糖尿病
概述
糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一组常见的以葡萄糖和脂肪代谢紊乱、血浆葡萄糖水平增高为特征的代谢内分泌疾病，比较复杂，但由于篇幅有限，本文糖尿病重点叙述最常见的2型DM，简要叙述妊娠与糖尿病，部分节段提及1型糖尿病和某些较少见的类型。
糖尿病的基本病理生理为绝对或相对胰岛素分泌不足和胰高血糖素活性增高所引起的代谢紊乱，包括糖、蛋白质、脂肪、水及电解质等，严重时常导致酸碱平衡失调；其特征为高血糖、糖尿、葡萄糖耐量减低及胰岛素释放试验异常。临床上早期无症状，至症状期才有多食、多饮、多尿、烦渴、善饥、消瘦或肥胖、疲乏无力等症群，久病者常伴发心脑血管、肾、眼及神经等病变。严重病例或应激时可发生酮症酸中毒、高渗性昏迷、乳酸性酸中毒而威胁生命，常易并发化脓性感染、尿路感染、肺结核等。自从胰岛素及抗生素问世后酮症及感染已少见，病死率明显下降。如能及早防治，严格和持久控制高血糖、高血压、高血脂可明显减少慢性并发症，有些患者病情是可以逆转的，患者体力可接近正常。
来源 : 实用内科学:全2册(上)
流行病学
1994年世界糖尿病患者为1.2亿，1997年为1.35亿，2000年为1.75亿，2010年为2.39亿，预测2030年则可达3亿。我国首次糖尿病调查于1978—1979年在上海，10万人口中发现患病率为10.12‰（标化患病率9.29‰），1980—1981年在全国14个省30万人口中患病率为6.09‰（标化患病率6.74‰），当时我国有700万糖尿病患者。本病多见于中老年，患病率随年龄而增长，自45岁后明显上升，至60岁达高峰。研究显示干部、知识分子、退休工人、家庭妇女较高，农民较低，脑力劳动者高于体力劳动者，城市居民高于农村居民。体重超重者（体质指数BMI≥24）患病率3倍于体重正常者。回族患病率最高，汉族次之，其他少数民族与汉族相仿。近年研究显示青少年人群2型糖尿病患病率快速增加，几乎与1型糖尿病各占一半。1994—1995年在全国约25万人口中（＞25岁），又进行了一次调查，发现糖尿病和糖耐量异常（impaired glucose tolerance，IGT）各占3.5%和2.5%。2008年应用糖耐量筛查20岁以上人群结果显示2型糖尿病高达9.7%。其主要原因是生活水平提高，生活方式改变，体力活动减少，营养过剩。因此必须提倡平衡饮食和活动，以便控制快速增长的势头。
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病因与分类
大部分糖尿病患者可归为两大发病机制范畴。一类（1型）为胰岛素分泌的绝对缺乏。大多数1型糖尿病患者经血清或DNA检查可发现免疫反应指标或基因标志。另一类（2型）的原因为胰岛素抵抗和胰岛素代偿性分泌反应不足的联合。在后一类患者中，虽已有足以引起慢性并发症的高血糖症，但患者在被确诊前可以长期毫无症状。这两个类型的糖尿病在发病机制、自然病史、治疗原则和反应以及预防均有明显不同。此外，尚有少数的糖尿病患者有其特有的病因和发病机制，可归于其他特殊类型。
目前我国应用的糖尿病的分型以及诊断的方法和指标，是1997年ADA/WHO制定的内容：
β细胞毁坏，常导致胰岛素绝对不足。
1.自身免疫性急发型和缓发型，GAD和（或）胰岛细胞抗体阳性。
2.特发性无自身免疫证据。
胰岛素抵抗和（或）胰岛素分泌障碍。
如MODY1，2，3型；线粒体DNA。
如胰岛素基因突变、胰岛素受体缺陷A型胰岛素抵抗、妖精综合征、脂肪萎缩性糖尿病等。
如胰腺炎症、外伤、手术或肿瘤。
如肢端肥大症、库欣综合征、胰高糖素瘤、嗜铬细胞瘤和甲状腺功能亢进症等。
如杀鼠药、烟草酸、糖皮质激素、甲状腺激素、噻嗪类药物、β-肾上腺能类似物、苯妥英钠、IFN-α和二氮嗪等，大多数均能引起糖耐量减退。
如风疹、巨细胞病毒等。
如Stiff-man综合征，抗胰岛素受体抗体等。
如Down、Klinefelter、Turner、Wolfram、Lawrence Moon Beidel等综合征和Huntington舞蹈病等。
妊娠期糖尿病指在妊娠期发现的糖尿病，但不排除于妊娠前原有糖耐量异常而未被确认者，已知是糖尿病的患者妊娠时不属此型。多数患者于分娩后可恢复正常，近30%以下患者于5～10年随访中转变为糖尿病。
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糖尿病几个主要类型的特点
①起病较急；②典型病例见于小儿及青少年，但任何年龄均可发病；③血浆胰岛素及C肽水平低，服糖刺激后分泌仍呈低平曲线；④必须依赖胰岛素治疗，一旦骤停胰岛素则易发生酮症酸中毒，甚而威胁生命；⑤遗传为重要因素，表现为第6对染色体上HLA某些抗原的阳性率增减；⑥胰岛β细胞自身抗体常呈阳性反应，包括胰岛细胞自身抗体（ICAs）、胰岛素自身抗体（IAAs）、谷氨酸脱羧酶（GAD 65）自身抗体和酪氨酸磷酸酶自身抗体（IA2和IA2β），其中以GAD抗体最具特征。85%～90%的1型患者空腹血糖开始升高时，可检测到一种或多种上述自身抗体。有些患者病情发展较慢，胰岛素分泌极少，体形消瘦，必须注射外源胰岛素才能防治酮症酸中毒，每到成年期方通过血清GAD抗体测定，才被发现是1型糖尿病。这类患者称为成人缓慢进展自身免疫性糖尿病（latent autoimmune diabetes in adults，LADA）。近年国内大样本LADA研究显示其患病率大约为6%，与2型糖尿病相比，LADA者年龄和体重均较低，且随年龄或体重增加患病率下降。LADA患者C肽水平及合并有高脂血症、高血压、肥胖的比例均较2型糖尿病低。
特发性1型糖尿病原因未明，为1型中的少数，多属非洲或亚洲人种，虽有永久胰岛素分泌缺乏和酮症酸中毒，但无自身免疫证据，也无HLA特点。
晚近日本学者提出了暴发性1型糖尿病的概念，目前国际上多采用日本学者Imagawa等提出的诊断指标：①出现高血糖症状1周内发生酮症或酮症酸中毒；②血清空腹C肽＜0.1nmol/L，而餐后2小时（胰高血糖素释放试验）C肽＜0.17nmol/L；③初诊时血糖＞16mmol/L而HbA1c＜8.5%。按照ADA和WHO的糖尿病分类标准，暴发性1型糖尿病属于特发性1型糖尿病的一种亚型。该病来势凶猛，进展迅速，预后极差。表现为起病更加急骤、病情更加凶险的一类糖尿病。如果在临床上见到患者血糖极高、进展迅速、病情危重的患者，伴有胰酶升高，要考虑暴发性1型糖尿病。
①起病较慢；②典型病例见于中老年人，偶见于幼儿；③血浆胰岛素水平仅相对性不足，且在糖刺激后呈延迟释放，有时肥胖患者空腹血浆胰岛素基值可偏高，糖刺激后胰岛素亦高于正常人，但比相同体重的非糖尿病肥胖者为低；④遗传因素甚为重要，但HLA属阴性；⑤ICA常呈阴性；⑥胰岛素效应往往甚差；⑦早期时单用口服抗糖尿病药物，一般可以控制血糖。
2型糖尿病患者主要由于胰岛素抵抗合并有相对性胰岛素分泌不足所致。这类患者并不依赖外源胰岛素而生存，但有些需用胰岛素以控制高血糖症。在这类患者中可能有一些是特殊类型的糖尿病，明确后这类型比例可能会下降。该型大部分的患者伴肥胖，肥胖症本身可引起胰岛素抵抗。即使以传统体重指标鉴定并不肥胖的患者，仍可在内脏有体脂的积聚。由于高血糖症发展甚慢，早期症状很轻微而不典型或无症状，故常经过许多年始被确诊，然而，患者很容易发生大血管和微血管并发症。面对胰岛素抵抗和高血糖症，尽管β细胞分泌更多的胰岛素，血胰岛素水平常高于正常，仍不能使血糖正常化，说明β细胞分泌功能有一定缺陷，不足以代偿胰岛素抵抗。已观察到糖尿病患者胰腺组织中炎症因子高表达，但无β细胞自身免疫破坏，推测2型糖尿病是多基因突变或多态性变化有关的疾病，确切的机制尚未阐明。
有些特殊类型伴有β细胞的单基因缺陷。如青年人中的成年发病型糖尿病（MODY），发病年龄常在25岁之前，伴轻度高血糖症，是常染色体显性遗传，在不同染色体上的基因位点发生异常。其主要特征为胰岛素分泌减少而其作用没有或极少缺陷。MODY 1型基因变异发生在染色体12上的肝细胞核因子（HNF-4α）；MODY 2型基因变异发生在染色体7p上的葡萄糖激酶基因，导致葡萄糖激酶分子的缺陷，因而要求较高的血浆葡萄糖才能兴奋出正常的胰岛素分泌水平。MODY 3型基因变异发生在染色体20q的HNF-1α上。MODY 4型与染色体13的胰岛素启动因子（IPF-1）基因的突变有关。MODY 5型与染色体17上的肝细胞核因子1β（HNF-1β）基因突变有关。MODY 6型则与位于第2染色体的神经源性分化因子/β细胞E-盒转录激活物2（Neuro DI/BETA2）有关。晚近研究证实，MODY 7、MODY 8分别与KLF 11 （Kruppel-like factor 11）和CEL（carboxyl ester lipase）有关，但是MODY 8罕见。线粒体DNA点变异引起糖尿病伴耳聋，最常见的变异发生在tRNA leucine基因的3243位，导致A至G的转变。其临床特点为起病年龄早，不胖或较消瘦，属母系遗传，疾病初期呈2型糖尿病表现，无酮症酸中毒倾向，以后β细胞功能日渐减退，最后常会发展至需用胰岛素才能控制的高血糖症。患者在糖尿病发生前后，尚可伴有不同程度听力障碍，可有神经、肌肉和眼病表现等。
此外，少数家族有常染色体遗传的基因异常，在胰岛素原转变为胰岛素时发生困难，或合成变异的胰岛素，影响其与胰岛素受体的结合。
如胰岛素受体的变异，有些患者可伴有黑棘皮病，女性患者可有男性化和卵巢囊肿，过去这类患者称为A型胰岛素抵抗。在儿童中，胰岛素受体基因变异可引起严重胰岛素抵抗，称为妖精综合征（leprechaunism）和Rabson-Mendenhall综合征。
如Vacor（鼠药）和Pentamidine（喷他脒）能永久性破坏β细胞；烟草酸和糖皮质激素可损害胰岛素的功能；IFN-α可导致糖尿病并常伴有胰岛抗体等。
一些弥漫性胰腺组织损害可引起糖尿病，主要有胰腺炎、外伤、感染、胰腺手术、肿瘤等，当然一些胰腺肿瘤引起糖尿病的机制可能不仅仅是简单的β细胞数量的减少。
一些激素（生长激素、皮质醇、胰高血糖素、肾上腺素）可以对抗胰岛素作用，当其过量可以引起糖尿病，典型的表现为过量激素去除后血糖可以恢复。
出生后6个月内发病的糖尿病称新生儿糖尿病，是一种少见的特殊类型糖尿病，临床上分为短暂性新生儿糖尿病和永久性新生儿糖尿病。此病由一些特殊基因突变所致，其中30%～58%的新生儿糖尿病由Kir6.2基因突变引起，这一突变影响到胰岛素分泌的钾离子通道。其他新生儿糖尿病有关的基因如杂合子激活的KCNJ11变异和ABCC8变异等。短暂性新生儿糖尿病可以缓解并终止治疗，但患者成年后可能复发。永久性新生儿糖尿病需要终身治疗。用胰岛素治疗这类疾病效果欠佳，改用磺脲类等口服降糖药物进行治疗效果较好。
妊娠期糖尿病指在妊娠期发现的糖尿病患者，在妊娠前已有糖尿病的患者不属于妊娠糖尿病而属于糖尿病伴妊娠。
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发病机制
胰岛素绝对不足大多见于1型糖尿病患者，相对不足大多见于2型糖尿病患者。绝对不足的证据有以下几点：①空腹血浆胰岛素浓度很低，一般＜4μU/ml（正常值为5～20μU/ml），甚至测不出；血及24小时尿中C肽均很低，常不能测出；②用葡萄糖或胰高血糖素刺激后血浆胰岛素及C肽仍低，呈扁平曲线；③对磺酰脲类治疗无效；④病理切片上示胰岛炎，早期有淋巴细胞等浸润；后期β细胞呈透明变性、纤维化，β细胞数仅及原来的10%。1型糖尿病患者每日胰岛素分泌量甚少，空腹基值及糖刺激后峰值均明显低于正常，提示绝对分泌不足（图14-4-1）。
图14-4-1 胰岛素释放试验中正常人、非糖尿病肥胖者及2型糖尿病肥胖者与1型糖尿病患者血浆胰岛素浓度对比
①正常人空腹血浆胰岛素浓度为5～20μU/ml，口服100g葡萄糖后30～60分钟达最高峰，约8～10倍于基值，3小时渐恢复至原来水平；②肥胖者（非糖尿病患者）空腹血浆胰岛素浓度比正常人为高，口服100g葡萄糖后明显增高，约45分钟时达最高峰，胰岛素浓度为250μU/ml以上，3小时后未恢复正常；③1型糖尿病患者空腹血浆胰岛素浓度稍低于正常，口服100g葡萄糖后90～120分钟才出现高峰，但低于正常；④2型糖尿病肥胖者空腹血浆胰岛素高于正常或正常，口服100g葡萄糖后2小时才达高峰，较正常者明显增高，但较相应体重肥胖而非糖尿病患者为低；⑤上述数据说明糖尿病患者分泌胰岛素较正常相应体重者为低，且高峰延迟出现，提示胰岛素分泌相对不足，1型糖尿病患者（幼年型、消瘦者）分泌更少
相对性胰岛素分泌不足表现于空腹血浆胰岛素及葡萄糖刺激后胰岛素释放试验中的浓度均低于相应体重的非糖尿病患者。但肥胖的2型糖尿病患者血浆胰岛素浓度基值或刺激后高峰均比正常对照为高，仅比相应体重而非糖尿病患者低且高峰延迟出现。葡萄糖刺激后正常人胰岛素高峰见于口服糖后30～60分钟内，2型患者的高峰约延迟30～45分钟出现（图14-4-1）。
糖尿病的病因和发病机制甚为复杂，至今尚未明了。各种类型糖尿病的病因及机制相差甚大，以下分别简述1型和2型糖尿病的机制。
不少患者有阳性家族史，遗传因素不论在1型或2型均较肯定。
据近代孪生儿研究，1型中单卵双胞胎发生一致率为30%～50%，其β细胞自身免疫反应一致性为2/3。1型患者第6对染色体短臂上人白细胞抗原（HLA）等位点上出现频率增减，提示遗传易感性倾向，且随人类染色体研究中已知种族而异。研究证实，DQβ57非天门冬氨酸和DQα52精氨酸可明显增强1型糖尿病的易感性，尤其在白种人中更为显著。2型患者无HLA特殊标志。
1型糖尿病患者细胞和体液免疫的证据有：①患者可伴有多种其他免疫性疾病，如Graves病、桥本甲状腺炎、恶性贫血、原发性慢性肾上腺皮质功能减退症等；②可伴有脏器特异性抗体，包括甲状腺、胃壁细胞及抗肾上腺抗体等；③起病较急而于6个月内死亡者有胰岛炎，其中有T淋巴细胞、NK细胞和K细胞浸润；④白细胞移动抑制试验阳性；⑤胰岛细胞抗体（ICA）免疫荧光测定阳性，在1型病例发病1～2年内可高达85%（正常人阳性率仅0.5%～1.7%），后渐下降，后又发现胰岛细胞表面抗体（ICsA）、补体结合胰岛细胞抗体（CF ICA）、细胞毒性胰岛细胞抗体（cytotoxic-ICA）、64K和38K免疫沉淀抗体等，其中ICsA、CF ICA和免疫沉淀抗体选择性地作用于β细胞；⑥近年发现1型患者中针对胰岛细胞抗原的抗体，经鉴定是谷氨酸脱羧酶（GAD），在近期发病的1型患者中阳性率为69%，在发病3～42年的患者中仍有59%阳性率，远较病程＞3年以上的1型患者的ICA阳性率为高；⑦抑制性T淋巴细胞数及功能降低，K细胞数及活性增高。1型患者发病机制见图14-4-2。
图14-4-2 1型糖尿病发病机制
2型患者的发病机制与1型不同，并非因自身免疫β细胞破坏所致，主要在基因缺陷的基础上存在胰岛素抵抗和胰岛素分泌障碍两个环节。现在认为两者均与发病有关。
糖尿病患者胰岛功能衰竭比以前人们估计得早得多，空腹血糖受损（impaired fasting glucose，IFG）和葡萄糖耐量减退（IGT）者胰岛功能损伤已达50%左右。大部分2型糖尿病患者1相胰岛素分泌减退或消失。导致胰岛功能衰竭的因素包括：
家系发病调查发现2型糖尿病患者的38%的兄妹和1/3后代有糖尿病或IGT，单卵双生的发病一致率可能为70%～85%，另外种族患病率调查也进一步证实遗传在2型糖尿病中的作用。研究认为2型糖尿病是一种异质性、多基因遗传病。利用全基因组相关性分析（GWAS）方法已经发现30多个和2型糖尿病发病相关的SNP位点。这些SNP有关基因包括：TCF7L2、FT0、KCNJ11、等，上述基因SNP的表型多与胰岛的损伤有关。如转录因子7类似物2 （transcription factor 7-like 2，TCF7L2）的变异体rs7903146与2型糖尿病密切相关，华山医院研究组（华山组）证实rs7903146亦与中国内地2型糖尿病相关，认为可能与影响WNT基因的表达（包括GLP-1）有关。
包括胰岛α、β细胞胰岛素抵抗（详见下文）。
在β细胞中脂肪酸氧化被抑制，长链脂酰辅酶A集聚，长链脂酰辅酶A可以通过开放β细胞钾通道减少胰岛素分泌，还可增加UCP-2表达减少胰岛素分泌。此外可能通过脂肪酸或甘油三酯诱导的神经酰胺合成或NO生长诱导β细胞凋亡。
在β细胞中，正常血糖者氧化的糖代谢产生的ROS可以被超氧化物歧化酶清除，而在高糖时ROS生产增加，不能完全被清除，导致细胞内元件受损。如过高的ROS影响胰腺十二指肠同源盒1（PDX-1）表达，PDX-1为胰岛素启动子活性的一个关键调节剂，其受损导致胰岛素基因转录减少。此外，ROS增加NF-κB活性，诱导β细胞凋亡。
β细胞功能进行性下降；内源性促胰岛素分泌功能失调。
在2型糖尿病患者中餐后血浆GLP-1下降，且对GIP的胰岛素刺激作用抵抗。
随着增龄因ROS的增加而诱导FoxO基因的表达。FoxO家族是转录调节因子在动物细胞的分化、增殖、免疫、衰老等调节功能方面起重要调节作用。FoxO蛋白能和β-cat竞争结合TCF，因而抑制TCF靶基因的表达，包括GLP-1基因的表达。因而此为老年人易患糖尿病的原因之一。
综上所述，防治糖尿病必须包括对IGT和IFG的干预治疗，并且要考虑去除导致胰岛功能损伤及糖尿病的因素。
2型患者可以通过以下三个水平表现其胰岛素抵抗性。
胰岛素基因突变而形成结构异常和生物活性降低的胰岛素导致糖尿病：B链上第25个氨基酸（苯丙氨酸）为亮氨酸所替代，第24个氨基酸（苯丙氨酸）为丝氨酸所替代；A链上第3个氨基酸（缬氨酸）为亮氨酸所替代；连接肽上第65个氨基酸（精氨酸）为组氨酸所替代，也有由于连接肽酶可能有缺陷不能使胰岛素原（proinsulin）分解去C肽而形成胰岛素，以致血循环中胰岛素原过多而胰岛素不足等，均可导致糖尿病。但此种异常胰岛素引起的糖尿病在病因中仅占极少数。近年认为50%胰岛素抵抗的作用是因胰岛素转运减慢所致。
胰岛素受体是一跨膜的大分子糖蛋白，由两个α亚基和两个β亚基组成。胰岛素与细胞α亚基特异性结合后发生构型改变，导致细胞内β亚基的酪氨酸激酶活化，这是胰岛素发挥其作用的细胞内修饰的第一步。胰岛素受体基因突变可通过多种方式影响受体的功能：受体生物合成率降低；受体插入细胞膜过程异常；受体与胰岛素的亲和力下降；酪氨酸激酶活性降低；受体降解加速。现已有30种以上胰岛素受体基因点状突变或片段缺失与严重的胰岛素抵抗有关。临床上也已发现多个综合征与胰岛素受体基因突变有关，如妖精综合征、脂肪萎缩性糖尿病等。
图14-4-3 2型糖尿病发病机制
胰岛素与其受体的α亚基结合，β亚基酪氨酸激酶活化后，进而使胰岛素敏感组织细胞内的胰岛素受体底物（insulin receptor substrate，IRS）磷酸化，从而诱发一系列生化改变。胰岛素促进各组织的葡萄糖转运及酵解、肝和肌肉的糖原合成、糖异生和糖原分解的抑制。过程中胰岛素需依赖葡萄糖运载体4（GLUT4）及许多关键酶如葡萄糖激酶、糖原合成酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和丙酮酸脱氢酶等的活性。GLUT4转运葡萄糖依赖于胰岛素，后者激活GLUT4并促进其由细胞内微粒体向细胞膜转位，从而促进葡萄糖转入细胞内。已发现肥胖症和2型糖尿病患者的脂肪细胞内GLUT4基因表达降低，肿瘤坏死因子（TNF-α）表达增多，致使脂肪分解增加，FFA浓度增高，通过脂肪酸-葡萄糖循环，相互影响糖和脂肪的代谢，导致胰岛素作用减弱和胰岛素抵抗。尤为甚者，增高的FFA和甘油三酯尚可异位沉积于β细胞，导致功能减退，沉积于肝和平滑肌导致两者对胰岛素不敏感。脂代谢紊乱在2型糖尿病发病机制中起重要作用，因而糖尿病也有糖脂病（diabetes mellitus）之称。2型糖尿病发病机制见图14-4-3。
来源 : 实用内科学:全2册(上)
病理生理
1型糖尿病是由于遗传易感基因的基础和某些环境因素的作用下，诱发针对β细胞的免疫性炎症，β细胞受破坏而致功能严重损害或丧失所引起的一类糖尿病。1型糖尿病患者胰岛β细胞破坏高达90%以上，胰岛素绝对缺乏，因而1型糖尿病病理生理过程及糖蛋白、脂肪代谢紊乱与胰岛素的缺乏有关（图14-4-4）。
2型糖尿病是一种慢性病，病程漫长，少则数年，长则数十年；从正常血糖到间歇餐后高血糖，以致发展到持续性空腹高血糖；从无糖尿到有糖尿；从无症状到有症状，从无并发症到有并发症是一个长期的从病理生化和病理生理发展到病理解剖严重损坏阶段的病变过程，反映着胰岛β细胞储备功能逐渐低下与胰岛素分泌障碍的演变过程。
葡萄糖利用减少和肝糖输出增多是高血糖的主要原因。当胰岛素活性不足时，则发生下列病理生理变化：
当葡萄糖进入脂肪及肌肉细胞膜时需有胰岛素促进其转运，当胰岛素不足时葡萄糖进入减少。在肝细胞中，胰岛素能诱导合成葡萄糖激酶（为己糖激酶的同工酶），在糖尿病中此酶活性下降，于是磷酸化减弱，引起葡萄糖利用减少。
胰岛素有加强糖原合成酶催化作用，当缺少时糖原合成减少，血糖增高。
胰岛素可促进磷酸果糖激酶的合成，又可诱导肝中L-型丙酮酸激酶的合成。当胰岛素不足时，这两个酶合成减少，于是糖酵解减弱。
在此戊糖通路中6-磷酸葡萄糖脱氢酶及6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶促进相应底物脱氢而生成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），此酶为主要供氢体，对脂肪酸、胆固醇及类固醇激素的生物合成起重要作用，当胰岛素缺少时，NADPH生成减少，因而不仅磷酸戊糖通路减弱，而且影响脂肪酸与胆固醇等的合成。但当2型糖尿病早期，尤其轻症患者胰岛素分泌相对增多，则脂肪合成可增多。故不少患者较肥胖，伴高甘油三酯血症与高胆固醇血症，属高脂蛋白血症中第Ⅳ及Ⅱ型。
三羧酸循环是乙酰辅酶A氧化生成CO2和H2O的通路。乙酰辅酶A是糖、脂肪及蛋白质分解代谢的中间产物。当葡萄糖酵解形成丙酮酸后，在线粒体膜上经丙酮酸脱氢酶系催化而脱氢氧化并脱羧后成为乙酰辅酶A。当乙酰辅酶A进入三羧酸循环进行氧化时，首先必须与草酰乙酸在柠檬酸合成酶的催化下形成柠檬酸。胰岛素能直接加强丙酮酸脱氢酶系活性，还能促进柠檬酸合成酶的作用，使三羧酸循环进行有氧氧化。当胰岛素不足时，则三羧酸循环氧化减弱。
上述5个环节为在肝、肌肉及脂肪等组织内葡萄糖利用减少的病理生理。此外由于胰岛素缺乏对肝及肌糖原分解抑制减弱，对糖原异生及肝糖生成的抑制过程减弱，以致引起肝糖输出增多，其病理生理机制如下：
1.糖原分解增多 胰岛素可抑制肝和脂肪组织中cAMP，与胰高血糖素和邻苯二酚胺有拮抗作用。当胰岛素分泌减少时，糖原分解增多，肝糖输出增多，而使血糖上升。在正常人体内高血糖对胰高血糖素起抑制作用，但在糖尿病中血糖虽升高而胰高血糖素分泌不受抑制。
2.糖异生作用增强 由非糖物质转变为葡萄糖和糖原的过程，称为糖异生作用。主要由成糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油等经糖酵解的逆向形成，在生理条件下主要在肝内进行。当饥饿和酸中毒时，也可在肾内进行。在糖酵解过程中，大多数反应是可逆的，但是由己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶所催化的三个反应，因释放热能较多，难于逆向进行，故丙酮酸必须首先经羧化为草酰乙酸，再经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸，并再经果糖1，6-二磷酸酶及葡萄糖6-磷酸酶的作用而完成糖异生过程。在此过程中受胰高血糖素、邻苯二酚胺和肾上腺糖皮质激素的促进，而胰岛素则拮抗之。当胰岛素缺少而胰高血糖素等增多时，糖异生作用加强而肝糖输出增多。
由于丙酮酸羧化酶存在于线粒体中，故丙酮酸必须进入线粒体才能羧化生成草酰乙酸，但草酰乙酸不能透过线粒体内膜逸出，必须经谷草转氨酶（或苹果酸脱氢酶）形成门冬氨酸（或苹果酸）后才能逸出到胞浆，再经胞浆内谷草转氨酶（或苹果酸脱氢酶）转化为草酰乙酸后由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化为磷酸烯醇式丙酮酸。
3.肝糖生成增多 在肝中与肌肉中不同，有磷酸酶可促进6-磷酸葡萄糖分解为游离葡萄糖，从肝中输出经肝静脉入血循环。当肝糖原分解或糖异生加强而6-磷酸-葡萄糖增多，肝糖输出增多而使血糖升高。
总结上述因胰岛素活性不足所致糖利用减少而肝糖生成增多，其病理生化过程可归纳于图14-4-4。近年的研究证实另外一些组织功能的缺陷或代谢紊乱亦参与2型糖尿病糖代谢紊乱的病理生理过程，如脂代谢紊乱；GLP-1下降及GIP水平升高，导致胰岛素分泌减少及肝糖输出增加；基础胰高血糖素升高及基础的肝糖输出增加；肾对葡萄糖的处理失调，T2DM人类肾近曲小管细胞钠依赖性葡萄糖转运体（sodium dependent glucose transporter 2，SGLT2）mRNA及蛋白升高，增加肾对葡萄糖重吸收能力；神经递质紊乱，葡萄糖摄取后室旁核和腹正中核两个区域被持续抑制，肥胖者达到最大抑制反应的时间明显延长。上述各种因素影响的主要结果为高血糖和糖尿。
图14-4-4 糖尿病病理生理过程及糖、蛋白质、脂肪代谢紊乱
糖尿病严重者未经适当控制时常有下列脂代谢紊乱：
1.由于磷酸戊糖通路明显减弱，还原型辅酶Ⅱ（NADPH）减少，脂肪合成常减少，患者多消瘦；但早期2型轻症患者则由于多食而肥胖。
2.由于肝糖原合成及贮藏减少，在腺垂体、脑垂体及肾上腺等分泌激素的调节下，脂肪入肝沉积，肝细胞变性，肝大为脂肪肝。
3.在重症病例中，脂肪大量动员分解为α甘油磷酸及游离脂肪酸，在肉毒碱脂酰转换酶催化下经线粒体膜而入线粒体进行氧化，生成大量乙酰辅酶A；又因糖酵解失常草酰乙酸减少，乙酰辅酶A未能充分氧化而转化为大量酮体。当酮体生成过多、过速，氧化利用减慢（由于胰岛素活性高度不足）时，则积聚而成为酮血症和酮尿。临床上出现酮症、酮症酸中毒，严重时发生糖尿病性昏迷，详见后文。
在严重病例还原型辅酶Ⅱ供应缺少时，胆固醇合成减少，但在轻症早期2型患者中NADPH供应尚充沛时，胆固醇合成旺盛，形成高胆固醇血症。且常伴有高甘油三酯血症，游离脂肪酸、LDL、VLDL增高，形成高脂血症和高脂蛋白血症。尤以第Ⅳ、Ⅱb及Ⅲ、Ⅴ型为多见。HDL常降低，ApoA1、ApoA2亦降低，ApoB升高。升高的FFA损伤葡萄糖代谢是通过降低胰岛素对肌肉作用，同时升高基础肝糖原异生，胰岛素抑制肝糖原产生作用下降。细胞质的长链脂肪酰基辅酶A（LCFA-CoA）是FFA的代谢产物，在肝及肌肉可以损伤胰岛素作用。吡格列酮改善胰岛素敏感性。凡此脂代谢紊乱为糖尿病患者动脉粥样硬化发病机制中重要的物质基础。
糖尿病患者蛋白质代谢常紊乱，尤其是未妥善控制，甚或酮症时，肌肉及肝中蛋白质合成减少而分解增多，呈氮质负平衡。胰岛素不足时糖异生旺盛，血浆中成糖氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸及谷氨酸下降，被肝摄取后转化为糖，使血糖进一步升高。同时成酮氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸及α氨基丁酸成倍上升，尤其是前两者在肝中脱氨生酮，使血酮升高形成酮血症，严重时发展为酮症酸中毒。此外，血中氨基酸、非蛋白氮浓度升高，尿中尿素氮及有机酸也增高，影响水和酸碱平衡，使失水及酸中毒进一步恶化。由于蛋白质呈负平衡，患者消瘦、乏力、抵抗力差、易感染，创口不易愈合，小儿生长发育受阻。
由于糖尿病控制不良时持久性高血糖症可使血浆和组织蛋白发生过度非酶糖化反应，蛋白质的构型和功能因而发生异常改变。如糖化血红蛋白（HbA1c）增高时引起组织缺氧，血浆LDL、纤维蛋白原和血小板以及组织胶原蛋白糖化增高可导致血黏度增加，血流淤滞，抗凝机制异常，自由基产量增加等。凡此均与糖尿病大、小血管等慢性并发症的发生有密切关系。
常引起各主要脏器功能失常，尤其在酮症酸中毒时更严重，详见后文。
尤其是维生素B族缺乏。糖尿病中病理生理影响非常广泛，几乎与所有体内主要物质代谢均有关系，尤其以糖、脂肪和蛋白质的影响更大，重点表现在肝、肌肉及脂肪组织中。
研究表明外周血炎症标志物（如CRP、IL-6）是2型糖尿病的独立危险因素。巨噬细胞参与了动脉粥样硬化慢性炎症反应的全过程。巨噬细胞在肝、脂肪、胰岛等代谢器官的募集和激活导致胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生。抗炎作用的药物（如阿司匹林、IL-1受体拮抗剂等）可以降低血糖和外周血炎症标志物，减低2型糖尿病的发病风险。综上所述，代谢性炎症参与2型糖尿病及其慢性并发症的病理生理，抗炎治疗可改善糖尿病糖脂代谢紊乱，因此认为2型糖尿病可考虑为慢性低度自身炎症性疾病（autoinflammatory disease）。
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病理解剖
在1型与2型中病理变化不同。1型中大多呈胰岛炎，胰岛数量和β细胞数大减，提示绝对性胰岛素缺乏。2型中尤其是肥胖者早期胰岛大于正常，β细胞多于正常；呈特殊染色，切片示β细胞颗粒减少。当糖尿病发生5年以上者，则胰岛数、大小及β细胞数均见减少，直至死亡后解剖见几种典型变化。据Warren等分析811例各种年龄糖尿病患者胰岛病理结果如下：正常33%，透明变性41%，纤维化23%，水肿变性4%及淋巴细胞浸润1%。胰岛透明变性者其组织化学呈透明物质染伊红色，分布于β细胞内，为一种糖蛋白。于电镜下其亚微结构性质与淀粉样沉淀物类似，可能即为胰淀素。此种病变较多见于40岁以上的2型糖尿病患者及得病10年以上者。
纤维化者不论1型还是2型糖尿病患者均可呈胰岛纤维化，尤以老年人为多见。在幼年型患者中提示为胰岛炎后果，终于胰岛完全纤维化，β细胞常＜10%。在2型病例中胰岛纤维化常伴胰腺泡纤维化与胰内血管硬化。
目前威胁糖尿病患者生命最严重的病理为心血管病变，约70%以上患者死于心血管性病变的各种并发症；血管病变非常广泛，不论大中小血管、动脉、毛细血管和静脉，均可累及，常并发许多脏器病变，特别是心血管、肾、眼底、神经、肌肉、皮肤等的微血管病变。
动脉粥样硬化见于半数以上患者，发病不受年龄限制，主要累及主动脉、冠状动脉、脑动脉等，常引起心、脑、肾严重并发症而致死。周围动脉尤其是下肢足背动脉等硬化可引起坏疽。
包括毛细血管、微动脉、微静脉，从光镜及电镜下发现糖尿病中微血管病变的特征为毛细血管基膜增厚：正常基膜厚约80～250nm，糖尿病患者基膜增厚可达500～800nm。基膜中有糖类沉积，其中主要为羟赖氨酸与葡萄糖基半乳糖结合物（一种糖蛋白）沉积，而赖氨酸相应按比例减少，提示赖氨酸被羟化而成羟赖氨酸，此种微血管病变常伴有微循环异常，为并发许多脏器病变的病理基础。分布非常广泛，尤以肾小球、眼底、神经、心肌、肌肉等的微血管为主，引起肾病变、眼底病变、神经病变及心肌等肌肉病变，成为决定患者预后的主要因素。
基膜增厚的发病机制有两种学说：
基膜增厚是由于糖蛋白沉积，最明确者为肾小球基膜，也见于肾小球系膜中。肾小球内皮细胞、上皮细胞及系膜细胞都能合成此基膜中的物质，在伴有微量白蛋白尿的糖尿病患者中，肾小球系膜细胞及动脉肌中层（myomedial）细胞增殖，两者均能合成胶原蛋白Ⅳ，连接蛋白和硫酸类肝素蛋白多糖（HSPG）等细胞外基质（ECM），不仅在数量上较无微量白蛋白尿患者异常增多，且其质量也有改变。在肾小球硬化症中的肾小球基膜（GBM）内带负电荷的HSPG含量明显降低，在冠状动脉中也有类似改变。ECM或GBM中HSPG的降低导致GBM的负电荷降低，白蛋白易于自GBM漏出，动脉也易于发生硬化。因而微量白蛋白尿不仅是糖尿病肾病的，而且也是心血管病的危险因素。毛细血管基底膜增厚与高血糖症和生长素旺盛，促使糖化蛋白合成增强、分解减慢有密切关系。
毛细血管基膜增厚可见于糖尿病前期，但此时代谢紊乱尚不明显，故认为由于遗传因素所致。基膜或ECM主要功能为：保持结构完整和抗增殖作用。基膜增厚时，交联度发生改变，加以负电荷降低，通透性增高，小分子蛋白漏出形成微量白蛋白尿，以致蛋白尿和晚期肾病变。并可发生眼底视网膜病变和动脉硬化症。
有糖尿病性肾小球硬化者占25%～44%，可分结节型、弥漫型及渗出型3种。尤以1型糖尿病中为多见，此外，肾盂肾炎及肾小动脉硬化亦常见，坏死性肾乳突炎罕见。足细胞是附着在肾小球基底膜外的高度分化的上皮细胞。2型糖尿病患者糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）早期足细胞数目和密度已开始减少，并随病变加重而加重，足细胞病变不仅导致大量蛋白尿发生，而且与K-W结节形成、肾小球硬化和肾功能损伤密切相关。死于糖尿病昏迷者可发生急性肾衰竭伴肾小管坏死。详见后文。
常肿大，有脂肪浸润、水肿变性及糖原减少，脂肪肝亦常见。
除心壁内、外冠状动脉及其壁内分支呈广泛动脉粥样硬化伴心肌梗死等病变外，心肌病变亦已肯定，有尸检及多种动物模型等许多佐证。心肌细胞内肌丝明显减少，电镜下可见大量肌原纤维蛋白丧失，严重时心肌纤维出现灶性坏死。心肌细胞内有许多脂滴和糖原颗粒沉积。线粒体肿胀、嵴断裂、基质空化，心肌细胞膜破裂，并可见髓质小体、脂褐素颗粒等形成。
全身神经均可累及。以周围神经病变最为常见，呈鞘膜水肿、变性、断裂而脱落；轴突变性、纤维化、运动终板肿胀等。自主神经呈染色质溶解，胞浆空泡变性及核坏死，胆碱酯酶活力减少或缺乏，组织切片示自主神经呈念珠状或梭状断裂，空泡变性等。脊髓及其神经根呈萎缩及橡皮样变，髓鞘膜变薄，轴突变薄，重度胶质纤维化伴空泡变性，前角细胞萎缩而代之以脂肪组织。糖尿病昏迷死亡者脑水肿常见，神经节细胞多水肿变性。
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临床表现
糖尿病是一慢性进行性疾患，除1型起病较急外，2型一般起病徐缓，难于估计时日。后者早期轻症常无症状，但重症及有并发症者则症状明显且较典型。病程漫长，无症状期因难于估计，至症状出现或临床上确诊后常历时数年至数十年不等。有时可始终无症状，直至脑血管或心脏等严重并发症在临终前不久才被发现有糖尿病基础。兹将2型糖尿病各期临床表现分述如下：
约90%是中年以上2型糖尿病患者，食欲良好，体态肥胖，精神体力一如常人，往往因体检或检查其他疾病或妊娠检查时偶然发现食后有少量糖尿。空腹血糖正常或稍高，但饭后2小时血糖高峰超过正常，糖耐量试验往往显示糖尿病。不少患者可先发现常见的兼有病或并发症，如高血压、动脉硬化、肥胖症及心血管病、高脂血症或高脂蛋白血症，或屡发化脓性皮肤感染及尿路感染等。1型患者有时因生长迟缓、体力虚弱、消瘦或有酮症等明显症状而易被发现。
在2型糖尿病无症状期或仅处于IGT状态时，患者常常已有高胰岛素血症，而在1型糖尿病出现症状前往往已有ICA和GAD阳性。
无症状期之前实际上尚有一般试验包括糖耐量试验均阴性的阶段，但这些对象可能有糖尿病家族史、巨婴史或伴有代谢综合征，如胰岛素抵抗、高胰岛素血症、高血压、高LDL血症和肥胖等，均属于糖尿病的高危对象。
无症状期糖尿病经饮食和（或）运动等治疗，可使病情较易得到控制，防止和减少慢性并发症，有些患者不必终身用药，甚至逆转。
此期患者常有轻重不等的症状，且常伴有某些并发症、伴随症或兼有病。有时本病症状非常轻微，但兼有病或并发症的症状可非常严重，且有时先于糖尿病症状出现，或以主要症状的形式出现而将糖尿病本身症状掩蔽。如老年患者常先有冠心病症候群（心绞痛、心肌梗死、心律不齐和心力衰竭等），或脑血管意外症候群，但糖尿病症候群非常轻微，故临床上常被忽视或漏诊。中年患者可先有尿路感染、肺结核、皮肤疖痈或某些外科情况如胆囊炎、胰腺炎等症状出现。幼年患者有时可以酮症酸中毒为首发症状。如空腹及餐后血糖均明显升高者，一般有下列典型症状：
由于糖尿，尿渗透压升高而肾小管回吸收水减少，尿量常增多。患者尿意频频，多者一日夜可二十余次，夜间多次起床，影响睡眠。不仅每次尿多与尿频，一日尿总量常在2～3升以上，偶可达10余升。由于多尿失水，患者烦渴，喝水量及次数增多，可与血糖浓度及尿量和失糖量成正比；当胰岛素缺乏及酮症酸中毒时，钠、钾离子回吸收更困难，多尿加重；常使血浆浓缩，影响渗透压，可酿成高渗性昏迷等严重后果。
由于失糖，糖分未能充分利用，伴以高血糖刺激胰岛素分泌，食欲常亢进，易有饥饿感，主食有时达1～2斤，菜肴比正常人多一倍以上，尚不能满足。但有时患者食欲忽然降低，则应注意有否感染、发热、酸中毒，或已诱发酮症等并发症。多尿、多饮及多食临床上常称“三多症”。
由于代谢失常，能量利用减少，负氮平衡，失水和电解质，酮症时更严重，患者感疲乏、虚弱无力。尤其是幼年（1型）及重症（2型）患者消瘦明显，体重下降可达数十斤，劳动力常减弱。久病幼儿生长发育受抑制，身材矮小、脸色萎黄、毛发少光泽，体力多虚弱。但中年以上2型轻症患者常因多食而肥胖。
多见于女性阴部，由于尿糖刺激局部所致。有时并发白色念珠菌等真菌性阴道炎，瘙痒更严重，常伴以白带等分泌。失水后皮肤干燥，亦可发生全身瘙痒，但较少见。
有四肢酸痛、麻木、腰痛、性欲减退、不育、月经失调、便秘、视力障碍等。有时有顽固性腹泻，每日大便2～3次至5～6次不等，呈稀糊状，一般属非炎症性而为功能性腹泻，可能与自主神经功能紊乱有关。有时有直立性低血压、大汗淋漓、大小便失禁等亦属严重神经系统表现，许多症状由于并发症与兼有病所致。
早期轻症，大多无体征。久病者常可发现因失水、营养障碍、继发感染、心血管、神经、肾、眼部、肌肉、关节等并发症而出现各种体征。可肝大，尤多见于1型患者，适当治疗后可恢复。国内病例中呈皮肤黄瘤及胡萝卜素血症者罕见。
1型糖尿病虽各个年龄组均可发病，但多发生于儿童及青少年时期，“三多一少”症状往往比2型糖尿病明显。发病初期往往有较明显的体重下降，且起病迅速，常有酮症倾向，以致出现酮症酸中毒，临床表现为食欲减退、恶心、呕吐、头痛、烦躁、呼吸深快及尿量减少等症状，甚至出现昏迷。具有特征性的临床表现是呼气中有烂苹果味（丙酮气味）。据上述临床特点，尚可鉴别1型和2型糖尿病，若有困难时则需检测胰岛素和相关抗体。
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实验室检查
尿糖阳性是诊断糖尿病的重要线索，但是尿糖阴性不能排除糖尿病，尤其是在2型患者。决定有无糖尿及尿糖量的因素有三个：①血糖浓度；②肾小球滤过率；③肾小管回吸收葡萄糖率（可能与SGLT2有关）。正常人肾糖阈为8.9～10.0mmol/L；如菊糖清除率为125ml/ min，肾小管能回吸收肾小球滤液中葡萄糖250～300mg/ min，故血糖正常时尿中无糖。但不少晚期患者由于肾小动脉硬化、肾小球硬化症等病变，肾血流量减少，肾小球滤过率减低而肾小管回吸收糖的功能相对尚好时，则血糖浓度虽高而无糖尿，临床上称为肾糖阈增高。反之如肾小管再吸收糖的功能降至120mg/min以下，则血糖浓度虽在5.6mmol/L左右仍可有糖尿，临床上称为肾糖阈降低，见于肾性糖尿，为本病重要鉴别诊断之一。
一般无并发症患者阴性或偶有白蛋白尿，低于30mg/d或20μg/min，白蛋白尿排泄率在30～300mg/d时称微量白蛋白尿，表明患者已有早期糖尿病肾病；白蛋白尿排泄率＞300mg/d时，称临床或大量白蛋白尿，常规尿检可出现蛋白尿，此时病变已非早期，随病变发展尿蛋白量较多，可达0.5g%（相当于4+），每日丢失蛋白质可在3g以上（正常人＜30mg/d），常引起严重低蛋白血症和肾病综合征。高血压、肾小动脉硬化症、心力衰竭者亦常有少量蛋白尿，有时于酮症酸中毒、高渗昏迷伴循环衰竭者或休克失水严重影响肾循环时亦可出现蛋白尿。
见于重症或饮食失调伴酮症酸中毒时，也可因感染、高热等进食很少（饥饿性酮症）。
往往与大量蛋白尿同时发现，多见于弥漫型肾小球硬化症，大都属透明管型及颗粒管型。
偶见于伴高血压、肾小球硬化症、肾小动脉硬化症、肾盂肾炎、肾炎伴坏死或心力衰竭等病例中。有大量白细胞者常提示有尿路感染或肾盂肾炎，往往比非糖尿病患者为多见。有肾坏死者有时可排出肾坏死组织，为诊断该病的有力佐证。
无并发症者血常规大多正常，但有下列生化改变：
1.血糖 本病2型中轻症病例空腹血糖可正常，餐后常超过11.1mmol/L，重症及1型病例则显著增高，常在11.1～22.0mmol/L范围内，有时可高达33.0mmol/L以上。华山医院1例2型患者高达66.0mmol/L；但此类患者常伴高渗昏迷及糖尿病酮症而失水严重，经治疗后可迅速下降。
2.血脂 未经妥善控制者或未治患者常伴以高脂血症和高脂蛋白血症。典型的表现主要是甘油三酯（TG）升高、低密度脂蛋白（LDL）升高、高密度脂蛋白（HDL）降低。尤以2型肥胖患者为多，但有时消瘦的患者亦可发生。血浆可呈乳白色混浊液，其中脂肪成分均增高，特别是甘油三酯、胆固醇及游离脂肪酸。有时有乳白色奶油盖，其最上层为乳糜微粒。大都属高脂蛋白血症第Ⅴ型。甘油三酯可自正常浓度上升4～6倍，游离脂肪酸自正常浓度上升2倍余，总胆固醇、磷脂、低密度脂蛋白（LDL）均明显增高。尤其是有动脉硬化性心血管病及肾病的糖尿病患者，脂质上升更明显，而单纯性糖尿病患者则升高较少。游离脂肪酸上升更提示脂肪分解加速，反映糖尿病控制较差，与血糖升高有密切关系，较甘油三酯升高更敏感。高密度脂蛋白尤其是亚型2（HDL2Ch）降低，ApoA1、ApoA2亦降低。
3.血酮、电解质、酸碱度、CO2结合力与尿素氮等变化将在酮症酸中毒、高渗昏迷、乳酸性酸中毒和肾病变等有关节段中叙述。
4.抗体检查 使用较多的抗体有：胰岛细胞抗体（ICA）、胰岛素抗体（IAA）、谷氨酸脱羧酶自身抗体（GADAb），其中以GADAb的价值最大，这些抗体对于鉴别糖尿病类型有很大帮助。
5.HbA1c 测定对空腹血糖正常而血糖波动较大者可反映近2～3个月中血糖情况，对糖代谢控制状况和与糖尿病慢性并发症的相关性优于血糖测定结果。HbA1c正常值为3.2%～6.4%，糖尿病患者常高于正常。
6.果糖胺和糖化血清白蛋白测定 可反映近2～3周中血糖情况，与HbA1c相平行，糖尿病患者不论1型、2型均增高，尤以1型为高。注意测定结果受白蛋白浓度的影响。
对部分患者需估计其胰岛素抵抗、β细胞功能或血糖控制情况时，尚可以做下列测定：
1.空腹血浆胰岛素测定 华山医院放射免疫法测定空腹血浆胰岛素正常范围为5～20μU/ml，1型患者往往在5μU/ml以下，甚至不能测出。2型患者血浆胰岛素浓度一般正常，少数患者偏低，肥胖患者常高于正常，增高明显者呈高胰岛素血症，提示有胰岛素抵抗。后者为代谢综合征中的一个组成，可认为是冠心病的危险因素之一，近年来备受关注。胰岛素和胰岛素原有免疫交叉性，因此均能为一般放免测定法测出，而对心血管的不良影响，胰岛素原可能更甚于胰岛素。已有研究胰岛素原的测定应用于临床。
2.胰岛素释放试验 于进行口服葡萄糖耐量试验时可同时测定血浆胰岛素浓度，以反映胰岛β细胞储备功能。1型患者除空腹水平很低外，糖刺激后胰岛素水平仍很低，呈低平曲线，尤其是计算同时的葡萄糖（G）与胰岛素（IRI）的比值，IRI/G，提示胰岛素分泌偏低（正常值为25μU/ ml）。2型患者空腹水平可正常或偏高，刺激后呈延迟释放。葡萄糖刺激后如胰岛素水平无明显上升或低平，提示β细胞功能低下。
3.C肽测定 从胰岛β细胞释放的胰岛素经肝、肾后受胰岛素酶等灭能，周围血中每次循环将有80%被破坏，且其半衰期仅4.8分钟，故血浓度仅能代表其分泌总量的极小部分。C肽是从胰岛素原分裂而成的与胰岛素等分子肽类物，不受肝酶的灭能，仅受肾作用而排泄，且其半衰期为10～11分钟，故血中浓度可更好地反映胰岛β细胞储备功能。测定C肽时不受胰岛素抗体所干扰，与测定胰岛素无交叉免疫反应，也不受外来胰岛素注射的影响，故近年来仍用测定C肽血浓度或24小时尿中排泄量以反映β细胞分泌功能。
（1）血清C肽浓度测定：用放射免疫法测定空腹时正常人血清C肽为1.0ng/ml±0.23ng/ml，当口服葡萄糖后峰值见于60分钟时，浓度为3.1ng/ml。据Block等测定，正常人口服100g葡萄糖后血清C肽于60分钟后从1.3ng/ml±0.3ng/ml上升至4.4ng/ml±0.8ng/ml，2型糖尿病患者2小时后仅上升2.3ng/ml。另5例1型患者曾以胰岛素治疗5年以上者C肽水平很低，无论空腹时及刺激后均未能测出。
（2）24小时尿C肽测定：正常人24小时尿C肽为36μg±4μg，1型患者仅1.1μg±0.5μg，2型患者为24μg± 7μg，每日C肽的排出量约相当于胰岛素分泌量的5%，而胰岛素排出量仅占0.1%。但是临床应用较少。
4.按患者临床征象估计胰岛素敏感性 高血压或心肌梗死、2型糖尿病家族史各为2分，腰围/臀围（WHR）＞0.85、高血压（＞140/90mmHg）、高甘油三酯（＞1.9mmol/ L）、高尿酸血症（＞386.8mmol/L）和脂肪肝（γ-GT＞25IU/ L或B超密度异常）各判为1分。若总分≥3时疑为有胰岛素抵抗，可做OGTT，如证实为IGT或DM即可考虑胰岛素抵抗。如血糖正常可测定血胰岛素水平，如≥15μU/ ml则也可认为胰岛素抵抗。如总分＜3时胰岛素抵抗的可能性不大。
5.稳态模型（Homa model）的胰岛素抵抗指数（Homa-IR）及胰岛素作用指数 胰岛素抵抗的“金标准”是正常血糖高胰岛素钳夹试验，但体质指数（BMI）、腰围（W）、腰臀比（WHR）、空腹胰岛素（FINS）、空腹血糖/空腹胰岛素（FPG/FINS）、胰岛素作用指数（IAI）和Homa-IR因操作简单、价格便宜、对患者几乎无损伤而受广泛欢迎。其中Homa-IR是基于血糖和胰岛素在不同器官的相互影响而建立的数学模型，该模型仅用空腹血糖和胰岛素值来评估机体的胰岛素抵抗（Homa-IR）和β细胞功能（胰岛素分泌指数Homa-IS）：Homa-IR＝（FINS×FPG）/22.5，并对结果行对数转换或Homa-IR＝FINS/22.5e lnFPG，Homa-IS＝20×FINS/（FPG 3.5），其中胰岛素单位为μU/ml，葡萄糖为mmol/L。Homa-IR、Homa-IS仅涉及空腹状态下血糖和胰岛素值。普遍认为Homa-IR评价胰岛素抵抗适用于：对人群进行大规模流行病学的研究，描述IR的情况；纵向观察个体或者某个群体IR的变化情况，以便了解糖尿病的自然病程以及药物对IR的作用和影响；不同种族和不同糖耐量人群间IR的比较。罗格列酮治疗后能明显降低Homa-IR。但在糖耐量异常和糖尿病患者运用Homa-IR时，应同时了解患者的病程、治疗情况，作综合分析。计算空腹血糖与胰岛素乘积的倒数［1/（FPG× FINS）］，并取其自然对数即为胰岛素作用指数。计算公式：IAI＝ln［1/（FINS×FPG）］。研究结果显示在糖耐量正常、糖耐量减低和2型糖尿病人群IAI与Clamp测定的胰岛素敏感性的相关系数高度显著相关，分别为-0.78（n＝150）、-0.71（n＝62）和- 0.71（n＝29）。
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诊断与鉴别诊断
美国糖尿病协会（ADA）于1997年发表了新的糖尿病诊断标准与分型的文件如表14-4-1所述。专家委员会将FPG≥6.1mmol/L（110mg/dl）但＜7.0mmol/L（126mg/ dl）称为空腹血糖受损（impaired fasting glucose，IFG），将OGTT中2小时静脉血浆葡萄糖（2hPG）≥7.8mmol/L （140mg/dl）但＜11.1mmol/L（200mg/dl）称为糖耐量异常（impaired glucose tolerance，IGT）。
WHO广泛征求了世界各地糖尿病分型及诊断意见后，1999年公布WHO糖尿病诊断及分型文件，文件中诊断标准与1997年ADA诊断标准相同，也就是目前使用的糖尿病诊断标准。
糖尿病诊断尚需查明有无各种并发症和伴随症，并估计其病情轻重、类型、发展阶段和主要脏器功能状态等，对本病的治疗和预后非常重要。
表14-4-1 1997年ADA糖尿病诊断标准
注：OGTT不推荐作为临床常规使用；对于未有明确高血糖者，应于另外一日重复FPG试验来诊断；对无症状者至少有两次血糖异常。儿童葡萄糖服量按1.75克/公斤体重计算，计算总量超过75g时以75g为准。目前标准与原有标准的主要不同：①空腹血糖诊断标准自原来的FPG≥7.8mmol/L（140mg/dl）降至FPG≥7.0mmol/L（126mg/dl）；②提出空腹血糖受损这一类别
鉴别诊断方面须除外下列几种情况：
1.非葡萄糖尿 如乳糖尿见于哺乳期妇女或孕妇及幼婴。果糖及戊糖尿偶见于进食大量水果后，为非常罕见的先天性疾患。发现尿糖阳性后，应联系临床情况分析判断，不宜立即肯定为糖尿病。鉴别方法有生化及发酵试验等。
2.非糖尿病性葡萄糖尿
（1）饥饿性糖尿：当饥饿相当时日后，忽进食大量糖类食物，胰岛素分泌一时不能适应，可产生糖尿及葡萄糖耐量异常，鉴别时注意分析病情，注意饮食史、进食总量，空腹血糖常正常甚可偏低，必要时可给糖类每日250g以上，3日后重复糖耐量试验。
（2）食后糖尿：糖尿发生于摄食大量糖类食物后，或因吸收太快，血糖浓度升高暂时超过肾糖阈而发生糖尿，但空腹血糖及糖耐量试验正常。
（3）肾性糖尿：由于肾小管再吸收糖的能力减低，肾糖阈低下，血糖虽正常而有糖尿，见于少数妊娠妇女，有暂时性肾糖阈降低时，必须进行产后随访，以资鉴别。肾炎、肾病等也可因肾小管再吸收功能损伤而发生肾性糖尿，应与糖尿病性肾小球硬化症鉴别。真正的肾性糖尿，如范克尼综合征为肾小管酶系缺乏，颇为罕见。空腹血糖及糖耐量试验完全正常，还可进行肾糖阈测定、肾小管最大葡萄糖吸收率测定等以资鉴别。
（4）应激性糖尿：见于脑出血、大量消化道出血、脑瘤、颅骨骨折、窒息、麻醉时，有时血糖呈暂时性过高伴糖尿，可于病情随访中加以鉴别。
3.其他特殊类型的糖尿病。
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治疗
饮食治疗是糖尿病的基本治疗方法，各种类型的糖尿病患者都应该坚持科学合理的饮食，即平衡饮食（balance diet），而并非简单地控制进食量，因此建议以平衡饮食替代饮食控制的概念。使之配合运动和药物的作用，良好控制血糖、血脂及血压。
1.调控每日摄入的总热量。
2.均衡饮食，合理安排各种营养成分，提倡多食粗粮。
3.规律、定量饮食，少食多餐。与运动、药物治疗密切配合。
4.戒烟、限酒。
5.饮食治疗个体化，满足生长发育，满足妊娠、哺乳妇女的特殊需要。
6.严格遵守，长期坚持。
以成人为例：
控制每日热量摄入，以维持成人理想体重，保证儿童正常的生长发育，对妊娠和哺乳的妇女要保证充足的营养，对合并其他慢性消耗性疾病的患者应有利于其康复。
（1）对每日总热量的限制以维持标准体重为原则，可按下列公式粗略计算：
1）桂法：［身高（cm）-100］×0.9
2）Broca法：身高（cm）-110（身高在165cm以上）
身高（cm）-105（身高在165cm以下）
其中用桂法计算的结果比较接近我国承认的标准体重表。
（2）营养状况的评价：实际体重在标准体重上下10%范围内为正常体重，超过标准体重20%为肥胖，超过10%～20%为超重，低于标准体重10%～20%为体重不足，低于20%为消瘦。
也可以用体质指数BMI＝［体重（kg）/身高2（m2）］评价。按中国标准，正常范围是18.5～22.6，小于18.5为体重过低，大于23为超重，大于25为肥胖。
（3）劳动强度的评价见表14-4-3。
（4）计算总热卡：见表14-4-4。
表14-4-3 劳动强度的评价
表14-4-4 不同劳动强度每千克体重每日所需热量（kJ/kcal）
注：儿童、妊娠和哺乳期妇女按168kJ计算
占总膳食热量的50%～55%，多用米面和一定杂粮，女性以200～250g/d大米，男性以300～350g/d大米为宜。
约占15%～20%。推荐每日摄入0.8～1.2g/kg标准体重，处于生长发育阶段的儿童或糖尿病患者合并感染、妊娠、哺乳、营养不良以及慢性消耗性疾病者，这一比例应适当增加。可每日1.2～1.5g/kg体重计算；儿童每日2g/kg体重。糖尿病肾病患者减至0.6～0.8g/kg体重。其中动物蛋白占到1/3以上。
脂类＜30%。每日0.6～1.0g/kg体重。单不饱和脂肪酸占10%～15%，多不饱和脂肪酸＜10%，避免反式不饱和脂肪酸，胆固醇＜300mg/d；若血清LDL≥100mmol/dl，则饱和脂肪酸＜7%，胆固醇＜200mg/d。
维生素和矿物质充足，尤其是维生素B类和钙。食盐小于3～6g/d。如无心脏和肾、肝病变，进水不限量。
20～35g/d。
红酒每天少于150ml，白酒每天不超过30ml。酒精可增加低血糖的危险性，应与食物同时摄入。
每克碳水化合物、蛋白质均产热16.7kJ（4kcal），每克脂肪产热37.7kJ（9kcal）。按照每日所需总热量和各营养素的比例，将热量换算为食物重量。膳食设计时先计算碳水化合物，然后计算蛋白质量，再计算脂肪需要量，最后用炒菜油补足脂肪的需要量。三餐能量一般按1/5、2/5、2/5 或1/7、2/7、2/7、2/7或1/3、1/3、1/3分配。可根据个人饮食习惯、病情和配合药物治疗的需要适当调整。
2007年国际糖尿病联盟（IDF）颁布的餐后血糖管理指南，详细阐述了血糖指数（glucose index，GI）和血糖负荷（glucose load，GL）的概念及其在饮食治疗中的应用。GI是指食入含50g碳水化合物的食物后在一定时间（一般为2小时）体内血糖反应水平，与食入相当量的葡萄糖后血糖反应水平的百分比值，反映食物与葡萄糖相比升高血糖的速度和能力。通常将葡萄糖的GI值定为100。一般GI＜55为低GI食物，56～69为中GI食物，＞70为高GI食物。食物摄入后血糖水平还与食物中碳水化合物的含量有关。将摄入碳水化合物的质量和含量结合起来，就产生了一个新的概念，即血糖负荷（GL）。GL值的大小为食物GI值与其碳水化合物含量乘积的百分比。GL值＜10为低GL食物，11～19为中GL食物，GL＞20为高GL食物。下表14-4-5列出常见食物GI值和相应的GL值。
表14-4-5 食物血糖指数和血糖负荷食品分类
例如，西瓜有相对高的葡萄糖指数（72），但每个单位西瓜中含有相对低的碳水化合物（6），所以糖负荷相对较低，72× 6/100＝4.3，对血糖的影响也相应较低。而烤土豆的葡萄糖指数是85，每个单位中包含30克碳水化合物，对血糖的影响就高得多，85×30/100＝25.5。GL已是心肌梗死的一个独立危险因素。研究结果显示综合考虑血糖指数和血糖负荷有助于餐后血糖波动的控制，并能减少心血管病的危险因素。
①可增强组织对胰岛素的敏感性；②调节糖代谢、降低血脂；③有利于血糖的控制，加速脂肪分解，降低体脂和控制肥胖；④改善心肺功能，降低血压；⑤改善凝血功能，降低心血管危险；⑥促进心理健康、改善睡眠，提高机体的适应性。
主要适用于轻中度2型糖尿病患者，尤其是肥胖者，1型糖尿病患者接受胰岛素治疗病情稳定者亦可。
合并各种急性感染，伴有心功能不全或心律失常，患有严重糖尿病慢性并发症，新近发生的血管栓塞，空腹血糖大于16.7mmol/L，立位低血压，糖尿病急性并发症等情况下不宜进行运动疗法。
有氧代谢运动特点是强度低、有节奏、不中断和持续时间较长，但简单易坚持，此类运动包括：步行、慢跑、骑车、游泳、太极拳、徒手体操、羽毛球、扭秧歌、做健身操等。
运动量＝运动强度×运动时间，运动强度可以用运动后心率来衡量，如实际运动后心率（靶心率）＝170-年龄（岁），则这样的运动量属于中等。一般以达到靶心率后持续20～30分钟为好。运动后精力充沛、不易疲劳，心率在运动后十分钟内恢复至安静时心率数说明运动量比较适合。也可测定心率指数（运动后心率除以运动前心率）来判断是否到达有氧代谢运动。如果心率指数介于1.3～1.5之间可以认为达到有氧代谢运动。每周至少运动3～5次，累计时间150分钟为好。
推荐餐后30分钟～1小时后运动为宜。
走平路速度在80～100m/min比较适宜，每天走3000m，如果体力不能耐受或时间不允许，可以走10分钟，休息5分钟再走，或者稍放慢速度，不急于求成，应该循序渐进。
可自10分钟开始，逐步延长至30～40分钟，慢跑速度100m/min比较合适，可以跑步和走路交替进行，也可穿插必要的间歇时间。运动时间和运动强度共同决定了运动量，两者可协调配合。
可用功率自行车在室内锻炼，运动强度为450～700kg/（m？min）。也可在室外，但应注意安全，最好在晨间或运动场内进行，速度以8～15km/h为宜。
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