1型糖尿病是什么?关于1型糖尿病的详细介绍

创闻科学2020-11-16 15:46:26

1型糖尿病(T1D),也称为青少年糖尿病,是一种胰腺产生胰岛素不足或无胰岛素的疾病。 治疗前,体内胰岛素不足或无胰岛素会导致血糖水平升高。 典型症状是尿频、口渴加剧、饥饿加剧和体重下降。 其他症状可能包括视力模糊、疲劳和伤口愈合不良。 症状通常会在短时间内出现。

1型糖尿病的病因不明。 然而,该疾病被认为是遗传和环境因素结合产生。 风险因素包括有一个患有这种疾病的家庭成员。 其潜在机制涉及胰腺中产生胰岛素的β细胞的自身免疫破坏。 糖尿病是通过检测血液中糖化血红蛋白(HbA1C)水平来诊断的。 通过检测是否存在抗体,可以区分1型糖尿病或2型糖尿病。

目前还没有预防1型糖尿病的方法。 患者存活需要胰岛素治疗。 胰岛素治疗通常是皮下注射,但也可以通过胰岛素泵输送。 糖尿病患者的饮食和锻炼是疾病管理的重要部分。 如果不及时治疗,糖尿病会引起许多并发症。 发病相对较快的并发症包括糖尿病酮症酸中毒和非酮症高渗性昏迷。 长期并发症包括心脏病、中风、肾衰竭、足部溃疡和眼睛损伤。 此外,胰岛素过量引起的低血糖也可能会引起并发症。

据估计,1型糖尿病占所有糖尿病病例的5-10%。 全球受影响的人数不详,不过据估计,每年大约有8万名儿童罹患这种疾病。 在美国,受影响的人数估计在100万到300万之间。 发病率差异很大,东亚和拉丁美洲每年每100,000人中约有1例新发病例,斯堪的纳维亚和科威特每年每100,000人中约有30例新发病例。 它通常始于儿童和年轻人。

发病征兆与发病症状

Overview of the most significant symptoms of diabetes

1型糖尿病的典型症状包括:多尿(排尿增多)、多饮(口渴加剧)、口干、多食(饥饿加剧)、疲劳和体重减轻。

许多1型糖尿病患者在出现糖尿病酮症酸中毒时被诊断出来。糖尿病酮症酸中毒的症状和体征包括皮肤干燥、呼吸急促、嗜睡、口渴加剧、尿频、腹痛和呕吐。

大约12%的1型糖尿病患者患有临床抑郁症。

大约6%的1型糖尿病患者患有乳糜泻,但大多数情况下没有消化系统症状 或者被错误地归因于对糖尿病、胃瘫或糖尿病神经病变的控制不力。 在大多数情况下,乳糜泻是在1型糖尿病发病后诊断出来的。乳糜泻与1型糖尿病的关联增加了并发症的风险,如视网膜病变和死亡率。这种关联可以用共同的遗传因素,以及由未经治疗的乳糜泻引起的炎症或营养不良来解释,即使首先诊断出的是1型糖尿病。

一些1型糖尿病患者的血糖水平会出现剧烈的反复波动,而且经常无缘无故地发生;这被称为“不稳定型糖尿病”或“脆性糖尿病”。 这种波动的结果可能是不规则和不可预测的高血糖,有时涉及酮症酸中毒,有时是严重的低血糖。脆性糖尿病的发病率不超过1%至2%。

1型糖尿病与斑秃有关。 1型糖尿病在AA患者的家庭成员中也更常见。

原因

1型糖尿病的原因不明。 已经提出了许多解释理论,其原因可能为以下一种或多种因素:遗传易感性、糖尿病诱因和接触抗原。

遗传学

1型糖尿病是一种涉及许多基因的疾病。如果父亲患有1型糖尿病,孩子患1型糖尿病的风险约为5%,如果兄弟姐妹患有1型糖尿病的风险,孩子患病风险约为8%,如果母亲患有1型糖尿病,孩子患病风险约为3%。 如果双胞胎中的一个受到影响,另一个也有大约40%的机会受到影响。 一些遗传力研究估计为80%到86%。

超过20种基因与1型糖尿病有关。根据位点或位点的组合,这些基因可以是显性的、隐性的或介于两者之间的。最强的基因IDDM1位于6号染色体MHC II类区域,染色区域为6p21。该基因的某些变异增加了1型组织相容性降低的风险。这些变体包括DRB1 0401、DRB1 0402、DRB1 0405、DQA 0301、DQB1 0302和DQB1 0201,它们在欧洲血统的北美人和欧洲人中很常见。 一些变体似乎也具有保护作用。

环境

生活在欧洲不同地区的白种人中,1型糖尿病的发病率有大约10倍的差异,个体发病率几乎与所在国整体发病率相同。 正在研究的环境诱因和保护因素包括饮食因素(如面筋中的蛋白质), 断奶时间,肠道微生物群, 病毒感染, 和副结核等细菌感染。

化学品和药物

一些化学物质和药物选择性地破坏胰腺细胞。吡喃隆(Vacor)是1976年引进美国的一种灭鼠剂,它选择性地破坏胰腺细胞,导致意外中毒后患上1型糖尿病。 吡喃隆于1979年退出美国市场,并且未被美国环境保护局批准在美国使用。 链脲佐菌素是一种抗肿瘤药物,对胰岛β细胞具有选择性毒性,该药物用于研究诱导啮齿类动物患1型糖尿病 以及疗无法通过手术切除癌症的患者的胰岛细胞转移癌。 其他胰腺问题,包括外伤、胰腺炎或肿瘤(恶性或良性)也可能导致胰岛素分泌减少。

用于治疗癌症的单克隆抗体(抑制PD-1和PD-L1的检查点抑制剂),特别是nivolumab和pembrolizumab偶尔可诱发自身免疫性糖尿病。

病理生理学

1型糖尿病的病理生理学是胰腺β细胞的破坏,不管存在哪些危险因素或致病实体。

个体风险因素可能有不同的病理生理过程,进而导致β细胞的破坏。不过,这个过程中似乎最常见的风险因素是IV型超敏反应对β细胞自身免疫反应,,包括自身反应性CD4+辅助性T细胞和CD8+ T细胞的扩增、自身抗体产生性B细胞和先天免疫系统的激活。

开始胰岛素治疗后,患者体内的胰岛素水平可能会暂时提高。 这被认为是由于免疫功能的改变,被称为“蜜月期”。

诊断

世界卫生组织糖尿病诊断标准 编辑
条件 餐后两小时血糖 空腹血糖 HbA1c
mmol/l(mg/dl) mmol/l(mg/dl) %
正常 <7.8(<140) <6.1(<110) <6.0
空腹血糖障碍(英语:Impaired fasting glucose) <7.8(<140) ≥6.1(≥110)& <7.0(<126) 6.0–6.4
糖耐量受损(英语:Impaired glucose tolerance) ≥7.8(≥140) <7.0(<126) 6.0–6.4
糖尿病 ≥11.1(≥200) ≥7.0(≥126) ≥6.5

糖尿病的特点是反复性或持续性高血糖,并通过以下任何一种表现来诊断:

  • 空腹血糖水平等于或高于7.0mmol/l (126mg/dl)。
  • 血浆葡萄糖等于或高于11.1mmol/l (200mg/dl)在75g口服葡萄糖负荷,如葡萄糖耐量试验。
  • 高血糖症和偶然血糖在11.1或以上的症状mmol/l (200mg/dl)。
  • 糖化血红蛋白(血红蛋白A1C)等于或高于48mmol/mol (≥6.5 DCCT%)。(这一标准是美国糖尿病协会在2010年推荐的,尽管世卫组织尚未采纳。)

大约四分之一的新1型糖尿病患者被识别时,糖尿病已经发展到一定程度的糖尿病酮症酸中毒(一种代谢性酸中毒,由高浓度酮体引起,由脂肪酸分解和氨基酸脱氨形成)。其他类型糖尿病的诊断通常采用其他方法。这些方法包括普通的健康筛查、在其他医学调查中发现高血糖,以及诸如视力变化或不明原因疲劳等继发性症状。当一个人患有可能由糖尿病引起的疾病时,例如心脏病发作、中风、神经病、伤口愈合不良或足部溃疡、某些眼部问题、某些真菌感染或分娩巨大儿或低血糖症(低血糖),往往会发现糖尿病。

在没有明确高血糖的情况下,应在不同的日子重复上述任何一种方法,以确认阳性结果。大多数医生更喜欢测量空腹血糖水平,因为测量容易,而且正式的糖耐量试验需要相当长的时间,需要两个小时才能完成,并且与空腹试验相比没有任何预后优势。 根据目前的定义,两次空腹血糖测量值高于126mg/dl (7.0mmol/l)被认为是糖尿病的诊断标准。

在1型糖尿病中,胰岛中的胰腺β细胞被破坏,降低了内源性胰岛素的产生。这区分了1型糖尿病和2型糖尿病的起源。2型糖尿病以胰岛素不能有效发挥作用为特征,而1型糖尿病的特征是胰岛素缺乏,通常没有胰岛素发挥作用。1型糖尿病的另一个标志是胰岛自身反应,这通常是通过针对β细胞的自身抗体是否存在来测量。

自身抗体

糖尿病相关自身抗体的出现已被证明能够在任何高血糖症出现之前预测1型糖尿病的出现,主要是胰岛细胞自身抗体、胰岛素自身抗体、靶向谷氨酸脱羧酶(GAD)65kDa亚型的自身抗体、靶向磷酸酶相关IA-2分子的自身抗体和锌转运体自身抗体(ZnT8)。 根据定义,1型糖尿病的诊断可以首先在临床症状和/或体征出现时进行,但是自身抗体的出现本身可以被称为“潜伏性自身免疫性糖尿病”。不是每个有自身抗体的人都会发展成1型糖尿病,但是风险会随着抗体类型的数量增加而增加,有三到四种抗体类型的人发展成1型糖尿病的风险为60-100%。 婴幼儿从自身抗体出现到临床可诊断糖尿病的时间间隔可能是几个月,但对某些人来说可能需要数年时间——在某些情况下可能超过10年。 胰岛细胞自身抗体通过常规免疫荧光法检测,而其余抗体通过特异性放射结合试验检测。

预防

1型糖尿病目前无法预防。 一些研究人员认为,在它开始破坏β细胞之前,1型糖尿病可能在潜在的自身免疫性阶段被阻止。

免疫抑制药物

环孢霉素A是一种免疫抑制剂,它显然已经停止了β细胞的破坏(基于胰岛素用量的减少),但其肾毒性和其他副作用非常不适合患者长期使用。

包括替普利珠单抗和奥替利珠单抗在内的抗CD3抗体表明,在新诊断的1型糖尿病患者中,存在保持胰岛素产生的证据(如持续的C肽产生证明了这一点)。 这种作用的可能机制被认为是保护抑制免疫系统激活的调节性T细胞,从而保持免疫系统的稳态和对自身抗原的耐受性。 然而,这种影响的持续时间仍然未知。 2011年,奥替利珠单抗和替普利珠单抗的三期研究均未显示出临床疗效,这可能是由于剂量计划不足所致。

抗CD20抗体利妥昔单抗抑制B细胞,并在诊断为1型糖尿病三个月后显示能激发C肽反应,但其长期效果尚未报道。

规定饮食

一些研究表明母乳喂养降低了晚年的风险 并且在饮食中早期引入含谷蛋白的谷物增加了产生胰岛细胞自身抗体的风险; 其他各种营养风险因素正在研究中,但没有发现确凿的证据。 在孩子一岁的时候,每天给他们2000国际单位的维生素D可以降低患1型糖尿病的风险,尽管两者之间的因果关系尚不清楚。

对β细胞蛋白有抗体但没有明显糖尿病的儿童,用烟酰胺(维生素B3),在7年的时间里,糖尿病发病率比一般人群少一半,而且与那些有上述抗体但没有接受烟酰胺的人相比,发病率更低。

患有1型糖尿病和未确诊乳糜泻的人血糖控制较差,肾病和视网膜病患病率较高。严格执行无麸质饮食可以改善糖尿病症状,并对长期并发症有保护作用。然而,这两种疾病的饮食管理都很有挑战性,这些患者的饮食依从性很差。

管理

糖尿病通常由许多保健提供者管理,包括营养师、护士教育者、眼科医生、内分泌学家和足病医生。

生活方式

对于1型糖尿病患者,,常规使用低碳水化合物饮食的有效性证据有限。 尽管对某些人来说,遵循低碳水化合物方案和精心管理的胰岛素剂量可能是可行的,但这很难维持,而且人们担心饮食可能对健康造成不良影响。 一般来说,1型糖尿病患者被建议遵循个体化饮食计划,而不是预先决定的饮食计划。

有一些儿童营地,教他们如何以及何时在没有父母帮助的情况下使用或监测胰岛素。 由于心理压力可能会对糖尿病产生负面影响,建议采取一些措施,包括:锻炼、培养新的爱好或加入慈善机构等。

胰岛素

胰岛素注射——通过皮下注射或胰岛素泵——对于患有1型糖尿病的人来说是必要的,因为它不能单独通过饮食和锻炼来治疗。 胰岛素剂量是根据食物摄入量、血糖水平和体力活动来调整的。

未经治疗的1型糖尿病通常会导致糖尿病酮症酸中毒,可导致死亡。 糖尿病酮症酸中毒可导致脑水肿(脑部液体积聚)。这是一个危及生命的问题,儿童脑水肿的风险高于成人,导致酮症酸中毒是儿童糖尿病最常见的死亡原因。

糖尿病的治疗集中在将血糖或葡萄糖降低到接近正常的范围,大约80-140mg/dl(4.4–7.8mmol/l)。 血糖正常化的最终目标是避免影响神经系统(如导致疼痛和/或四肢感觉丧失的周围神经病)和心血管系统(如心脏病发作、视力丧失)的长期并发症。在较长一段时间内,这一水平的控制可以通过低于7.5%的HbA1c目标水平来改变

胰岛素有四种主要类型:速效胰岛素、短效胰岛素、中效胰岛素和长效胰岛素。速效胰岛素用作丸药剂量。动作在15分钟内开始,峰值动作在30到90分钟内。短效胰岛素作用在30分钟内开始,峰值作用在2到4小时左右。中间作用胰岛素作用在1至2小时内开始,峰值作用为4至10小时。长效胰岛素通常每天在同一时间给药一次。 作用开始时间约为1至2小时,持续作用时间可达24小时。一些胰岛素是利用基因重组技术产生的生物合成产物;以前,使用牛或猪胰岛素,有时甚至用鱼的胰岛素。

1型糖尿病患者往往需要使用胰岛素,但治疗会导致血糖过低(低血糖),即血糖低于70mg/dl (3.9mmol/l)。低血糖在糖尿病患者中非常常见,通常是胰岛素、食物和体力活动之间平衡失调的结果。症状包括出汗过多、饥饿过度、昏厥、疲劳、头晕和颤抖。 轻度病例是通过吃或喝高糖的东西来自我治疗的。严重的病例会导致意识不清,需要静脉注射葡萄糖或注射胰高血糖素。连续血糖监测器可以提醒患者存在危险的高血糖或低血糖水平,但连续血糖监测器仍有误差范围。

截至2016年,人造胰腺看起来很有希望,安全问题仍在研究中。 2018年,它们被认为相对安全。

胰腺移植

在某些情况下,胰腺移植可以恢复正常的葡萄糖调节。然而,所需的手术和伴随的免疫抑制可能比持续的胰岛素替代疗法更危险,因此通常仅在肾移植时或肾移植后一段时间使用。其中一个原因是移植一个新的肾脏需要服用免疫抑制药物,比如环孢菌素。环孢菌素可以让患者在没有任何额外免疫抑制治疗的情况下移植一个新胰腺。然而,胰腺移植可能对极端不稳定型的1型糖尿病患者可能有益。

胰岛细胞移植

胰岛细胞移植可能是一些胰岛素控制不好的1型糖尿病患者的一种选择。 困难包括寻找相容的供体,使新胰岛存活下来,以及用于防止排斥反应的药物的副作用。 从2010年开始,44%的登记者在手术后3年内不需要胰岛素。 在美国,从2016年开始,它被认为是一种试验性治疗。

并发症

管理不善的1型糖尿病并发症可能包括心血管疾病、糖尿病神经病变和糖尿病视网膜病变等。然而,心血管疾病 以及神经病 也可能有自身免疫性基础。1型糖尿病女性患者的死亡风险比1型糖尿病男性患者高40%。 1型糖尿病患者的预期寿命男性少11岁,女性少13岁。 患有1型糖尿病的人患其他自身免疫性疾病的风险更高,如自身免疫性甲状腺疾病、乳糜泻、类风湿性关节炎和狼疮。

尿路感染

糖尿病患者的尿路感染率增加。 原因是糖尿病肾病导致的膀胱功能障碍在糖尿病患者中比在非糖尿病患者中更常见。出现肾病时,会导致膀胱感觉减退,进而导致残余尿增多,这是尿路感染的一个危险因素。

性功能障碍

糖尿病患者的性功能障碍通常是由身体因素(如神经损伤和循环不良)和心理因素(如疾病需求引起的压力和/或抑郁)造成的。

男性患者

糖尿病男性患者最常见的性问题是勃起和射精问题:“糖尿病患者阴茎勃起组织的血管会变得坚硬而狭窄,阻碍了勃起所需的充足血液供应。血糖控制不良造成的神经损伤也可能导致射精进入膀胱,而不是通过阴茎射精,这被称为逆行射精。这种情况发生时,精液会留在尿液中。”勃起功能障碍的另一个原因是该疾病产生的活性氧。抗氧化剂可以用来帮助对抗这种情况。

女性患者

研究发现,糖尿病女性患者存在明显的性问题, 包括生殖器感觉减退、干燥、难以/无法达到高潮、性交疼痛和性欲下降。糖尿病有时会降低女性的雌激素水平,这会影响阴道润滑。关于女性糖尿病和性功能障碍之间的关系,人们知道的比男性少。

口服避孕药会导致糖尿病女性患者血糖失衡。剂量变化有助于解决这个问题,但有副作用和并发症风险。

患有1型糖尿病的女性多囊卵巢综合征的发病率高于正常水平(PCOS)。 原因可能是卵巢暴露于高胰岛素浓度,因此可能经常出现高血糖。

流行病学

据估计,1型糖尿病占全球所有糖尿病病例的5-10%,即1100 - 2200万。 在2006年影响了44万14岁以下的儿童,这是10岁以下儿童患糖尿病的主要原因。 1型糖尿病的发病率一直在以每年3%左右的速度增长。

不同国家的发病率差别很大。芬兰的发病率最高,为每年每10万人中有57人患病;日本和中国的发病率最低,为每年每10万人中有1至3人患病;北欧和美国也是如此,在北欧和美国,发病率介于每年每10万人中有8至17人。

2015年,美国约有20.8万名20岁以下的年轻人罹患1型糖尿病。每年有超过18,000名青少年被诊断患有1型糖尿病。每年约有234,051名美国人死于糖尿病(一型或二型)或与糖尿病相关的并发症,其中69,071人主要死因为糖尿病。

在澳大利亚,约有100万人被诊断患有糖尿病,其中13万人被诊断患有1型糖尿病。澳大利亚14岁以下儿童排名世界第六。2000年至2013年间,新增病例31,895例,2013年为2,323例,每年每100,000人中有10-13例。土著居民和托雷斯海峡岛民受影响较小。

历史

1型糖尿病在20世纪70年代被描述为一种自身免疫性疾病,这是基于对患有其他自身免疫性缺陷的糖尿病患者的胰岛自身抗体的观察。 在20世纪80年代,免疫抑制疗法也能减缓疾病进展,这进一步支持了1型糖尿病是一种自身免疫疾病的观点。 “青少年糖尿病”这个名字使用的最早, 因为它通常是在儿童时期就被诊断出来。

社会和文化

据估计,这种疾病在美国每年产生105亿美元的医疗费用(每个糖尿病患者每月875美元),另外还产生44亿美元的间接费用(每个糖尿病患者每月366美元) 在美国,每年有2450亿美元投入到糖尿病。被诊断为糖尿病的人的医疗费用是无糖尿病的人的2.3倍。十分之一的医疗保健费用用于糖尿病患者。

研究

对1型糖尿病研究资金来源于政府、行业(如制药公司)和慈善组织。美国的政府资金通过国家健康研究所(National Institute of Health)分配,英国通过国家健康研究所(National Institute for Health Research)或医学研究委员会(Medical Research Council)分配。青少年糖尿病研究基金会(JDRF)由1型糖尿病儿童的父母创建,是全球最大的1型糖尿病慈善基金提供者。 其他慈善机构包括美国糖尿病协会、英国糖尿病协会、糖尿病研究和健康基金会, 澳大利亚糖尿病协会,加拿大糖尿病协会。

相关研究机构已经研究出许多方法来了解1型糖尿病病因并提供治疗。

饮食

数据表明,醇溶蛋白(谷蛋白中存在的一种蛋白质)可能在1型糖尿病的发展中发挥作用,但其机制尚未完全了解。 谷蛋白引起肠道通透性增加,肠道屏障功能的丧失从而允许促炎物质进入血液,这可能会在基因易感的1型糖尿病患者中诱导自身免疫反应。 在动物模型中进行的实验表明,从饮食中去除麸质可以预防1型糖尿病发病 但是对人类的相关研究一直存在冲突。

病毒

一种理论认为,1型糖尿病是一种病毒引发的自身免疫反应,在这种反应中,免疫系统攻击病毒感染细胞以及胰腺中的β细胞。 已经发现了几种病毒,包括肠道病毒(尤其是柯萨奇病毒B型)、巨细胞病毒、爱泼斯坦-巴尔病毒、腮腺炎病毒、风疹病毒和轮状病毒,但迄今为止还没有严格的证据支持这一假设。 2011年的一项系统综述和荟萃分析显示,肠道病毒感染与1型糖尿病之间存在关联,但其他研究表明,肠道病毒感染,如柯萨奇病毒B,并非引发自身免疫过程,而是能够预防1型糖尿病的发病和发展。程。 一些研究发现口服轮状病毒疫苗可以降低发病风险,而其他研究没有发现效果。

基因治疗

基因疗法也被认为是治疗1型糖尿病的一种可能的治疗方法。

干细胞

多能干细胞可以用来产生β细胞,但以前这些细胞的功能不如正常的β细胞。 2014年,更多成熟的β细胞被生产出来,当移植到小鼠体内时,这些细胞会根据血糖释放胰岛素。 在这些技术应用于人类之前,还需要更多的证据来证明其安全性和有效性。

疫苗

目前正在研究通过诱导对胰岛素或胰腺β细胞的免疫耐受来治疗或预防1型糖尿病的疫苗。 虽然含有明矾和重组GAD65的疫苗的二期临床试验很有希望,但截至2014年,三期临床实验已经失败。 重组GAD65是一种与1型糖尿病有关的自体抗原。截至2014年,编码胰岛素原的DNA疫苗和胰岛素肽片段等其他方法仍处于早期临床开发阶段。 轮状病毒疫苗和卡介苗可降低1型糖尿病风险。 截至2019年,卡介苗治疗1型糖尿病的研究仍在继续。