糖尿病Diabetes mellitus),中医称消渴症,意为“消瘦、烦渴”,是一种因体内胰岛素分泌失衡的病症而非一种疾病。糖尿病主要表现为血糖高、尿液中含有葡萄糖(正常的尿液中不应含有葡萄糖)等。世界卫生组织将糖尿病分为四种类型:1型糖尿病(type 1)、2型糖尿病(type 2)、续发性和妊娠期糖尿病(gestational diabetes),虽然每种类型的糖尿病的症状都是相似甚至相同的,但是导致疾病的原因和它们在不同人群中的分布却是不同的。不同类型的糖尿病都会导致胰腺中的β细胞不能产生足量的胰岛素以降低血糖的浓度,防止高血糖症的发生。1型糖尿病一般是由于自体免疫系统破坏产生胰岛素的β细胞导致的;2型糖尿病是由于组织细胞的胰岛素抵抗(通俗地说,就是细胞不再同胰岛素结合,使得进入细胞内部参与生成热量的葡萄糖减少,留在血液中的葡萄糖增多)、β细胞功能衰退或其他多种原因引起的;妊娠期糖尿病则与2型糖尿病相似,也是源于细胞的胰岛素抵抗,不过其胰岛素抵抗是由于妊娠期妇女分泌的激素(荷尔蒙)所导致的。

目前,1、2型糖尿病还是不能被治愈的慢性疾病,但是自从1921年医用胰岛素出现后,糖尿病可以得到很好的治疗和控制。如今,通常使用饮食控制、降糖药物(对于2型糖尿病)和胰岛素补充相结合治疗糖尿病。妊娠期糖尿病通常在分娩后自愈。

糖尿病可以引起多种并发症。如果糖尿病没有得到足够的控制,可以引起一些急性并发症,如低血糖症(hypoglycemia)、酮症酸中毒(ketoacidosis, DKA)、非酮高渗性昏迷(nonketotic hyperosmolar coma)。严重的长期并发症包括:心血管疾病慢性肾衰竭(又称糖尿病肾病,是发展中国家成年人中血液透析的主要原因)、视网膜病变(又称糖尿病眼病,可致盲,是发展中国家非老龄成年人致盲的主要疾病)、神经病变及微血管(microvascular)病变。其中,微血管病变可能导致勃起功能障碍(阳痿)以及伤口难以愈合。而足部难以愈合的伤口则可能导致坏疽(gangrene),进而导致患者截肢。如果糖尿病得到了足够的控制,并且对血压充分控制并结合良好的生活习惯(如不吸烟,保持健康的体重等),则可以在有效的降低罹患上述并发症的危险。

历史

虽然糖尿病自古代就已被发现,且在中世纪以后在世界各地出现了多种不同的有效的治疗方法,但是,直到1900年左右糖尿病的发病机理才被科学实验所证实。1889年德国科学家约瑟夫·冯·梅林(Joseph von Mering)和俄裔德国科学家奥斯卡·明科夫斯基(Oskar Minkowski)发现摘除了胰腺的出现了糖尿病所有的症状并在不久后死亡1910年爱德华·阿尔伯特·沙比-谢弗爵士提出患有糖尿病的病人是因为缺少一种胰腺制造的物质,他建议称这种物质为“insulin”(源自拉丁文“insula”,意为小岛,中文译为“胰岛素”)。

直到1921年,胰脏在新陈代谢中的内分泌作用以及胰岛素是否真的存在才被进一步的研究所证实。1921年腓列特·格朗特·班廷爵士(Sir Frederick Grant Banting)和查尔斯·赫伯特·贝斯特(Charles Herbert Best)重复了梅林和明科夫斯基的实验,然后,他们进一步证明,可以通过注射健康狗的胰岛提取物使患了糖尿病的狗恢复过来。班廷、贝斯特以及他们的同事,特别是化学家科利普(Collip)在多伦多大学继续从事提纯牛胰岛素的工作。直到1922年,第一位糖尿病患者得到了一种有效的治疗——胰岛素注射疗法。班廷和实验室主任麦克劳德(MacLeod)因此而获得了1923年诺贝尔医学和生理学奖,这在诺贝尔奖历史上是最快的一次,从发现到获奖只有2年的时间。班廷和贝斯特为胰岛素注册了专利但是并没有收取专利许可费或控制商业生产,这使得胰岛素的生产和使用迅速的遍及全世界。

1936年1月哈罗德·珀西瓦尔·希姆斯沃斯爵士(Sir Harold Percival (Harry) Himsworth)发表论文指出了1型糖尿病和2型糖尿病的区别。

其他的划时代的发现包括:
  1. 1942年,发明磺酰脲类药物(作用于胰岛的β细胞以增加胰岛素的分泌);
  2. 化学家弗雷德里克·桑格爵士(Sir Frederick Sanger)确定了胰岛素中氨基酸的排列次序,他也因此而获得1958年诺贝尔化学奖
  3. 胰岛素的放射性免疫测定(radioimmunoassay),由罗萨林·耶洛(Rosalyn Yalow)和所罗门·伯森(Solomon Berson)发明,耶洛因此获得1977年诺贝尔生理学和医学奖
  4. 胰岛素的三维空间结构
  5. 1988年杰拉德·瑞文博士确认了新陈代谢综合征(metabolic syndrome)

病因及类型

糖代谢

因为胰岛素是调节大多数组织细胞(主要是肌细胞脂肪细胞,不包括中央神经细胞)葡萄糖吸收的主要激素,所以胰岛素缺乏和细胞受体对胰岛素不敏感在所有类型的糖尿病中都扮演着重要的角色。

大多数食物中的碳水化合物在几个小时之内就会被转化成葡萄糖单糖——一种在血液中主要的碳水化合物。也有一些碳水化合物不能转化,例如果糖(fructose),虽然其也能作为细胞能量来源,但是并不会转换为葡萄糖,也不参与胰岛素-葡萄糖调节机制。另外,纤维素也不能被转换成葡萄糖,虽然其是由许多葡萄糖分子组成的长链,这是因为人类和许多动物的消化道没有能力消化它。

当血液中葡萄糖的浓度升高时,比如饭后,β细胞就释放胰岛素到血液中。胰岛素使得大多数的细胞(通常的估计是全身2/3的细胞,包括肌细胞和脂肪组织)从血液中吸收葡萄糖作为他们的能量,或者转化成其它人体所需要的分子,或者储存起来。

胰岛素也是葡萄糖和储存于肝脏和肌肉细胞中的糖元之间相互转换的主要控制信号,血糖浓度降低既会导致胰岛β细胞减少释放胰岛素,也会降低葡萄糖向糖元的转化。

高胰岛素水平可以加速多种生化合成的过程,比如细胞的生长和分裂蛋白质合成和脂肪形成等。

糖尿病定义

糖尿病的诊断标准:
  1. 非同日两次空腹血糖大于7 mmol/L,其中空腹的定义为禁食8小时以上。
  2. 餐后两小时血糖高于11.1mmol/L
  3. 具有糖尿病症状并且随机血糖高于11.1mmol/L

糖尿病之种类

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