二型糖尿病的病因及其逆轉

眾所周知，當血糖升高時，正常人體的胰島細胞分泌胰島素，刺激機體組織（主要是骨骼肌）吸收血糖，使得血糖下降。當血糖過低時，胰腺分泌高血糖素，刺激肝髒糖原分解，或者肝髒利用蛋白質及脂肪代謝產生葡萄糖，以維持適當血糖水平。

糖尿病一般來說分為一型糖尿病和二型糖尿病。一型糖尿病是由於免疫係統攻擊分泌胰島素的胰島細胞，造成胰島細胞被破壞，功能低落或死亡，因而無法分泌足夠的胰島素，甚至不能分泌胰島素，從而導致高血糖。二型糖尿病主要是由於病人機體組織對胰島素的響應低落，胰島素效力降低，必須在大劑量的胰島素的作用下才會吸收血糖，但是通常2型糖尿病患者無法分泌大劑量的胰島素，結果在高血糖的情況下，分泌的胰島素不能有效刺激機體吸收血糖，導致血糖居高不下，形成2型糖尿病。

2型糖尿病是如何發生的呢? 此處不討論遺傳因素。在1980年，中國的糖尿病發病率僅為0.67%【1】。到了2008年，僅在成年人中，就急劇上升到9.7%【1】，至少增加了13.5倍，顯然遺傳因素不占主導地位。我母親告訴我，1976年文革結束之前，她在醫院20工作多年，隻接受過1個糖尿病人。糖尿病的最主要的原因是攝取的熱量超過了消耗的熱量，能量過剩造成。一般而言，當攝取的熱量大於消耗時，肌肉細胞不需要多餘的能量，對胰島素響應降低，以減慢血糖進入肌細胞的速率，糖分被轉化為脂肪，貯存起來，這就是胰島素抵抗。胰島素抵抗是發生糖尿病的前奏，是從健康狀態轉為糖尿病的過渡期。長期的能量過剩，導致肥胖。當肥胖者脂肪越積越多，越來越胖，機體將糖分轉化為脂肪也就越來越困難，胰島素抵抗就越來越嚴重，所以肥胖不是導致糖尿病的原因，而是肥胖的人患有胰島素抵抗。但有一小部分人，他們體內將糖分轉化為脂肪的功能不足，盡管長期攝取過量的飲食，也不會發胖。我父親就是這樣，能吃，不會胖，有口福。這種人通常可以把一些多餘的能量轉換成熱量，散發掉，不太怕冷。還有一些瘦人，產熱量不多，怕冷，這類人如果攝入能量過多，多餘糖分無處可去，易得糖尿病。瘦的人不容易得糖尿病，是因為他們一般能量攝入與支出平衡，但長期能量攝入過多，也會發生胰島素抵抗。無論胖人瘦人，能量過剩的時間長了，無法消耗，機體就會出現胰島素抵抗，機體對胰島素的響應下降。本來隻需要少量的胰島素，骨骼肌就會大量吸收血液中的糖分，機體進入胰島素抵抗時，需要大劑量的胰島素，骨骼肌才會吸收血液中的糖分。長期大劑量分泌胰島素，胰島細胞的負擔變得很重。當胰島素抵抗變得嚴重，而胰島細胞無法再分泌過量胰島素，過勞的胰島細胞分泌的胰島素回落到正常水平左右時，糖尿病就發生了。換言之，糖尿病就是在胰島素抵抗的情況下，胰島細胞分泌的胰島素不足以克服對胰島素不敏感的肌細胞的結果。如果胰島細胞能夠分泌大量的胰島素以壓製胰島素抵抗，糖尿病就不會發生。這也可以解釋為什麽2型糖尿病注射胰島素可以降低血糖。

 

糖分的大量攝入是導致糖尿病的重要因素。與澱粉相比，糖不需要消化就可以直接被小腸吸收。而澱粉需要澱粉酶的消化，轉換成葡萄糖，才能被腸道吸收。所以當攝入大量的糖分時，糖快速進入血液，血液中的血糖在很短的時間內迅速飆高，血糖的峰值會非常高。從下麵的圖1中，在攝入高含糖量飲食時，棕色虛線表示血糖隨時間的變化曲線，藍色虛線表示血液中胰島素水平隨時間的變化曲線。在正常的低含糖量，富含澱粉的飲食時，棕色實線表示血糖隨時間的變化曲線，藍色實線表示血液中胰島素水平隨時間的變化曲線。可以清楚地看出，含高糖分的飲食導致血液中的胰島素水平大大高於澱粉食物時的水平。這是因為糖不需消化就可進入血液，因而血糖峰值很快就升的非常高。澱粉消化速度慢，進入血液慢，峰值低，分泌的胰島素少，後期澱粉分解產生的葡萄糖進入血液時，前期進入血液的糖已經在胰島素的作用下被部分吸收了，故血糖變化比較平緩，需要的胰島素也不多。還需要指出的是，高糖飲食情況下，由於短時間內分泌大量胰島素，而總糖量並不高，所以血糖很快降至低血糖水平（圖1顯示棕色虛線穀底約為3.6-3.7 mmol/L,低於正常血糖下限4.0 mmol/L），顯著低於棕色實線。為避免低血糖，胰腺大量分泌胰高血糖素，以抵消胰島素的作用，促使肝髒生糖，提高血糖水平。高糖食物的血糖峰值與穀底相差極大，而澱粉食物不會發生這種情況。

 

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圖 1. （來源： http://en.wikipedia.org/wiki/File:Suckale08_fig3_glucose_insulin_day.jpg ）

idealized curves of human blood glucose and insulin concentrations during the course of a day containing three meals; in addition, effect of sugar-rich meal is highlighted;

 2型糖尿病是慢性病，很難嚴密監測發病過程，因而很難確定發病機理。綜合各種因素，2型糖尿病的發病機理大體如下：

1. 長期能量攝入超過能量消耗，導致胰島素抵抗，通常引起肥胖。
2. 特別有害的是經常攝取高糖飲食，糖分迅速消化，血糖急速上升，總糖量不一定很大。但血糖峰值很高，胰島素大量分泌。在大劑量胰島素作用下，血糖快速下降至低血糖，可是分泌的胰島素繼續起作用。為避免低血糖，胰高血糖素大量分泌，以抵消胰島素作用，促進肝髒生糖，提高血糖。整個過程類似於開車先狠加油門（大量分泌胰島素），然後猛踩刹車（大量分泌胰高血糖素）。
3. 長此以往，胰島素抵抗日益嚴重，胰腺被迫分泌過量胰島素，肌細胞方予響應，吸收血糖。胰島細胞長期過勞，最終活力下降，無法大量分泌胰島素。血糖無法下降，2型糖尿病發生。

 支持這種看法的實驗有 Arie Kats 等在2000年發表的人體實驗【2】。該實驗用28個正常人，13個體重超重者（胰島素抵抗患者），15個2型糖尿病患者。對比了金標準的血糖胰島素鉗（Euglycemic insulin clamp），微小模型分析（Minimal model analysis)，以及胰島素修飾多樣品點靜脈葡萄糖耐受實驗(insulin-modified frequently sampled iv glucose tolerance test)。

 尤其是他們的胰島素修飾多樣品點靜脈葡萄糖耐受實驗。實驗的大體過程為，在兩分鍾內靜脈注射葡萄糖，血糖急速上升，胰島素自然分泌。葡萄糖注射20分鍾後，注射藥劑進一步激發胰島細胞分泌極限數量的胰島素。在注射葡萄糖前即開始檢測血糖及胰島素水平，每隔幾分鍾就檢測一次，得到血糖和胰島素變化曲線，這樣可以觀察當血糖迅速上升到一個高水平時，體內胰島素分泌的變化以及血糖的相應變化。實驗結果見下表。

胰島素修飾多樣品點靜脈葡萄糖耐受實驗結果（從原文圖像歸納）

分組	血糖峰值mg/dL	血糖低值 mg/dL	激發前 胰島素峰值uU/mL	激發前 胰島素低值uU/mL	激發後 胰島素峰值uU/mL	激發後 胰島素低值uU/mL
正常人	240	80	100	30	120	～0
胰島素抵抗	280-290	80	180	70	250	10
2型糖尿病	340	160	10	10	150	10

 數據顯示在動態情況下（非穩態），盡管胰島素抵抗者的血糖下降曲線與正常人幾乎完全一致，血糖水平隻比正常人略高，可是胰島素抵抗者分泌的胰島素水平卻要大大高於正常人，超出1倍以上。這提示胰島素抵抗患者的胰島細胞需分泌大大超過正常水平的胰島素，才能控製血糖，胰島細胞長期處於高負荷狀態。實驗中2型糖尿病人血糖下降曲線遠遠高於正常人，在刺激前幾乎不分泌胰島素，刺激後分泌的胰島素水平與正常人大體相當，略高一點，但遠遠低於胰島素抵抗患者。提示2型病人的胰島細胞已經過勞，分泌能力受損，無法大量分泌胰島素以降低血糖。有興趣的朋友請查閱原文，有圖像，結果更清楚。

2型糖尿病發生後，除了服用藥物外，如何處理呢？從發病機理來看，由於長期胰島素抵抗，造成胰島細胞過勞，胰島素分泌量下降造成的。如果是2型糖尿病初發的話，此時胰島細胞受到的損傷不大，較易恢複。應當讓胰島細胞休息，恢複活力，使機體退出糖尿病狀態。因為隻要胰島細胞活力好，能分泌大量胰島素，處於胰島素抵抗狀態下不會發生2型糖尿病。患者或許可以在短期內（1～2星期）采取以下措施，讓過勞的胰腺細胞充分休息，恢複活力。

1. 密切監測血糖，用注射胰島素來降低並控製血糖在正常或偏低水平。
2. 不吃澱粉類食物和水果，隻吃蔬菜，脂類（非飽和油）和蛋白。脂類比例應高一些。
3. 盡量減少活動，降低消耗。以便盡量減低進食量。

這樣做的結果是，攝入的澱粉糖類幾乎為零，並且攝入的食物量極低，消耗也很低，造成對血糖的擾動或波動非常低，並且始終維持在正常（或偏低）的水平，並有外源性的胰島素作用，所以患者的胰島細胞沒有分泌胰島素的需要或壓力，可以充分休息。而進食的油可通過肝髒生成酮體，減低腦對血糖的要求，可以進一步降低對血糖的擾動。所以進食的油的比例應當大。如果是2型糖尿病初發的話，胰島細胞經過這樣幾天的充分休息，希望可以恢複一定的活力。但如病情已經很久，雖然可讓胰腺細胞充分休息，但恢複不易。

這個階段結束後，可以免去胰島素注射（當然得視情況而定）。適當恢複澱粉和水果的進食（是粗糧或粗雜糧。請注意，雜糧不一定是粗糧）。控製飲食，加大運動量，結合藥物治療。病情有可能大大好轉，甚至恢複健康也未可知。

這一措施近似於血糖檢測金標準的血糖胰島素鉗實驗的情況，血糖擾動低，胰島細胞基本不分泌胰島素，可充分休息。事實上，由101位專家編輯，權威的《中國2型糖尿病防治指南，2010年版》【1】中提到過類似的措施，摘錄如下，“對於血糖較高的初發2型糖尿病患者，口服藥物很難在短期內使血糖得到滿意的控製和改善高血糖症狀。臨床試驗顯示在血糖水平較高的初發2型糖尿病患者中采用胰島素治療可顯著改善血糖所導致的胰島素抵抗和β細胞功能下降。故新診斷的2 型糖尿病伴有明顯高血糖時可以短期使用胰島素治療，在高血糖得到控製和症狀緩解後可根據病情調整治療方案，如改用口服藥治療或醫學營養治療和運動治療。應注意血糖的檢測，及時調整胰島素劑量，並注意盡量避免低血糖的發生。”本文所建議的隻是基於發病機理而作的進一步修飾改進而已。

上麵所說的短時期內，在盡量減低進食量的前提下，增加油的進食比例，因為輸入的能量 低於或等於輸出的能量，進食總量很低，進食的油的總量必定很低，再說時間不長，所以不應造成問題。油的種類可考慮用椰子油和玉米油，因為容易被肝髒生成酮體。造成2型糖尿病的極為重要的原因是長期輸入的能量大於消耗的能量，並不是在能量進出平衡情況下（或輸入低於消耗情況下）油的高比例造成的。我完全同意肥胖是2型糖尿病的重要正相關因素，但那完全是攝入能量大於消耗的結果。在輸入消耗平衡或低於消耗時，高油比例不會導致肥胖，當然如果油的種類不好的話，會引發其他問題，我想這是我們大家的共識。我完全讚成加大運動量，增加運動消耗。不過我的盡量不活動的建議是僅僅局限在那短時間內（1～2星期），目的是盡量減低進食量，盡量減低對血糖的擾動，以便胰島細胞充分休息，恢複活力，並不是建議長期不活動。2型糖尿病不一定要注射胰島素。我說的注射胰島素是在那短時間內，為了讓胰島細胞休息而采取的措施，不是建議長期使用。

說到底，2型糖尿病的本質是胰島素抵抗。怎樣讓機體退出胰島素抵抗，以解決根本問題呢？降低熱量攝入是有效的辦法。英國教授Roy Taylor於2011年發表的實驗結果顯示【3】，11名2型糖尿病患者，肥胖（體重約101.5公斤，BMI約34），低熱量液體飲食（碳水化合物46.4%，蛋白32.5%，脂肪20.1%，510千卡/天），外加3份不含澱粉蔬菜，總熱量600千卡/天。低熱量飲食8個星期，期間維持正常活動，停止服用藥物。僅僅一星期後，空腹血糖就由先前的平均9.2mmol/L降為接近正常的5.9mmol/L，4星期後降為5.7mmol/L（正常空腹血糖為小於5.6mmol/L，糖尿病的空腹血糖為大於等於7.0mmol/L).8星期後體重由平均101.5公斤減為平均88.4公斤，BMI由平均33.4降為28.7. 此時病人已經轉化為輕度胰島素抵抗的亞健康。恢複正常飲食3個月後，11人中的7人仍維持非糖尿病狀態，不需服藥。這是一個很有說服力的實驗證據，低熱量飲食可以逆轉2型糖尿病。

考慮到正常人的攝入熱量約為2500千卡/天，600千卡/天的攝入量是很少的，但對肥胖者而言，這是必需的，積累的脂肪必須消耗掉，還需進一步減輕體重。體重88.4公斤，BMI 28.7仍屬於體重超重範圍。如BMI進一步降為25以下，那些病人也許可以脫離胰島素抵抗，進入健康狀態。

對中國人來說，總體的肥胖程度看起來比較低，但2型糖尿病發病率並不低。根據 Taylor 等的實驗結果，以及發病機理，可采用這樣一些措施。體重正常的病人，除了減低熱量攝入（例如減至1200千卡/天），還須多做長時間，高強度，大運動量的運動，如遊泳，爬山，長跑，籃球，足球，等等，運動時應以較快的速度進行，太累了，減慢一些，然後再加快，反複進行。這樣可以盡量消耗肌肉內的糖原，促進骨骼肌對糖分的吸收，改善對胰島素的響應。因為糖原的成分是葡萄糖，糖原的大量消耗，必然增加對糖分吸收的需求。一般肌肉內的糖原可供2小時左右的高強度運動【4】，故運動時間不能短。對超重和肥胖的患者，需大量減低熱量攝入，比如減至600千卡/天，還需多做長時間的有氧運動，如遊泳，爬山，長跑，籃球，足球，負重快走，等等。速度不需要很快，但時間要長，以盡量消耗脂肪，減輕體重。等體重下來後，再增加運動速度和強度，盡量消耗肌肉內的糖原，改善對胰島素的響應。必須指出，當進行節食並進行大運動量的運動時，務必詢問醫生，密切監測血糖，調節藥物劑量，防止低血糖的發生。否則可能發生危險，得不償失。應隨身攜帶葡萄糖含片或糖水，以備出現低血糖時使用。

體重	熱量攝入	運動
正常	降低	高強度，速度較快，30～40分鍾/次	大量消耗肌肉糖原，提高胰島素敏感性
超重	大大降低	中低強度，速度較慢，1～1.25小時/次	減肥，提高胰島素敏感性
肥胖	大大降低	中低強度，速度較慢，1～1.25小時/次	減肥，提高胰島素敏感性

 

小結

2型糖尿病初發時，可在短期內（1～2星期）采取以下措施，讓過勞的胰島細胞充分休息，恢複活力。

1. 密切監測血糖，用注射胰島素來降低並控製血糖在正常或偏低水平。
2. 不吃澱粉類食物和水果，隻吃蔬菜，脂類（非飽和油）和蛋白。脂類比例應高一些。
3. 盡量減少活動，降低消耗。以便盡量減低進食量。

可用降低熱量攝入，結合大運動量的辦法，增加對胰島素的敏感性，逆轉或減輕病情。但必須密切監測血糖變化，調整藥量，防止低血糖的發生。一旦發生，立即服用葡萄糖或糖水。

 

參考文獻：

1. 中國2型糖尿病防治指南，2010年版，http://www.doc88.com/p-995970846953.html
2. Quantitative Insulin Sensitivity Check Index: A Simple, Accurate Method for Assessing Insulin Sensitivity In Humans” by Arie Kats et. al. , The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2000 July, vol. 85, No. 7, p2402-2410
3. Diet reverses Type 2 Diabetes，Roy Taylor et al. http://www.ncl.ac.uk/press.office/press.release/item/diet-reverses-type-2-diabetes#.UYQCxkqr7Sg
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Aerobic_exercise