Ⅰ型糖尿病的發病機理
Ⅰ型糖尿病的病因雖然仍不明確,但其中遺傳因素是肯定的,而且遺傳的不是糖尿病本身,而是糖尿病的易感性,隻有在遺傳因素和外界環境的共同作用下,糖尿病才被誘發。
1.遺傳易感性
據統計,中國糖尿病遺傳度為44.4%~73.8%,其中Ⅰ型糖尿病遺傳度為44.4%~53.7%,低於60%。10%的Ⅰ型糖尿病患者具有糖尿病家族史,三代直係親屬中遺傳度為6%,對單卵雙胎糖尿病一致性與否的研究,也充分說明了遺傳因素在糖尿病發生中的作用。英國長期觀察隨訪Ⅰ型糖尿病單卵雙胞胎147對,一致率為64%,雙胞胎一致的間隔時間多數在10年以內。1988年,倫敦某醫學院報道,對49名糖尿病Ⅰ型單卵雙胞胎進行前瞻性觀察24年,共有18名發生糖尿病,占36%,17例在12年內發病,1例在12年後發病。結果也顯示,遺傳因素對糖尿病Ⅰ型的發病影響僅在一定時期內存在,並非伴隨終生。
世界各地Ⅰ型糖尿病患病率差異遠遠大於Ⅱ型糖尿病。在患病率最高的芬蘭,14歲以下兒童工型糖尿病患病率高達4.5/10000;而患病率較低的中國、韓國僅為0.057/10000左右,相差約100倍。另外,Ⅰ型糖尿病也常有陽性家族史,提示種族遺傳背景在患病中的作用。目前Ⅰ型糖尿病的患病率在不斷升高。Ⅰ型糖尿病患病率上升的趨勢同時也表現在瑞典、挪威、荷蘭、奧地利及英國等。
因此,在Ⅰ型糖尿病患者的病因中造成胰島B細胞大量破壞的原因可能是遺傳與環境因素相互作用引發特異性自身免疫反應,從而選擇性地破壞胰島B細胞。
2.組織相容性抗原
人組織相容性抗原複合體各位點與Ⅰ型糖尿病遺傳易感相關性研究已進行了近30年。人類白細胞組織相容抗原(HLA)是主要組織相容性抗原(MHC),這些抗原是糖蛋白,分布在全身細胞(除紅細胞和精子)的細胞膜上。研究發現在工型糖尿病患者第6號染色體短臂上發現組織相容性抗原,在A,B,C,D/dR4個基因位點上,每1位點又有許多等位基因,分別來自父母雙方的單倍體基因,是高度多態性的遺傳結構,是發生糖尿病的控製基因。研究發現,工型糖尿病與某些特殊的組織相容性抗原類型密切相關。某些患者伴有HLA抗原分布頻率的改變,但HLA並非糖尿病疾病基因。據近10多年各國對HLA與糖尿病關係的研究,結果表明兩者相關性為80%~90%。應用基因重組技術,對與Ⅰ型糖尿病發病相關的基因進行大規模的分析,同樣揭示不少易感基因區域。表明MHCⅡ類抗原是強易感區域但不是唯一的相關區域。
對Ⅰ型糖尿病家係HLA分型研究發現,兄弟姐妹中若2個單倍型均與患病者相同,則發生工型糖尿病的機會是15%;若隻有1個單倍型相同,則患有Ⅰ型糖尿病的機會為5%。若2個單倍型均與患病者不同,則患病機會>1%。已證實Ⅰ型糖尿病與特殊的HLA有關,危險性高的基因位點有DR3,DR4,DW3,DW4,B8,B15等。特異的糖尿病易感基因位點尚未得到證實,但與HLA基因緊密連鎖。
3.自身免疫
盡管目前對Ⅰ型糖尿病的發病機理研究尚不清楚,但目前得到一致認可的是Ⅰ型糖尿病是多因素的自身免疫疾病。即某種目前尚不清楚的原因,如病毒通過分子模擬作用,在有遺傳自身免疫反應調控失常傾向的人體中形成了針對B細胞的抗體,破壞B細胞而造成的內分泌代謝疾病。Ⅰ型糖尿病患者的B細胞破壞達80%以上,任何刺激胰島素分泌的因素均不能促使胰島素的分泌有所增加。胰島素絕對缺乏,此時血漿高糖激素相對升高,患者血糖水平顯著高於正常水平,從而易發生酮症酸中毒,外源性胰島素治療是必須的。
工型糖尿病發病與自身免疫反應有關的直接證據,來自患者體內細胞與體液免疫反應異常。患者可同時存在其他免疫疾病,體內出現多種自身器官特異性抗體,包括抗胰島素及抗胰島細胞的抗體;白細胞移動抑製實驗陽性,抑製性T淋巴細胞數及功能降低,K細胞數及活性增高。通過對Ⅰ型糖尿病動物模型非肥胖糖尿病白鼠的研究表明。
T細胞亞群功能失衡參與起因尚不清楚的胰島細胞炎症及損傷。其中兩類T輔助細胞(Th1和Th2)數目和功能增強,抑製性T細胞數目、功能減低可能起到關鍵作用。
Ⅰ型糖尿病發病與自身免疫反應有關的其他證據有以下幾個方麵。
(1)胰小島炎。病理切片中胰島由大量淋巴細胞浸潤和胰小島炎為Ⅰ型糖尿病細胞免疫的直接證據,同時伴B細胞壞死,有時僅存原來的10%以下,臨床表現為大量B細胞破壞致胰島素分泌絕對不足。這種病理多見於起病後6個月內死亡的Ⅰ型糖尿病患者,但在起病1年後死亡者,胰島未發現此種病理特征,表明胰小島炎可能屬短暫性病理改變。