科普解讀:糖尿病是怎麼形成的——胰島及其胰島素

胰腺位於胃的後下方,它被十二指腸環抱,胰腺有外分泌部分和內分泌部分。外分泌部分主要分泌胰液,通過胰管流入十二指腸,參與消化食物;內分泌部分是一簇簇細胞團(100萬~200萬個細胞群),分散在胰腺的各個部分,就像是湖面上的一些小島嶼,所以稱它們為「胰島」。胰島中有3種細胞,分泌3種激素調節糖代謝,保持血糖水平。

●A細胞分泌胰高血糖素(glucagon) 能促進肝糖原分解成葡萄糖和抑製糖原合成,使血糖升高。A細胞腫瘤病人因胰高血糖素分泌過多,血糖升高而出現糖尿。

●B細胞分泌胰島素 胰島素的主要作用是促進肝糖原的合成和葡萄糖的分解,從而降低血糖。因此,若胰島病變,使B細胞退化,機體胰島素分泌不足時,血糖升高,甚至尿中出現葡萄糖,形成糖尿病。而胰島B細胞腫瘤病人,可因胰島素分泌過多而致低血糖症。

●D細胞分泌生長抑素(somatostatin) 能抑制A、B細胞分泌,起調節作用。

胰島素與糖尿病

19世紀後葉至20世紀初許多學者推測糖尿病與胰腺激素有關係,但口服動物胰臟治療糖尿病無效。1921年,29歲的外科醫生班廷 (Frederick Banting) 與一位22歲的助手貝斯特 (Charles Best) 在多倫多大學生理學教授麥克勞德 (John Macleod) 的實驗室進行研究。他倆發現胰髒的萃取液可以降低糖尿病狗的高血糖,以及改善其他的糖尿病癥狀。繼之,擅長生物化學的科利普(James Collip)也參加改進提取、純化胰臟萃取物的方法,他們將其中的有效物質定名為胰島素 (insulin)。1922年利用胰島素進行第一例臨床試驗,獲得成功。麥克勞德又改進提取方法,使胰島素能批量生產。

他們與美國的禮來藥廠合作,成功地從屠宰場取得的動物胰臟中,分離出足以提供全球糖尿病人使用的胰島素。在不到兩年的時間內,胰島素已在世界各地的醫院使用,取得空前的成效。1923年班廷及麥克勞德兩人獲得該年的諾貝爾生理及醫學獎。

糖尿病是歷史悠久的人類疾病,在公元前1 500年的埃及就有人記載過此症。糖尿病被形容為「肌肉及手足在尿中被溶化的病,患者即使不斷地飲水,但也不能止渴,好像喝的水總也趕不上排的尿。」直到19世紀末人們才較系統的認知糖尿病。

糖尿病的問題出在身體不能利用最重要的能源——葡萄糖,以致有大量的葡萄糖堆積在血液,造成血管病變及病菌滋生;同時過多的葡萄糖從尿液流失,帶走大量水分,造成病人又飢又渴。就算吃喝不斷,患者仍然不斷消瘦,增加飲食只會使情況變得更糟。在長期「飢餓」下,脂肪大量分解,血中脂肪酸增高,如在肝中不能充分氧化就會轉化為酮體,出現酮症酸中毒。

在胰島素髮現以前,常用的糖尿病控制方法就是禁食。在每日不到1 000大卡的熱量、不含什麼碳水化合物的嚴格飲食下,原本已經消瘦不堪的糖尿病患者更是骨瘦如柴,形同餓殍。他們就算不死於酸中毒造成的昏迷,遲早也是餓死。這些坐以待斃的悲慘情景,絕非現代人所能想像。

從當年班廷等人分離的胰島素粗製品,到後來的精製純化品和如今的基因重組品,迄今80年的歷史中,胰島素拯救了數以百萬計糖尿病患者的生命。但糖尿病並沒有因胰島素的偉大發明而減少,反而一浪高過一浪的向我們撲來,呈現一個不可遏制的趨勢。目前全球有兩億多糖尿病人,並以每年3 000萬的速度遞增。僅我國糖尿病患者就有5 000萬左右。而現在糖尿病也不僅限於缺失胰島素了。根據不同的發病機制,糖尿病分為1型和2型兩種。

1型糖尿病也就是我們過去所說的胰島素依賴型,主要就是胰島分泌的胰島素減少,也就是胰島素的絕對量減少。患者需終生依賴胰島素的注射。但是1型糖尿病在總的糖尿病裡邊占的比例很低,一般地講起來大概5%左右,不超過10%。

2型糖尿病就是我們所說的非胰島素依賴型。麻煩的是2型糖尿病體內並不缺少胰島素,而是由於過胖、少動及飲食過度,導致身體組織對胰島素反應下降,無法有效利用過多的能源才發病。2型糖尿病占糖尿病人的90%以上,是現代人健康的一個嚴重問題。

2型糖尿病過去認為病因不明確,但是現在從社會學這個角度來講,從整個社會發展的情況來看,更多的是跟飲食行為習慣、生活行為習慣,還有心理、社會等等這樣的因素有關。其中首要因素是膳食結構的不合理。

人類自古以來都是以植物性食物為主,迄今為止,漫長的進化並沒有使人類的身體適應以動物性食物為主的食物結構,然而人們的膳食結構卻正在向這個方向悄悄轉變著。物質的極大豐富給了人們更多的選擇,正當人們有能力去享受各種美味的時候,卻不經意地為糖尿病的發病提供了有利的條件。

下面附一張常見治療糖尿病的藥物的作用特點


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