胰岛素抵抗和代谢综合征

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胰岛素抵抗和代谢综合征

关键字：代谢综合征　心血管疾病　高血压　糖尿病　肥胖　血脂异常

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近期,Grassi和同事报道:代谢综合征患者的肌肉交感神经活性增强,并证实在代谢综合征中,交感神经活性的增加与胰岛素抵抗和压力反射敏感性降低有关。

　　这一结果有什么重要意义?目前已知代谢综合征是心血管疾病的高风险因素,对代谢综合征中聚集的各种心血管危险因素发病机理的理解将有助于确定治疗的策略,从而逆转或减轻心血管疾病风险。代谢综合征主要有四个特性:①肥胖,特别是中心型或腹部的肥胖;②胰岛素抵抗和高胰岛素血症;③高血压;④血脂异常,包括甘油三酯升高和HDL胆固醇降低。而且,这些异常表现是相互关联的。在人群研究中显示,它们常常共同存在。代谢综合征还可能增加其他疾病的风险,包括2型糖尿病、高尿酸、微量蛋白尿和促血栓形成状态。目前代谢综合征的诊断标准已确定。Grassi的研究对象是按照诊断标准所确立的。在诊断标准中腰围作为腹部肥胖的指征。随着肥胖在全世界的流行,人们越来越认识到了代谢综合征的重要性。

　　代谢综合征的各种表现是如何紧密联系在一起的呢?比较清楚的是肥胖和胰岛素抵抗,它们可以合理地解释高血压和脂代谢异常。近100年来,高血压发生与肥胖间的关系既已建立,近40年来明确了肥胖和2型糖尿病与高胰岛素血症相关。高胰岛素血症是在肌肉糖摄入受损时,胰腺B细胞分泌胰岛素增加所导致的,代表了是胰岛素抵抗状态。当胰岛B细胞储备衰竭时,就发展成为IGT或2型糖尿病。近20年的研究显示胰岛素能刺激交感神经活性,而且近来的研究结果表明这个刺激可发生在胰岛素生理水平范围内。近15年得知肥胖症患者交感神经活性增加。Grassi的结果显示:中心型肥胖者较周围型肥胖者的交感神经活性更强。由此,可做出一个合理的推断:在肥胖者中胰岛素刺激交感神经系统,胰岛素介导的交感神经激活代表了促高血压状态。在这个研究和其他的以临床和自然人群为基础的研究中,胰岛素抵抗与高血压和交感神经活性有相关性,支持了这一推断。在这些研究中,不是所有肥胖者都有高血压。肥胖者的交感神经活性增加,可以被认为是一种促高血压状态。高血压形成的机制中胰岛素不是唯一的原因,由脂肪细胞产生的瘦素和血管紧张素原也刺激交感神经活性。在Grassi和同事的研究中,患代谢综合征的受试者是肥胖的,这里似乎有理由推论,交感神经活性的增加是继发于肥胖。

　　代谢综合征中的血脂异常是升高的胰岛素对甘油三酯合成和释放直接作用的结果。此外,肥胖者肾上腺皮质活性降低(与交感神经系统活性增强相反)。有研究显示,肥胖者肾上腺分泌的较低水平的肾上腺素与脂质异常有关。

　　但是一个更深层的问题又显现出来:胰岛素和交感神经系统之间是如何联系的?胰岛素是进食时的主要合成激素,为什么会刺激交感神经系统?答案就在交感神经活性和摄食的关系中。在禁食期间,交感神经活性减少和代谢能量消耗下降。这种节俭性的反应符合目的论,即生物体内的任何生命活动都是有目的的:在有限的食物补给的情况下,减少能量消耗,将达到延长生存的目的。相反虽然摄食过多时交感神经活性增加这一现象已被确立,但似乎增加能量摄入和热能消耗增加之间的目的论意义并不明显,但如果进一步地仔细思考,就会发现上述两者间的关系符合生理学基本原理。进食过多是与卡路里消耗增加有联系的,被称为食物的生热作用。哺乳动物可能为适应饮食不足而不断进化出食物的生热作用能力,特别在低蛋白饮食时。在吃过量低蛋白质饮食, 有机体可能获得满足生长和发育的基本氮需求,但没有过多的脂肪积聚。不管进化起因如何,饮食的生热作用对防止肥胖的发生能起到缓冲作用。

　　胰岛素起到什么作用?胰岛素的功能是在进食时将交感神经的信号传出到大脑。在下丘脑调节性神经元中胰岛素介导的葡萄糖代谢是中心性的调节机制。这些神经元调节脑干中张力性交感神经中枢的活性。值得强调的是,肥胖者对胰岛素对中枢神经系统交感神经刺激没有抵抗。

　　这些情况如何能解释肥胖者的代谢情况?胰岛素水平在持续上升时,胰岛素介导的燃料的合成和储备不能一直持续。在脂肪和肌肉中过度的甘油三酯和糖原沉积导致细胞破坏。因此,从细胞水平,胰岛素抵抗限制了燃料储存,可能是过量的燃料储存导致膜结构成分的构成发生了改变;从整体水平,在胰岛素抵抗时,能量产物对交感神经的刺激通过增加能量输出限制了进一步的燃料储存(体重增加)。从这个角度而言,胰岛素抵抗是一种稳态机制,其目的是拮抗营养储存的不断增加。肥胖者中常见的高血压,是机体为稳定体重和恢复能量平衡而出现的增强了的交感神经活性的副产品。

　　从另一个稍微不同的角度看,代谢性产热的减少(低代谢率,饮食生热作用的下降)和胰岛素敏感性的下降可被认为是一种在反复发生饥荒的环境下由进化所选择出的节俭性状。代谢率下降可保存热量,而胰岛素抵抗可保存蛋白质。胰岛素抵抗可以减少肌肉对中枢神经系统的主要营养物质—葡萄糖的摄取,在这种条件下,肌肉使用脂类,不使用糖,以保存更多的糖供脑使用。这样大脑就不需依靠利用由肌肉蛋白质分解的氨基酸合成葡萄糖的糖异生路径所提供的葡萄糖。虽然在饥荒时期节俭机制是有利的,但在充足食物供应时节俭机制却导致过多的热量蓄积从而诱发了肥胖和代谢综合征。

能否从对代谢综合征的深入研究为代谢综合征的治疗提供策略?由于胰岛素抵抗是代谢综合征的核心,增加胰岛素敏感性无疑是至关重要的。虽然噻唑烷二酮类药物可增加胰岛素敏感性,在治疗2型糖尿病中发挥作用,但在代谢综合征中治疗胰岛素抵抗的主要措施应是减少能量摄入、锻炼和减轻体重。这种生活方式的干预可直接增加肌肉糖摄入,增加胰岛素敏感性,减少交感神经活性,从而改善这种综合征中基本的生理改变。在进行生活方式改变时如仍有血脂异常和高血压,要积极采用药物改善血脂和降低血压。卫生保健人员应该在充分理解代谢综合征基本原理的基础上对代谢综合征的患者进行有效的教育。(糖尿病之友)

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