025年达到3.00亿 在发达国家上升45 在发展中国家上升200 21世纪在中国、印度、非洲某些 发展中国家流行,19952025糖尿病患病人数前三位的国家,糖尿病患者预估人数,2型糖尿病流行的主要因素1、遗传因素1）、家族聚集全国DM调查（1996）2)、种族 不同国家民族之间：中国3.2%德国4.1%美国6-8%瑙鲁30同一国家不同民族间:美国白
4、人：68Pima印地安人：50新加坡华人：4.6%马来西亚人：9.5印度人：13.4%3）、单基因突变DM(5）：MODY，线粒体糖尿病4)、多基因遗传,2、环境因素：DM患病率随经济发展水平而上升：食物消耗增加，活动减少，人口老龄化等,发病率（）,年龄（年）,西方化的生活方式 肥胖发生率增加 体育锻炼减少 生活跨度增加(生活节奏增快)2 型糖尿病多发人群的人口数增加,2 型糖尿病流行的原因,糖尿病慢性并发症患病率,高血压 2倍脂质异常 3倍冠心病 4倍肾功能衰竭 17倍失明 25倍下肢病变 26倍截肢 15倍,病因和发病机制,1型糖尿病,1型糖尿病的病因与发病机制主要是以易感人群为背景的病毒
5、感染、化学物质所致的胰岛B细胞自身免疫性炎症或胰岛B细胞凋亡导致B细胞破坏和功能损害，胰岛素分泌缺陷。1、易感基因：主要为HLA中DQ和DR的编码基因，DR3、DR4与易感性相关 DR2与保护性相关2、环境因素：见下表,1型糖尿病发病的环境因素,目前认为1型糖尿病是一种免疫调节性疾病，其依据有：1、1型糖尿病与类抗原（D区）相关联，类抗原与自身免疫 疾病有关。2、1型糖尿病可同时伴发其他免疫紊乱性内分泌疾病。3、1型糖尿病家族成员中也患有自身免疫性疾病。4、人类和动物1型糖尿病早期胰岛有淋巴细胞浸润（免疫性胰岛 炎）。5、在临床糖尿病发病前后的血清中存在自身免疫性抗体GAD,ICA，IAA等6
6、、免疫抑制剂能防治1型糖尿病。但在1型糖尿病中有少数病人无体液免疫紊乱的依据。,2型糖尿病,多基因遗传 环境因素,胰岛素抵抗胰岛分泌功能缺陷肝糖输出增加,以高血糖为特征的糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱,2型糖尿病的发病机制,胰岛素分泌缺陷,高血糖,肝糖输出增加,葡萄糖摄取减少,遗传依据:家系调查及双胞胎研究：38的兄妹和1/3的后代有糖尿病或糖 耐量异常，2型糖尿病双胞胎研究发现 58有糖尿病，追踪10年其余大部分人 也发生糖尿病。与2型糖尿病有关的基因研究有：IRS1（胰岛素受体底物1基因）基因 UCP2基因（解偶联蛋白2基因）糖原合成酶基因 胰高糖素受体基因 葡萄糖转运蛋白基因 3肾上腺素受体
7、瘦素环境因素：同一种族不同的地区发病率不同,胰岛素分泌与胰岛素敏感性之间动态相互关系,胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷：2型糖尿病发病机理,胰岛素 敏感性,胰岛素 分泌,大血管病变,30%50%50%50%70%-100%40%70%150%10%100%100%,2型 糖尿病 糖耐量低减 血糖代谢 受损 正常糖代谢,2型糖尿病的发生（经瑞典S.Karger AG和Basel的同意，引自Groop L.C的文章：非胰岛素依赖型糖尿病的病因。文章出处：Leslie RDG等，于1997年编著的糖尿病发病的分子机制一书的第22章，131156页。）,胰岛素分泌,胰岛素抵抗,血浆胰岛素,?信号,胰岛素分泌
8、与胰岛素敏感性的关系,血浆胰岛素,血浆葡萄糖,“胰岛素钳夹试验”评估胰岛素敏感性,120100806040200,血浆葡萄糖(mg/dl)血浆胰岛素(U/ml),-60-40-20 0 20 40 60 80 100 120,时间（分）,“M”,葡萄糖输入率=代谢的葡萄糖,“M”,86420,葡萄糖输入“M”(mg/,min),时间（分）,250200150100500,-80-40 0 20 40 60 80 100 120,403520151050,动脉血糖锥(mg/dl),葡萄糖输入率(mg/kg/min),“胰岛素钳夹试验”评估胰岛细胞功能,胰岛素第一时相快速释放的临床意义（细胞膜上的
9、胰岛素等待释放）,维持正常血糖平衡所必需正常肝脏胰岛素化的必需步骤降低肝糖输出，抑制脂肪分解一相释放消失是糖尿病的早期缺陷，导致餐后血糖和胰岛素升高,动 态 葡 萄 糖 输 注,分,16012080400,四等分,1234,血浆胰岛素(U/ml),-30 0 20 40 60 80 100 120,血浆葡萄糖浓度与胰岛素分泌之间动态相互关系,STARLING曲线,OGTT平均血浆胰岛素分泌(U/ml),空腹血浆葡萄糖浓度(mg/dl),100806040200,80 120 160 200,2型糖尿病的病理生理,“细胞的衰竭”,胰岛素：葡萄糖比率,正常,2型糖尿病（空腹血糖mmol/L）,胰岛
10、素缺乏,己糖胺,其它(?),TNF-,胰淀素(IAPP),激素作用,脂毒性 FFA TG,年龄,胰岛素抵抗,葡萄糖毒性,遗传,细胞功能,胰岛素抵抗,胰岛素分泌缺陷,高 血 糖,高血糖的毒性作用,胰岛素抵抗基础(空腹)状态胰岛素刺激下(餐后)状态,基础(空腹)状态,(2.2 mg/kgmin)分泌,肌肉 20-25%(0.5 mg/kgmin),肝脏20-25%(0.5 mg/kgmin),大脑 50-60%(1.2 mg/kgmin),空腹肝糖异生,对照组,T2DM,肝糖异生(mg/kgmin),P0.001,3.02.82.62.42.22.01.81.6,肝糖输出与空腹血糖的关系,空腹血糖
11、(mg/dL),4.03.53.02.52.01.5,100 200 300,HGP(mg/kgmin),对照组 T2DMr=0.847,p 0.001,2 型糖尿病中,胰岛素对肝糖输出的影响,肝糖输出(mg/m2min),门静脉胰岛素浓度(U/mL),100806040200,0 50 100 150 200 250,con,T2DM,*,*,胰岛素抵抗基础(空腹)状态胰岛素刺激下(餐后)状态,胰岛素刺激(进餐后)状态,大脑,肌肉70-80%,肝脏20-30%,口服100 g葡萄糖,下肢骨骼肌葡萄糖摄取(mg/kg leg wtPer min),时间(分钟),1614121086420,对照
12、,*,糖尿病,0 20 40 60 80 100 120 140 160 180,*,*,*,*,2型糖尿病中外周对葡萄糖的摄取降低,胰岛素抵抗,肝脏,肌肉,葡萄糖输出基础(空腹)状态,葡萄糖摄取胰岛素刺激后状态,胰岛素分泌、胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性之间的相互关系,Mean Plasma Insulinin OGTT(U/ml),Insulin-mediated Glucose Uptake(mg/m3min),Con Ob.Ob.Ob.Ob.Ob.IGT Dia.Dia.Dia.Hi Ins.low Ins.,Mean Plasma Glucose in OGTT(mg/dl),300,2
13、50,200,150,100,140,120,100,80,60,40,20,400,300,200,100,胰岛素敏感性与胰岛素分泌的关系,平均血浆胰岛素浓度(U/mL),葡萄糖清除率(ml/m2min),DIABETICS(FPG,mmol/L),150100500,4003002001000,CON IGT 15,胰岛素分泌与2 型糖尿病的进展,Lilliojia,NEJM 318:1217,1998,100,120,160,200,240,300,360,Insulin Area OGTT(U/mL x 3 h),OGTT中血浆葡萄糖浓度曲线下面积(mg/dL x 3 hr),100080050040030020010050,正常糖耐量异常糖尿病(FG120 mg)糖尿病(FG=120 mg),100,120,160,200,300,360,240,脂毒性(Lipotoxicity),胰岛素分泌受损,游离脂肪酸(FFA)升高,肝糖输出升高,葡萄糖摄取减少,受损细胞分泌受损,高 血 糖 症,脂肪分解升高,2 型糖尿病的发病机制(四重奏),肝糖输出升高,葡萄糖摄取减少,谢,谢,
