综述:2 型糖尿病中的胰岛素抵抗

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Nature Reviews Endocrinology

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  这篇综述聚焦 2 型糖尿病(T2DM)的胰岛素抵抗(IR)。详细阐述了 IR 已明确和新发现的细胞机制、综合特征及其与疾病进展的关联,强调高胰岛素血症的影响,指出胰岛素增敏是 T2DM 的治疗目标,对深入理解和治疗 T2DM 意义重大。

  

胰岛素抵抗与 2 型糖尿病概述

胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)是 2 型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)重要的病理生理特征。正常情况下,胰岛素与胰岛素受体结合,激活一系列下游信号通路,促进细胞摄取葡萄糖,降低血糖水平。然而在 T2DM 患者中,机体细胞对胰岛素的敏感性下降,胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率降低,进而引发血糖升高,最终导致 T2DM 的发生和发展。

胰岛素抵抗的细胞机制

胰岛素抵抗的细胞机制较为复杂,涉及多个层面。一方面,胰岛素受体信号通路的异常起着关键作用。胰岛素与其受体结合后,受体底物的酪氨酸(Tyr)磷酸化水平降低,使得下游磷脂酰 肌醇 - 3 激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinase,PI3K)的活性受到抑制。PI3K 可将磷脂酰 肌醇 - 4,5 - 二磷酸(Phosphatidylinositol 4,5-Bisphosphate,PIP2)转化为磷脂酰 肌醇 - 3,4,5 - 三磷酸(Phosphatidylinositol 3,4,5-Trisphosphate,PIP3) ,PIP3能够招募并激活蛋白激酶 B(Protein Kinase B,PKB,也称为 Akt)。当 PI3K 活性受抑,Akt 的激活减少,导致葡萄糖转运蛋白 4(Glucose Transporter 4,GLUT4)向细胞膜的转位障碍,葡萄糖摄取减少,从而产生胰岛素抵抗。
另一方面,炎症反应在胰岛素抵抗中也扮演重要角色。脂肪组织中的巨噬细胞浸润增加,分泌肿瘤坏死因子 -α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素 - 6(Interleukin-6,IL-6)等促炎细胞因子。TNF-α 可以激活 IκB 激酶(IκB Kinase,IKK),使 IκB 磷酸化并降解,释放核因子 -κB(Nuclear Factor-κB,NF-κB) ,NF-κB 进入细胞核后,调控一系列炎症相关基因的表达。这些炎症因子不仅干扰胰岛素受体信号通路,还影响脂肪细胞和肝细胞的代谢功能,进一步加重胰岛素抵抗。

胰岛素抵抗的综合特征

胰岛素抵抗具有复杂的综合特征。高胰岛素血症是胰岛素抵抗的重要表现之一。在胰岛素抵抗状态下,机体为了维持血糖稳定,胰腺 β 细胞代偿性分泌更多胰岛素,导致血液中胰岛素水平升高。高胰岛素血症初期,胰岛素的作用出现急性受损,其降低血糖的能力下降,但促进脂质合成和脂蛋白分泌的功能却依然存在。长期的高胰岛素血症会对多个器官和系统产生不良影响,如导致心血管疾病风险增加、脂肪代谢紊乱等。
同时,胰岛素抵抗与肥胖、血脂异常等代谢紊乱密切相关。肥胖患者体内脂肪组织过度堆积,尤其是内脏脂肪增多,会释放大量游离脂肪酸(Free Fatty Acids,FFA)。FFA 可通过多种途径干扰胰岛素信号通路,引起胰岛素抵抗。此外,血脂异常,如甘油三酯(Triglyceride,TG)升高、高密度脂蛋白胆固醇(High-Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)降低等,也与胰岛素抵抗相互影响,形成恶性循环,共同促进 T2DM 的进展。

胰岛素抵抗与疾病进展

胰岛素抵抗在 T2DM 的疾病进展中发挥着关键作用。随着胰岛素抵抗的加重,胰腺 β 细胞长期处于高负荷状态,其功能逐渐衰退,胰岛素分泌减少,血糖水平进一步升高。高血糖又会反过来加重胰岛素抵抗,形成 “糖毒性”。此外,胰岛素抵抗还会导致糖尿病慢性并发症的发生和发展。例如,在糖尿病肾病中,胰岛素抵抗引起的血流动力学改变、氧化应激增强等因素,会损伤肾小球和肾小管,导致肾功能逐渐下降;在糖尿病心血管并发症方面,胰岛素抵抗通过促进动脉粥样硬化的形成、增加血液黏稠度等机制,增加心血管疾病的发病风险。

胰岛素增敏在 2 型糖尿病治疗中的意义

鉴于胰岛素抵抗在 T2DM 发病和进展中的重要作用,提高胰岛素敏感性成为 T2DM 治疗的重要目标。目前,临床上有多种药物可用于改善胰岛素抵抗。噻唑烷二酮类药物(Thiazolidinediones,TZDs),如吡格列酮,能够激活过氧化物酶体增殖物激活受体 -γ(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ,PPAR-γ) ,调节脂肪细胞分化和代谢,增加胰岛素敏感性,降低血糖水平。二甲双胍除了具有改善胰岛素敏感性的作用外,还能抑制肝脏葡萄糖输出,促进外周组织对葡萄糖的摄取和利用。此外,一些天然产物,如黄连素等,也被发现具有一定的胰岛素增敏作用,为 T2DM 的治疗提供了新的选择。
在生活方式干预方面,合理的饮食控制和规律的运动对于改善胰岛素抵抗至关重要。减少高热量、高脂肪食物的摄入,增加膳食纤维的摄取,有助于控制体重,改善胰岛素敏感性。有氧运动和抗阻运动相结合,能够提高肌肉对葡萄糖的摄取和利用,增强胰岛素的作用效果。

总结与展望

胰岛素抵抗是 2 型糖尿病的核心病理生理机制之一,其细胞机制复杂,综合特征多样,与疾病进展密切相关。提高胰岛素敏感性是治疗 2 型糖尿病的关键策略。目前,虽然在胰岛素抵抗的研究和治疗方面取得了一定进展,但仍有许多问题有待进一步探索。未来的研究需要深入揭示胰岛素抵抗的分子机制,寻找新的治疗靶点,开发更安全、有效的胰岛素增敏药物,为 2 型糖尿病的防治提供更有力的支持。
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