糖尿病圈

应激性高血糖症的病因

时间:2016/9/30 19:48:20 | 点击:1336

应激性高血糖是在人体处于应急状态下,机体为了度过危急期,而调动各系统的应激反应所表现的一种短期的高血糖反应。


1.身体处于应激后,糖代谢的神经内分泌激素调节机体,引起体内血糖升高。主要来自高代谢状态下糖原分解、蛋白质代谢和脂肪动员加速,氨基酸和脂肪酸、乳酸经过糖异生生成葡萄糖进入血液增多导致。 


(1)儿茶酚胺类:主要是肾上腺素(adnephrin,AD)和去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)。在应激性高血糖早期,即有蓝斑交感神经肾上腺髓质轴兴奋刺激肾上腺髓质大量释放儿茶酚胺(catecholamine,CA)。因受体存在差异。故影响血糖机制亦略有不同。AD可作用于α、β受体,NA主要作用于α受体,各自在不同组织器官发挥作用。AD通过与肝和肌肉细胞膜上的β2受体结合,使CAMP含量升高,激活蛋白激酶、磷酸化酶发挥作用,加速糖原分解;AD在与组织细胞的β受体结合作用后减少葡萄糖利用,促进胰岛A细胞释放胰高血糖素。CA作用于α2受体则抑制胰岛素分泌,而与胰岛β细胞的β2受体作崩则使胰岛素分泌增多。在交感神经兴奋下,对胰岛素分泌的控制主要优势在于α2受体,由此可见,大量CA释放最终导致胰岛素分泌抑制。除此以外,AD亦可通过组织器宫内α1受体促进机体内糖异生。创伤应激后CA物质释放是创伤应激后早期应激性高血糖的主要因素。 


(2)糖皮质激素(glucocorticoid,GC):GC是通过与糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GCR)结合发挥作用。GCR是激素核受体家族中的一个主要成员,通常情况下GCR是GC效应的执行者,与热体克蛋白等分子伴侣结合处于失活状态,当GC与之结合后便被激活。机体应激后,下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴兴奋,促进肾上腺皮质释放GC,另一方面应激后组织细胞内GCR表达低水平。GC的主要作用是调节机体糖、蛋白和脂肪代谢。GC促进糖原异生,加强蛋白质分解,减少外周组织对氨基酸的利用,糖原异生的原料增多,增强肝内与糖原异生相关酶活性。Gc尚可降低肌肉和脂肪等组织对胰岛素的反应性,减少葡萄糖利用,升高血糖。研究显示,GC通过下调各种信号蛋白和抑制GLUT-4葡萄糖载体从内膜储库到浆膜的易位,而减少胰岛素介导的骨骼肌的糖摄取。 


(3)胰高血糖素(glucagon):已知血中氨基酸升高与交感神经兴奋可通过β受体促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素与肝细胞膜上相应受体结合后,通过cAMP-PKA系统激活肝细胞内一系列生物化学反应;还可通过激活PLC途径使胞浆内Ca2+增加,促进糖原分解,从而导致血糖升高。胰高血糖素还可激活脂肪酶,促进脂肪分解。同时又能加强脂肪酸的氧化,使酮体生成增多。 


(4)生长激素(growth hormone, GH):机体修复时刺激机体内GH的分泌和释放。GH的作用机制复杂,主要在于GH与其受体(growth hormone receptor,GHR)结合形成二聚体,随即与胞浆内的JAK2相互磷酸化,从而激活细胞内的多种成分和激酶,经多条途径产生靶细胞效应。此外,GHR还可通过其他跨膜信号转导系统介导,如PLC-DG系统等。GH的升高使得机体的能量来源由糖代谢向脂肪代谢转移,促进组织修复。GH可激活对激素敏感的脂肪酶,促进脂肪分解,增强脂肪酸的氧化,提供能量;还可能与生长素介质(somatomedn,SM)[又称胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)]低水平有关,抑制外周组织摄取和利用葡萄糖,出现糖耐量异常(impaired glucose tolerance,IGT)。 


(5)胰岛素:对物质代谢的调节主要通过与各种组织细胞上的胰岛素受体结合发挥作用。目前对胰岛素作用机制的研究主要集中在胰岛素受体和受体后的水平上。胰岛素与胰岛素受体α亚单位结合,使受体构型发生改变,β亚单位细胞内的酪氨酸残基发生自身磷酸化,激活酪氨酸激酶,进而催化底物蛋白上的酪氨酸残基磷酸化。胰岛素受体后信号转导机制相当复杂,当胰岛素缺乏时,肝脏、肌肉和脂肪组织摄取和利用葡萄糖减少。肝糖原和肌糖原的合成水平下降,糖原分解加速,糖异生增加,脂肪动员加快,产生更多糖异生的原料,进一步促进糖异生,导致血糖升高。原有的血糖与胰岛素分泌相互调节关系失常,血糖/胰岛素之比率升高。由于应激性血糖升高和胰高血糖素升高的反馈刺激,胰岛素分泌逐渐恢复,甚至高于正常,此时胰岛素水平虽高。但组织对其反应性和敏感性降低,出现胰岛素抵抗(in-sulin resistance,IR),临床上出现一极不相称的现象,即应激性高血糖与高胰岛素血症并存。发生胰岛素抵抗的细胞和分子学机制目前仍不十分清楚,一般认为可能与胰岛素受体前受体功能异常,受体后信号转导、葡萄糖转运、细胞内代谢障碍及细胞因子(如TNF-α)等因素有关。 


2.细胞因子的大量释放危重疾病状态时,免疫细胞和其他组织(如肺)释放的多种细胞因子对应激性高血糖的产生具有十分重要的作用。主要参与的细胞因子有肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-l(interleukin -l,IL-1)、IL-6、瘦素(Leptin)等。