二型糖尿病流行病学病因课件

1、2型糖尿病的流行病学病因及发病机理2型糖尿病在IDF所属国家中2000年患病率的分布Diabetes, Atlas 2000I.D.F. : 国际糖尿病联盟糖尿病流行情况（一）全球1994年1.20亿1997年1.35亿2000年1.75亿2010年2.39亿2025年3.00亿糖尿病患病率呈全球性增加，发展中国家尤为明显。WHO 2001糖尿病流行情况（全球）WHO 2001糖尿病患病率呈全球性增加，发展中国家尤为明显。糖尿病流行情况（中国）现有糖尿病患者3千万，IGT约34千万这其中，超过95以上的患者为2型糖尿病19973965 名中国糖尿病患者于26 个糖尿病中心参加本研究200124

2、19名中国糖尿病患者于49个糖尿病中心参加本研究Diabetes Care Data Collection Project中国糖尿病控制状态(1997及2001）中国糖尿病患者人口统计学DCDCP, China 1997and 2001_ 1型糖尿病 2型糖尿病_糖尿病类型(1997)4.6% 95.1%糖尿病类型（2001）3 97_2型糖尿病:葡萄糖毒性在发病机制中的角色胰岛素分泌异常葡萄糖毒性葡萄糖毒性胰岛素抵抗IGTIGT2型糖尿病血糖的升高2型糖尿病胰岛素抵抗的组成一个遗传(基因)成分以及一个继发的可逆性的成分2型糖尿病遗传基础的可能模式环境环境环境主要基因多基因混和模式人类基因组人

3、类基因组的总长度-在单倍体基因组中有3x109碱基对(自然状态下)-3.000cM(基因)*-1cM1Mb* 在基因图谱上，显示1%重组的两个位置被定义为相距1centimorgan (cM) 2型糖尿病的遗传成分家族发病倾向在同卵双生的双胞胎中，2型糖尿病有较高的一同发病性在年龄大于60岁的Caucasians白人人群中，2型糖尿病的患病率大约为10%2型糖尿病或者异常的葡萄糖耐量发生率在同胞兄弟姐妹中38%在2型糖尿病患者的子女中33%在年龄大于60岁的纯种 Nauruans人中，2型糖尿病的患病率大约为83%在混血儿中则大约为17%2型糖尿病易感性基因位点2型糖尿病1染色体2q在墨西哥美

4、洲人中，受累兄弟姐妹对方法 (从170个亲系中有330个受累兄弟姐妹对)Nature Genetics 1996; 13:161-1662型糖尿病2染色体12q在芬兰家系中，连锁分析法，此家系中有三或以上成员受累。其中在六个家系中，葡萄糖刺激后的胰岛素分泌能力下降Nature Genetics 1996; 14:90-62型糖尿病易感基因位点染色体人群方法1q美国犹他州白人ASP2q(+15)墨西哥美洲人ASP10q墨西哥美洲人QTL (发病时年龄)11q匹玛印地安人ASP12q芬兰白人QTL (胰岛素水平较低)20q芬兰白人ASP糖尿病的基因未知的2型糖尿病基因 ( 70 %)未知的1型糖尿

5、病基因 ( 15 %)未知的 LADA基因 ( 10 %)MODY ( 4 %)胰岛素受体基因 ( 1 %)MIDD ( 1 %)Wolfram ( 1 %)根据主要的遗传学特征，2型糖尿病的分类胰岛素抵抗胰岛素缺陷肥胖宫内生长迟缓胰岛素抵抗 胰岛素缺陷肥胖 宫内生长迟缓2型糖尿病2型糖尿病的单基因亚组2型糖尿病的寡/多基因亚组2型糖尿病基因研究所面临的问题由于以下因素导致的疾病异质性1) 基因 (等位基因及非等位基因)2) 基因与环境因素的交互作用复杂的病理生理较晚的发病引起患者较早的死亡诊断较为困难发现糖尿病易感性基因的展望根据已知的遗传病因，对疾病的亚型进行诊断分类临床前期的危险因素评估

6、，对疾病进行初级预防研究各种遗传因素是如何影响药物的疗效和/或安全性的开发新药，使其有更好的疗效及更少的副作用基因治疗代谢综合征又名X综合征，胰岛素抵抗综合征 胰岛素抵抗是其基础障碍包括一组导致动脉粥样硬化的症候群基因背景的异质性表型表达不一致1999年WHO的工作定义建议 IGT 或 DM 和 IR并伴有2 种以上下列成分： 高血压、高甘油三酯血症或（和）HDL-C降低、微量白蛋白尿代谢综合征高胰岛素血症糖耐量异常和型糖尿病高血压甘油三酯升高高密度脂蛋白降低向心性肥胖小而密LDL餐后脂血症内皮功能障碍纤溶系统异常 (PAI-1,纤维蛋白原等)多囊卵巢综合征“经典的”描述 “扩充后”的描述血浆

7、游离脂肪酸水平的增加可使消瘦的健康人产生胰岛素抵抗胰岛素刺激下的葡萄糖消除率(mg/kg/min)30 ml/hr9.54.96.74.460 ml/hr90 ml/hr_甘油三酯输入速率盐水在有型糖尿病家族史但未患糖尿病的易患人群中，血浆游离脂肪酸升高4天即出现胰岛素分泌受损有型糖尿病遗传倾向的易患人群的血浆游离脂肪酸水平升高而导致的典型的胰岛素分泌模式常见于“糖尿病前期”，其特征是：第一阶段胰岛素分泌减少第二阶段胰岛素反应失代偿04080120160血浆胰岛素 (uU/ml)-20020406080100120时间 (min.)Data #2输入TG(FFA升高)输入盐水(对照)+125

8、mg 高血糖钳夹1 阶段 2阶段 游离脂肪酸在型糖尿病发病机理方面所起的作用胰岛素分泌受损游离脂肪酸 =高血糖被FFA恶化被FFA恶化被FFA恶化葡萄糖摄取减少肝脏产生葡萄糖增多内皮功能障碍导致诱发血管疾病的因素失衡功能障碍正常的内皮细胞异常的内皮细胞 LDL-胆固醇 高血压 糖尿病 吸烟血管弹性延缓血小板和白细胞的粘附抑制SMC的增生和迁移阻止LDL-胆固醇转化为VLDL和甘油三酯血管收缩血小板和白细胞的粘附增加SMC的增生和迁移脂质沉积增加消除减少Omoigui and Dzau.J Vasc Med Biol.1991;3:382-391.纤溶系统的途径组织纤溶酶原激活物（t-PA）纤溶

9、酶原纤溶酶纤维蛋白纤维蛋白原降解产物PA1-1在纤溶系统的途径中的作用组织纤溶酶原激活物(t-PA)1型纤溶酶原激活物抑制剂纤溶酶原 纤溶酶活性 血栓形成颈动脉粥样硬化的危险性和PAI-1水平相关发生动脉硬化的机率比2nd1.01.51.21.63rd4thPAI-1的四种水平1st1.21.41.61.0ARIC Study, Circulation 91, 284, 1995胰岛素抵抗和 PAI-1PAI-1在纤溶系统中起主要调节作用在存在胰岛素抵抗的患者（如高甘油三酯血症、肥胖、冠心病、动脉粥样硬化和型糖尿病等患者）中PAI-1的血浆水平较高2型糖尿病之胰岛素分泌缺陷 胰岛素(分泌)缺陷

10、对血糖变化不能作出灵敏分泌反应第一时相反应减弱、消失第二时相分泌延缓第一阶段：相对不足。分泌量可为正常或高于正常，但对高血糖而言仍为不足第二阶段：绝对不足，分泌量低于正常由部分代偿转为失代偿状态F02-17胰岛素分泌（纵坐标）高葡萄糖水平 第1相第2相基值05 分钟时间胰岛素第一时相快速释放的临床意义（细胞膜上的胰岛素等待释放）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急性胰岛素应答（AIR）餐后高血糖加速细胞功能衰竭Adapted from UKPDS 16: Diabetes 1995: 44:1249

11、-1258细胞功能(%)诊断后年数UKPDS 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 Leslie RDG等，糖尿病发病的分子机制P 131156,1997年。）组织器官水平的IR骨骼肌脂肪肝脏血管内皮糖利用脂肪/生酮糖异生糖分解NO，CT 受体前抵抗 Ins-Ab Ins分子结构异常 Ins降解加速 Ins拮抗激素 亚细胞及分子水平的IR胰岛素受体后抵抗细胞内信号复合体组装细胞内组件的效能

12、生物作用shcGRB-2SOSRas顺式、反式作用因子基因表达PEPCK糖原异生肝脏、肾脏GLUT4易位糖原摄取骨骼肌、脂肪组织、心脏糖原合成IRSPI-3K胰岛素敏感性/分泌与2型糖尿病的危险因素Adapted from Lillioja S et al N Engl J Med 1993;329:1988-1992.累及发病率 (%)胰岛素分泌低低高高胰岛素敏感性403020100403020100大脑肌肉脂肪内脏葡萄糖代谢总结mg/kg/min对照组2型糖尿病Diabetes 37:667-87 1988胰岛素敏感性评估实践中判定胰岛素抵抗较困难机体葡萄糖代谢的影响因素 靶组织对胰岛素反

13、应的敏感程度（IR） 胰岛素产生的量（细胞功能）测定葡萄糖代谢能力的方法须彻底排除胰岛素缺乏的影响，才能较真实、准确地评估胰岛素敏感性胰岛素敏感性评估高胰岛素正葡萄糖钳夹技术（金标准）微小模型（Minimal Model）计算公式空腹胰岛素水平空腹血糖/空腹胰岛素比值 OGTT血糖曲线下面积 / 胰岛素曲线下面积比值稳态模型（Homa Model）的胰岛素抵抗指数空腹血糖、胰岛素乘积的倒数胰岛素耐量试验从2型糖尿病研究中所得到的结论2型糖尿病的发生过程中，遗传因素发挥了非常重要地作用。2型糖尿病是一个多因素的疾病，所伴随的遗传成分不仅是多基因的，同时也是异质性的；而其所伴随的非遗传成分的特点是

14、，能量摄入与消耗之间的失平衡，以及吸烟、应激等因素0304560以下情况的基因易感性 胰岛素抵抗 胰岛素缺陷 肥胖 宫内生长迟缓正常葡萄糖耐量葡萄糖耐量低减未诊断的2型糖尿病2型糖尿病30-50 % 的患者在诊断时已发生晚期糖尿病并发症环境因素 后天获得性的肥胖 久坐的生活方式 吸烟 外源性的毒素2型糖尿病自然病程的模式图年龄(岁 )诊断2型糖尿病发病机制 胰岛素分泌减少 + 胰岛素作用异常 肝糖输出增加 外周组织对葡萄糖利用异常胰岛素抵抗肝脏葡萄糖胰岛素分泌餐后血糖空腹血糖 IGT Clinical Diabetes Volume 18, Number 2, 2000Over diabete

15、s微血管并发症大血管并发症 2型糖尿病发生、发展过程中各种病理生理异常的演变糖尿病发生NGT胰岛素分泌模式 8006am时 间 10am2pm6pm10pm2am6am700600500400300200100 健康对照(n=14) 2型糖尿病患者(n=16)Polonsky KS et. al N. Engl. J. Med. 1988胰岛素分泌速率(pmol/min)2型糖尿病患者胰岛素分泌特点 胰岛素分泌搏动小而不规则 缺乏进餐后第一时相胰岛素分泌应答 餐后胰岛素第二时相分泌缓慢上升，峰值降低 两餐间不能恢复到基础状态 胰岛素原分泌在早期增加 晚期胰岛素的分泌缺乏2型糖尿病的病理生理学:餐时胰岛素分泌不足FPG 18 mmol/l正常人0.401.000.800.60胰岛素平均浓度 (nmol/l)0.200300306090120150180210240时间 (分钟)Coates PA et al. Diabetes Res Clin Pract 19