淺談“青少年型糖尿病”的遺傳屬性

陳 潔

(江蘇省無(wú)錫市輔仁高級(jí)中學(xué) 214123)

糖尿病是一類以高血糖為特征的代謝性疾病。高血糖直接由于胰島素分泌缺陷、胰島素作用障礙或兩者兼有引起。長(zhǎng)期的高血糖會(huì)使全身多個(gè)組織器官發(fā)生病變，特別是眼、腎、心臟、血管和神經(jīng)的慢性損害及功能障礙。糖尿病已成為繼腫瘤、心腦血管疾病之后的第三大殺手，嚴(yán)重威脅人類健康。雖然近年來(lái)人們的健康意識(shí)有所增強(qiáng)，但糖尿病患者的人數(shù)仍快速增加。1980年我國(guó)糖尿病的發(fā)病率為0.7%，1994年為2.2%，2010年為11.6%。這其中“青少年型糖尿病”發(fā)病率的與日俱增越來(lái)越受到關(guān)注。

人教版高中生物學(xué)教材中有兩處提及糖尿病。其一是必修三中“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”，講述激素如何調(diào)節(jié)血糖平衡，糖尿病與飲食狀況、生活方式的關(guān)系，以及如何預(yù)防糖尿??；其二是必修二中“人類遺傳病”，提到“青少年型糖尿病”屬于多基因遺傳病。本文在簡(jiǎn)介糖尿病分類的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討“青少年型糖尿病”的遺傳屬性。

1 糖尿病的界定

測(cè)血糖的糖耐量試驗(yàn)：空腹8 h后服用250 mL含75 g葡萄糖的溶液，從服用第一口計(jì)時(shí)，服前(空腹)和服后0.5 h、1 h、2 h、3 h分別在前臂采血測(cè)血糖。其中，空腹和服糖后2 h是診斷血糖的重要標(biāo)準(zhǔn)。正常個(gè)體的空腹血糖為0.7～1.1 g/L，服糖后2 h為1.2～1.4 g/L 。

2010年美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)對(duì)糖尿病診斷給出了如下的標(biāo)準(zhǔn)： ① 空腹8 h以上無(wú)熱量攝入，血糖≥1.2 g/L；②服糖后2 h血糖≥ 2 g/L；③在伴有典型的高血糖或高血糖危象癥狀的患者，隨機(jī)血糖≥2 g/L。如若重復(fù)檢測(cè)測(cè)得3項(xiàng)中的某項(xiàng)，可確認(rèn)糖尿病[1]。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，糖尿病患者不僅存在于尿糖人群，也存在于非尿糖人群。即使這幾項(xiàng)指標(biāo)正常，也不代表機(jī)能完全正常。

例如，僅第1項(xiàng)指標(biāo)偏高，范圍在1.1～1.2 g/L，屬于空腹血糖受損；第2項(xiàng)指標(biāo)偏高，范圍在1.4～2.0 g/L，屬于糖耐量減低。這些雖不是患者，但屬于糖尿病前期。如能及早發(fā)現(xiàn)，通過(guò)飲食、運(yùn)動(dòng)、適當(dāng)?shù)乃幬锛右钥刂?，可能恢?fù)正常。如果不加注意任其發(fā)展，最終可能轉(zhuǎn)化為真正患者。所以早期的篩查、干預(yù)和治療，將有助于控制糖尿病的發(fā)病率。

2 糖尿病的分類

糖尿病的病理非常復(fù)雜，基本分為四類：Ⅰ型(胰島素依賴型)、Ⅱ型(非胰島素依賴型)、妊娠糖尿病和其他特殊類型糖尿病。

2.1 Ⅰ型糖尿病 Ⅰ型糖尿病為胰島素依賴型，占糖尿病總數(shù)的5%左右，多為兒童和青少年，成年人和老年人很少。正常人在服糖后的0.5 h～1 h之間達(dá)到胰島素高峰，2 h～3 h回落至正常水平。Ⅰ型患者的胰島素水平明顯低于正常個(gè)體，服糖后常不出現(xiàn)胰島素高峰。正因?yàn)榛颊叩囊葝u素水平絕對(duì)不足，所以當(dāng)血糖超過(guò)閾值時(shí)，腎臟就會(huì)將血中部分葡萄糖通過(guò)尿液排出，同時(shí)帶走很多水分和電解質(zhì)，于是出現(xiàn)多飲、多尿。又因?yàn)榛颊呱眢w不能充分利用葡萄糖為能源物質(zhì)，而轉(zhuǎn)向分解蛋白質(zhì)和脂肪來(lái)獲取能量，所以即使多食卻仍會(huì)體重減輕。這就是Ⅰ型糖尿病的典型癥狀“三多一少”：多飲、多食、多尿和消瘦。正常情況下，胰島素能促進(jìn)組織細(xì)胞攝入葡萄糖并氧化分解，合成糖原，轉(zhuǎn)化為脂肪等，同時(shí)還抑制脂肪酶活性，減少脂肪分解。當(dāng)胰島素缺乏時(shí)，脂肪分解增強(qiáng)，酮體增多并在血中堆積，出現(xiàn)“酮癥”。根據(jù)患者的不同特征可將Ⅰ型糖尿病分為兩類三種亞型：①自身免疫性Ⅰ型糖尿病(ⅠA型)：包括速發(fā)型(經(jīng)典Ⅰ型糖尿病)和緩發(fā)型(LADA)兩種亞型；②非自身免疫性Ⅰ型糖尿病IB：即特發(fā)型一種亞型。

其中，速發(fā)型和特發(fā)型易發(fā)“酮癥”。進(jìn)一步檢測(cè)胰島相關(guān)的免疫抗體，呈陽(yáng)性的為速發(fā)型，屬于自身免疫病，呈陰性的為特發(fā)型。如未出現(xiàn)“酮癥”，且體重偏低，胰島功能較差，相關(guān)抗體檢測(cè)為陽(yáng)性，則可能為緩發(fā)型，也屬于自身免疫病[2]。

2.2 Ⅱ型糖尿病 Ⅱ型糖尿病通常為非胰島素依賴型，占糖尿病總數(shù)的90%以上，多數(shù)發(fā)病在35歲以后，老年高發(fā)，體重超重或胖者居多，兒童和青少年患者呈增多趨勢(shì)。Ⅱ型糖尿病鮮有 “三多一少”和“酮癥”癥狀?；颊呖崭挂葝u素水平正常或略低，服糖后2～3 h才出現(xiàn)胰島素高峰(高峰延遲)，肥胖型患者延遲更為明顯。Ⅱ型患者的胰島素水平雖然不低，但其調(diào)控葡萄糖代謝的能力下降(即胰島素抵抗，指患者攝入的糖類不能進(jìn)入細(xì)胞被充分利用，引發(fā)高血糖)。

2.3 妊娠糖尿病 妊娠糖尿病占糖尿病總數(shù)的不到5%，是婦女在妊娠期間診斷出來(lái)的一類特有的糖尿病，它是由于懷孕期間雌激素、孕激素等拮抗胰島素的激素分泌增加，導(dǎo)致胰島素絕對(duì)或相對(duì)不足所致。

2.4 其他特殊類型糖尿病 雖然僅占糖尿病總數(shù)的0.7%，但是其中可分為很多亞型：如胰島B細(xì)胞功能的單基因遺傳性缺陷、胰腺切除術(shù)引起的糖尿病、內(nèi)分泌疾病引發(fā)的糖尿病、藥物因素所致的糖尿病等。

Ⅰ型患者由于胰島素分泌絕對(duì)不足，所以終身依賴胰島素治療；Ⅱ型患者通常表現(xiàn)為胰島素抵抗，所以服用誘發(fā)胰島素分泌、加強(qiáng)胰島素與受體結(jié)合等降糖藥物可達(dá)到治療目的。當(dāng)然也有部分Ⅱ型患者除了胰島素抵抗外，還伴有一定程度的胰島B細(xì)胞功能缺陷導(dǎo)致的胰島素分泌相對(duì)減少，此類患者需結(jié)合降糖藥物和胰島素治療。為了準(zhǔn)確區(qū)分Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病，除年齡、體重、三多一少、酮癥這些表觀指標(biāo)外，胰島素水平、自身免疫抗體等也是重要的佐證。

3 青少年型糖尿病是否為多基因遺傳病

青少年型糖尿病是指糖尿病發(fā)生在青少年甚至是嬰幼兒階段，其在Ⅰ型、Ⅱ型和其他特殊類型中均有分布。

20年前就有研究發(fā)現(xiàn)Ⅰ型糖尿病的易感基因?yàn)?號(hào)染色體短臂上的白細(xì)胞表面抗原基因HLA(200個(gè)以上基因座位組成的基因復(fù)合體)。這些易感基因出現(xiàn)的頻率與發(fā)病率有一定關(guān)聯(lián)性。相同HLA抗原的兄弟姐妹發(fā)病機(jī)會(huì)為5%～10%，而HLA抗原不相同的兄弟姐妹發(fā)病機(jī)會(huì)不到1%，有一定的家族聚集現(xiàn)象[3]。在此遺傳易感的基礎(chǔ)上，外界環(huán)境因素(如某些病毒感染)可能引發(fā)機(jī)體自身免疫功能紊亂，T細(xì)胞被激活后攻擊胰島B細(xì)胞使其數(shù)量顯著減少，從而導(dǎo)致胰島素的分泌絕對(duì)缺乏，引發(fā)糖尿病。雖然Ⅰ型糖尿病病因、類型和發(fā)病機(jī)理非常復(fù)雜，尚未徹底弄清，但從已經(jīng)有的成果來(lái)看，Ⅰ型糖尿病表現(xiàn)出遺傳病的一些特征屬性，如與多對(duì)特定的易感基因相關(guān)聯(lián)，易受環(huán)境因素的影響，具有一定的家族聚集現(xiàn)象。故可認(rèn)為青少年階段發(fā)生的Ⅰ型糖尿病可歸為多基因遺傳病。

Ⅱ型糖尿病多數(shù)有明顯的胰島素抵抗，其發(fā)生可能與胰島素受體基因或受體后相關(guān)基因的突變有關(guān)。例如，胰島素受體基因突變導(dǎo)致靶細(xì)胞上相應(yīng)受體數(shù)目減少，靶細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低，胰島素的調(diào)節(jié)能力減弱，導(dǎo)致血糖偏高。機(jī)體通過(guò)刺激胰島B細(xì)胞分泌更多胰島素維持血糖穩(wěn)定。現(xiàn)已篩查出200多個(gè)Ⅱ型糖尿病的易感基因，而且胰島素抵抗與長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)不足和能量攝入過(guò)多等不健康的生活方式密切相關(guān)。雖然Ⅱ型糖尿病的發(fā)病機(jī)制也不明確，但受遺傳和環(huán)境因素共同影響已得到公認(rèn)，而且具有更顯著的家族聚集現(xiàn)象[4]。Ⅱ型糖尿病也具備多基因遺傳病的屬性。所以青少年階段發(fā)生的Ⅱ型糖尿病也可歸為多基因遺傳病。

青年人中的成年發(fā)病型糖尿病，發(fā)病年齡小于25歲，有3代以上家族遺傳史，身材不胖，無(wú)酮癥，不依賴胰島素，1985年聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織曾將它分類為Ⅱ型糖尿病。當(dāng)代分子遺傳學(xué)的研究顯示，此病由胰島B細(xì)胞功能的遺傳性缺陷所致，符合常染色體顯性單基因的遺傳特征。1999年聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織重新將其歸類為特殊類型。其中有一類為葡萄糖激酶基因突變，葡萄糖激酶是糖酵解的第一個(gè)限速酶。當(dāng)該酶活性下降或缺陷使胰島B細(xì)胞對(duì)血糖升高的感受力下降，導(dǎo)致胰島素分泌不足、高峰延遲或消失，肝糖原合成的速度減慢，引起高血糖。由于此類患者的臨床癥狀不典型，常被誤診為Ⅰ型或Ⅱ型。如按常規(guī)方法治療，效果不理想。所以需要借助基因診斷類型，幫助患者選擇最佳治療手段。青年人中的成年發(fā)病型糖尿病不同于Ⅰ型和Ⅱ型，屬于典型的單基因遺傳病，此類青少年患者就不屬于多基因遺傳病[5]。

綜上所述，教材中所說(shuō)的“青少年型糖尿病”，大多數(shù)為Ⅰ型糖尿病，屬于多基因遺傳病范疇；少數(shù)為Ⅱ型糖尿病，正呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，也屬于多基因遺傳??；還有少部分患者為青年人中的成年發(fā)病型糖尿病，屬于單基因顯性遺傳病。