糖尿病的根本原因是胰岛细胞长期缺氧
朱承太
摘要:没有哪一个糖尿病人的血液流变性是正常的。从这个事实得到启发，本文总结了大量关于糖尿病的现成研究资料，经过归纳和总结，推测出糖尿病与组织缺氧紧密相关。并运用基本的生化知识推导出，缺氧时机体应该依靠大量葡萄糖供给代偿因缺氧导致的组织细胞的能量不足。内科学原理糖尿病章节[5]指出，向糖尿病演进的初期，肝糖原分解十分活跃，证明这种假说是成立的。最后，引用Biochem. J.的《乳酸对胰岛细胞的影响》[4]中的结论，即胰岛细胞排放乳酸的速度决定胰岛素分泌速度，证明胰岛细胞长期缺氧导致糖尿病。
以下链接有利于帮助医学人士进一步理解本文论点：
1. Hypoxia Acutely Induces Glucose Intolerance
http://www.taopanacea.com/Archives/HypoxiaAcutelyInducesGlucoseIntolerance.htm 2. Whole-blood viscosity and the insulin-resistance syndrome
http://www.TaoPanacea.com/Archives/BloodViscosity.htm3. Anemia Common Among Diabetics
http://www.taopanacea.com/Archives/AnemiaCommonAmongDiabetics.htm 4. COPD A Risk Factor for Type 2 Diabetes
http://www.taopanacea.com/Archives/COPDARiskFactorforType2Diabetes.htm 5. Effect of Experimental Diabetes Mellitus on Plasma Lactate
http://www.taopanacea.com/Archives/EffectofExperimentalDiabetesMellitusonPlasmaLactate.pdf 6. Effects of lactate on pancreatic islets
http://www.TaoPanacea.com/Archives/InsulinSecretion.pdf关键词：血流变 胰岛细胞缺氧 胰高血糖素 胰岛素 乳酸
正文：
1. 前言：目前医学界对糖尿病的研究深而复杂，但是深刻的研究却不能够解决实质性的问题，以致糖尿病被认为是不治之症。我们是否有必要怀疑：是不是目前的研究走入了错误的怪圈出不来了？现代医学对糖尿病的阐述依据两个概念：胰岛素抵抗和胰岛素敏感性。由于作者的特殊经历，在这里试图完全抛开胰岛素抵抗和胰岛细胞敏感性去揭示糖尿病的机制。
2. 方法：总结现成资料，通过归纳和分析，最后推导出胰岛细胞长期缺氧必定导致糖尿病。
3. 分析：
1. 首先我们总结一下所有糖尿病人的共性：
1) 糖尿病患者无一例外地血流变（血粘稠）指标不正常；
——有人或许会说血脂指标可能更重要，可是一方面高血脂会间接地反映到血流变指标上，另一方面临床上偶尔可以看到血脂正常的糖尿病患者，这说明糖尿病与血流变指标密切相关，而血粘稠又必然会导致组织缺氧；
2) 糖尿病患者的乳酸产生的量大大高于健康人（见表１）。乳酸多说明糖尿病人的细胞经历大量的无氧酵解，因为乳酸是无氧酵解的直接产物。这直接说明糖尿病患者的组织严重缺氧；
3) 糖尿病人普遍感觉身上缺乏活力，即便把血糖控制到正常值以后仍表现出体弱倦怠，这说明细胞不能生产充足的能量。缺氧时会导致细胞生产不出足够的能量。
4) 饮酒时，糖尿病患者会有暂时性的和健康人一样的感觉，只不过第二天病情加剧。这种短暂的舒服感显然来自酒精的作用，酒精会导致血液循环加快，血流变性向好。这暗示只要氧气输送充足，机体有可能摆脱糖尿病症状；
5) 糖尿病人的胰高血糖素异常地高[4]。这暗示糖尿病人的高血糖可能是胰高血糖素分泌泛滥的结果。
6) 糖尿病患者的基础胰岛素水平比健康人大约高10%[4]；餐后，糖尿病患者的胰岛素水平缓慢升高；健康人的胰岛素水平会在90分钟内达到糖尿病患者的3倍左右。
上面的1、2、3、4条都指向细胞缺氧。那么糖尿病会不会和组织缺氧有直接关系呢？第5、6则和胰岛素和胰高血糖素的分泌机制直接相关。
(相关数据请查阅
http://www.TaoPanacea.com/Archives/Data1.htm)
讨论
氧气和能量产生效率
这里缺氧指的组织缺氧并非空气缺氧。血液在肺循环过程中得不到足够的氧气时，机体会动员一套代偿机制，如呼吸加快、心率加快、红细胞增多等。这在人们初到高原时最明显。贫血患者在患病的时候，也会触发类似的代偿机制。
组织缺氧能导致糖尿病吗？这需要研究葡萄糖的代谢机制。葡萄糖代谢有两种途径：无氧酵解和有氧氧化。一个葡萄糖经过氧气彻底氧化可以贡献38个ATP，而无氧酵解则只贡献2个。假设某一时刻某个组织需要10个葡萄糖和60个氧气并生产380个ATP才可以满足自身的生理需要。当氧气供应少了5%时，不难算出为了生理所需的能量，机体一共需要19个葡萄糖，即9.5个葡萄糖（产生361个ATP）参加有氧氧化、9.5个葡萄糖参加无氧酵解（产生19个ATP）。仅仅少了5%的氧气机体对葡萄糖的需求就增加了90%！那么组织缺氧时，机体怎样应变呢？无外乎3种：
a）调整血液和血管，使细胞获得更多的氧气——但血液粘稠时，这种调节不会导致实质意义；
b）向血液中投放更多的燃料，主要以葡萄糖为代表，这主要通过增加胰高血糖素的分泌实现；
c）帮助细胞更高效获得葡萄糖，这可以通过增加胰岛素分泌实现。
——上述3项被命名为丹太效应。
丹太效应会在开始的时候导致高水平的胰岛素、高水平的胰高血糖素以及大体正常的血糖水平——显然这正是向糖尿病演进的最初现象[1]。现代医学把这一现象描述为“胰岛素抵抗增加，即机体依靠分泌更多的胰岛素维持正常的血糖水平”。其实，这里所谓的抵抗是高水平的胰高血糖素引起的，即肝糖原的分解和肝糖原的合成在高位处于繁忙的动态平衡。当胰岛素和胰高血糖素之间的平衡不能继续维持的时候，正常的血糖水平就无法维持下去。如果胰高血糖素的势力长期强于胰岛素的势力，就会导致糖尿病。
机体是通过什么途径实现丹太效应的呢？组织缺氧一定会导致糖尿病吗？
胰岛素分泌机制和胰高血糖素分泌机制
氧气是血液输送的，血液粘稠时，组织就会处于缺氧状态。高血栓患者和高血压患者的血流变性不好，也就是说他们的组织也缺氧，但他们的血糖水平不一定高。为理解这个现象，我们需要澄清胰岛素分泌机制以及胰高血糖素的分泌机制。
曼彻斯特大学医学部的一个研究小组通过对老鼠的胰脏作的实验，得出了一个重要结论：胰岛(β)细胞排放乳酸的速度决定胰岛素的分泌速度[2]。正常情况下血糖水平和胰岛细胞的乳酸排放速度成正比，所以在健康人身上，表面上似乎血糖水平决定胰岛素分泌——目前普遍被人接受的结论。但是“血糖水平决定胰岛素分泌”的说法无法解释糖尿病患者的胰岛素分泌规律。糖尿病患者的基础胰岛素水平绝对高于正常人，而餐后90分钟内胰岛素水平的上升远远没有正常人那么剧烈（见表２）。医学界目前还不能给出明确的解释，所以糖尿病被归类于内分泌紊乱症。曼彻斯特大学的研究小组得出的结论却可以很好地解释这种现象。结合胰岛细胞内乳酸的排放速度决定胰岛素分泌速度的原理，我们进行下面的分析：
基础状态：糖尿病人的血流变性不好，所以胰岛细胞处于缺氧状态，与健康人相比较，糖尿病人的胰岛细胞会更快地产生和排放更多的乳酸。由于乳酸的排放速度决定胰岛素的分泌速度，2型糖尿病人在基础状态下的胰岛素水平就会高于健康人。
餐后：健康人的胰岛细胞会比糖尿病患者更快地生产乳酸，而且会更快地排放乳酸。
由于健康人的血液流变性好，与糖尿病人相比较，餐后他们的胰岛细胞会更快地获得更多的葡萄糖。这显然会导致健康人的胰岛细胞产生乳酸的增量变化大于糖尿病人的相应值。
高水平的血糖对红细胞膜上蛋白质的非酶糖基化，使膜表面带负电荷的唾液酸减少，导致细胞间的静电斥力减少而易于聚集，这会直接导致红细胞聚集[5]，并急剧影响红细胞的携氧能力。这就是为什么餐后普遍感觉困顿的主要原因。糖尿病患者本来血液就粘稠，血液的携氧能力差，餐后携氧能力的变化远没有正常人那么猛烈。所以，餐后短时间内正常人的胰岛细胞内乳酸的增加量会远远高于糖尿病患者；
糖尿病人经历大量无氧酵解，胰岛细胞外周组织液的乳酸浓度必然大大高于正常人，这对胰岛细胞内的乳酸排放产生不利影响。
显然，从上面分析可以得出，餐后正常人的胰岛细胞排出乳酸的速度会远远高于糖尿病患者。而高速度的乳酸排放意味着高速的胰岛素分泌。这就是为什么正常人的胰岛素水平在餐后远远高于糖尿病患者的根本原因。
再说胰高血糖素，目前世界上普遍接受的说法是：细胞内ATP存量和AMP存量比值决定胰高血糖素的分泌。即ATP/AMP值变小会刺激胰高血糖素的分泌。作者大体同意这种说法，但是因为胰高血糖素的分泌在胰岛α细胞产生，所以更合理的解释应该是胰岛α细胞内ATP/AMP变小导致胰高血糖素的分泌增加。这样可以解释为什么高血压、高血栓患者的血糖值不一定高。只要这些人的胰岛细胞的缺氧程度不高，胰岛素和胰高血糖素的分泌就会正常，就不会导致高血糖。当然，如果整个血液的流变性一直恶化下去，终会有一天这些人的胰岛细胞也会缺氧，时间久了就会演进为糖尿病。
胰岛素和胰高血糖素的分泌机制完全可以解释为什么糖尿病患者在向糖尿病演进的过程中胰高血糖素的势力最终超过了胰岛素的问题。一方面提到长期缺氧会会导致胰岛细胞在分泌胰岛素方面，对血糖变化的应变性降低，这会直接导致血糖在高位长时间徘徊。高血糖又引起胰岛细胞的缺氧情况持续，其结果胰岛细胞内ATP存量降低，AMP存量增加，即ATP/AMP值变小，使胰高血糖素的分泌数量持续增加，这样，胰高血糖素的势力最终会超越胰岛素的势力。这就是糖尿病。
另外，在临床上观察到大部分糖尿病患者的胰岛β细胞随着病情的加重会逐渐受损，当这种损失超过85%时，就成了1型糖尿病。其原因可能是因为胰岛β细胞长期高负荷工作导致的。当胰岛β细胞受损严重时胰岛素的势力自然不济，这也是胰高血糖素超越胰岛素的原因之一。
结论及治疗
结论：根据以上的分析，我们得出胰岛细胞长期缺氧降低胰岛素分泌数量对血糖变化的应变性，加剧血液携氧能力不良，有利于胰高血糖素的分泌，最终会演进为糖尿病。
治疗：显然，糖尿病的治疗根本在于改善胰岛细胞的氧气供应，氧气供应的根本在于血液的流变性。所以治疗糖尿病必须从改善血液流变性着手。当血液流变性得到改善时，氧气供应会充足，胰岛细胞的ATP/AMP比值会变大，胰高血糖素分泌数量降低，肝糖原的分解数量也会下降。当胰高血糖素的势力小于胰岛素的势力时，血糖水平会向生理水平下降，随着血糖水平下降，进入到胰岛细胞的葡萄糖数量不足时，胰岛细胞内ATP/AMP比值下降，又会刺激胰高血糖素分泌，进而导致肝糖原分解的增加，拉高血糖水平。血糖水平上升到一定程度时，血液红细胞聚集加大，血液携氧能力下降，这会导致胰岛细胞乳酸排放增加，使胰岛素的分泌增加。可见，血糖正常代谢的表现在胰岛素的势力和胰高血糖素的势力交替占据主动地位。
那么血液流变性恢复正常之后，糖尿病是不是得到治愈了呢？有3种情况例外：1. 胰岛细胞内血管窄小，即便血流变恢复正常，胰岛细胞的局部仍然处于缺氧状态；2.胰岛素分泌绝对不足者；3.胰岛细胞的线粒体功能不正常者。另外，生活习惯不良再次导致血液流变性恶化时，高血糖现象还会出现。
（大连达道天然生物技术开发有限公司）
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