全新诠释糖尿病的演进过程
朱承太
在开始讨论之前，必须提出引进两个概念：胰岛素的分泌机制和胰高血糖素的分泌机制。
胰岛素的分泌机制：胰岛素的分泌速度与胰岛β细胞排放乳酸的速度成正比（参见
http://www.taopanacea.com/shownews.asp?id=48）
胰高血糖素的分泌机制：胰岛α细胞内ATP的存量下降时，会激活胰高血糖素分泌。
胰岛素和胰高血糖素作为胰岛分泌的两种激素，在调节血糖代谢方面，起着至关重要的作用。它们的作用正好相反，胰岛素促进葡萄糖被组织利用或者合成为糖原；而胰高血糖素（当然还有肾上腺素，这里不予讨论，感兴趣的朋友可以用同样的角度研究）促进糖原分解，增加葡萄糖的供给，是糖尿病患者形成高血糖的最重要因素。
我们以上述两个机制为前提，一起经历一下人体从健康走向糖尿病的过程。
乳酸是葡萄糖在缺氧状态下的酵解产物。由此我们必须重视氧气对糖尿病的影响。人体的能量主要依靠氧化葡萄糖得到，而非酵解。氧化一个分子葡萄糖，人体可以利用38个ATP，而无氧酵解只可贡献2个ATP。显然有氧氧化的比例越高，组织细胞获得的能量就越多。这就是为什么吸氧会有助于抗疲劳的原因。
正常人餐后大量血糖进入血液中，这会在两个方面使胰岛细胞内产生更多的乳酸：1）血糖浓度的上升有利于更多的葡萄糖进入到胰岛细胞内，即便是按照餐前的比例分配有氧氧化和无氧酵解，乳酸的产量也会升高；2）餐后上升的血糖会对红细胞膜蛋白质的非酶糖化作用，使膜表面带负电荷的唾液酸减少，导致红细胞间的静电斥力减少，这会直接导致红细胞聚集。当红细胞聚集时，血液与组织细胞间的氧气交换效率会急剧降低，因此胰岛细胞获得的氧气会远远低于餐前。显然，此时胰岛细胞内无氧酵解的比例会提高。由于这两个因素，正常人身上，餐后胰岛细胞内乳酸的排放会急剧增加，相应地胰岛素的分泌会急剧上升。这个观点和目前普遍接受的说法，即高血糖诱发胰岛素分泌的增加，在解释正常人的胰岛素分泌现象时，都能站得住脚。那是因为对于正常人，血糖的上升和乳酸的产生和排放存在着线性关系。但只有乳酸论才能够圆满地解释发生在糖尿病身上的胰岛素分泌异常。
关于胰高血糖素的情形，餐后血糖水平的上升有利于胰岛（也包括肾上皮组织）细胞产生更多的能量；而无氧酵解比例的上升却利于胰岛（也包括肾上皮组织）细胞内的ATP存量的下降。由于在对能量效率方面，氧气的影响巨大，即失去一个氧气需要19个葡萄糖作无氧酵解才等效，所以胰高血糖素的分泌在餐后也会有一定程度的增加。
上述两种情况在在健康人和糖尿病人群中都可以观察到。只不过正常人血液里胰岛素的增加速度远远高于糖尿病患者。
正常人在血糖下降的时候会出现什么情况呢？由于血液里葡萄糖的减少，势必会导致胰岛细胞内乳酸的产生量和ATP产生量的双减少。这样胰岛素的分泌自然会降下来，同时胰高血糖素的分泌会增加。胰高血糖素的分泌增加，会促进肝糖元的分解，此时血糖水平渐渐上升满足人体生理需要。
以上就是正常情况下的胰岛素、胰高血糖素、葡萄糖、肝糖原之间的生理协同关系。显然ATP和乳酸在这个过程中起着至关重要的作用。正是由于ATP调节胰高血糖素的分泌、乳酸调节胰岛素的分泌的缘故，才保证了这两个激素对于血糖水平的变化做出相反的反应。由于血液的携氧能力受血液粘稠度（流变性）的影响，我们就从血液粘稠度着手进入正式的讨论。
假设有健康的胰岛细胞突然被粘稠的血液围绕，会发生什么情况呢。由于血液粘稠度不利于氧气的输送和交换，胰岛细胞就可能得不到生理水平的氧气。此时胰岛细胞内无氧酵解的比例增加，乳酸的产生量上升。显然这会导致胰岛素分泌的增加。同时，由于无氧酵解比例的增加，胰岛细胞内产生的ATP会减少。这会直接导致胰高血糖素分泌的增加。而胰高血糖素的增加意味着肝糖元分解的增加，从而促进内源性葡萄糖供应增加。也就是说，当血粘稠促使胰岛细胞缺氧时，胰岛素的分泌量、胰高血糖素的分泌量、以及肝糖元的分解均会上升。因为胰岛素促进血糖的利用，而胰高血糖素则正相反，促进糖原的分解，所以只要血液中胰岛素的浓度和胰高血糖素的浓度之间存在着合适的比例，此时血糖会维持在生理水平。其实这就是向糖尿病演进的过程中的典型症状，即高浓度的胰岛素水平和胰高血糖素水平，以及正常的血糖水平。由此我们还可以认定，胰岛细胞缺氧的初期，大体胰高血糖素和胰岛素的分泌维持一个合适的比例。
我们始终让血液保持粘稠。这种情况维持得久了会出现什么情况呢？我们研究一下乳酸的情况。
乳酸被排到血液里，跟着血液流到肝脏和肾脏。在那里乳酸被重新合成为葡萄糖。然后重又被排放到血液里，即乳酸循环。显然乳酸循环的量越大，肝脏和肾脏的负荷就越重。另外，血液粘稠同样不利于肝细胞和肾细胞产生充足的能量，所以不利于圆满地完成各自的职责。因此，血液粘稠的情形久了的时候，由于肝脏和肾脏处理乳酸的能力会越来越差。所以我们可以肯定，血液粘稠度的继续，血液内乳酸的浓度会趋向于越来越高。可以想象，此时胰岛细胞外周组织液的乳酸水平会更高。那么血乳酸浓度提高的时候会产生什么情形呢？
血乳酸浓度的提高不利于胰岛细胞快速排放乳酸。由于胰岛素的分泌速度和胰岛细胞排放乳酸的速度紧密相关，高水平的血乳酸显然不利于胰岛素的迅速释放。前面提到，正常情况下，餐后胰岛素分泌量的迅速提高主要是因为高血糖造成红细胞聚集性增加、不利于氧气交换，促使胰岛细胞在短时间内产生并排放大量乳酸。但是当血液维持长时间的粘稠时，因为基础缺氧水平已经维持在高位（即红细胞聚集程度已经很高、流变性已经不好），所以血糖上升造成的缺氧程度的增加会低于正常人。所以血液粘稠的人，餐后产生的乳酸增量也会比正常人少。同时由于胰岛细胞的外周组织液里基础乳酸浓度也保持在高位，不利于乳酸从胰岛素细胞内扩散出来。所以，血液长期处于粘稠状态的胰岛细胞，餐后胰岛素分泌的变化不会像正常人那样剧烈。
如果胰岛素不能在短时间内大量释放出来，血糖水平会快速上升。攀升的血糖水平会反过来加剧血液粘稠度以及缺氧程度。这一结果对胰岛素的分泌和胰高血糖素分泌同时起作用。一方面加剧的缺氧会有利于胰岛细胞内乳酸产量的增加，以及胰岛素分泌的增加。另一方面，对于胰高血糖素而言，加剧的缺氧不利于胰岛细胞内ATP数量的增加；同时，葡萄糖浓度的提高有利于胰岛细胞获得更多的葡萄糖，这有利于ATP的增加。此时，如果胰岛素的势力超过胰高血糖素的势力，血糖水平会降到某个程度。
胰岛细胞内的乳酸是排放到外周组织液的，如果外周组织液里的乳酸扩散到血液的速度低于胰岛细胞排放乳酸到组织液的速度，组织液里会积聚高浓度的乳酸。组织液里乳酸水平越高，越不利于胰岛细胞快速排放乳酸，不利于胰岛素分泌。久而久之，只要不能及时采取有效手段，血液粘稠度只会越来越恶化，胰岛素的分泌速度势必要输给胰高血糖素的分泌速度。当出现这种情况时，糖尿病就产生了。这就是为什么糖尿病患者为什么如果不控制饮食，控制血糖就越来越力不从心的根本原因。
从以上分析可以看出，当血液粘稠度、红细胞聚集等因素发展到一定程度的时候，乳酸的排放速度相应于血糖水平的变化越不迅速，这会表现为胰岛素分泌越不迅速。同时，越来越严重的缺氧程度，只会有利于胰岛细胞内ATP存量越来越向低位变化，这势必导致胰高血糖素水平维持高位，其结果肝糖原分解亢奋。而且我们可以从临床上普遍观察到，糖尿病人的胰岛beta细胞会逐渐变少，但很少可以看到胰岛alpha细胞会逐渐变少。这同样不利于胰岛素和胰高血糖素之间的春秋争霸。当胰岛素的势力不能和胰高血糖素的势力的时候，糖尿病就产生了。此时，因为胰岛细胞缺氧程度高于正常人的缘故，胰岛素的基础水平仍会保持高位（除非胰岛beta细胞严重受损），胰高血糖素则凯歌高奏，始终猖狂肆虐。下面引述哈里森内科学原理糖尿病章节的一段话：糖尿病的特点是胰岛素抵抗和活跃的肝糖原分解。有兴趣的读者可以自己产约资料，并结合本文了解一下，西医是怎么样定义胰岛素抵抗的。美国有不少关于胰高血糖素对糖尿病影响的实验，而且得出结论，影响糖尿病人血糖升高的决定因素是胰高血糖素。
可悲的是，到目前为止还没有一种药物通过调节胰高血糖素的分泌来治疗糖尿病。尽管二甲双胍通过抑制肝糖原分解降糖，但是它存在如下特点：1）损伤肝脏；2）肝脏受损怎越来越不利于处理乳酸；3）不能够本质上解决缺氧问题，即血粘稠问题。这就是为什么服用二甲双胍的时间长久的时候，不再起作用的原因之一。
宗上所述，治疗糖尿病的治本手段是，动员一切改善缺氧的手段。
大连达道生物
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