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博客

糖尿病與心血管疾病之間的關聯

2020-01-29

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糖尿?。―M)患者罹患心血管疾?。–VD)和高血壓的風險升高。CVD并發癥是糖尿病人群的首要死亡原因。這篇博文探討了糖尿病疾病、大血管并發癥與高血壓之間的因果關系。

糖尿病與血管疾病

糖尿病患者出現的慢性生理變化和內分泌紊亂對血管健康具有深刻影響。這些微血管和大血管并發癥具有許多共同的病因學特征。

  • 微血管并發癥影響小血管,通常導致視網膜病變、腎病和神經病變。
  • 大血管并發癥影響大血管和心臟的有效泵血能力。糖尿病還會加重大血管粥樣硬化的癥狀。

糖尿病與大血管CVD

糖尿病可使患者出現各種大血管CVD的風險升高約 2-3倍。 在全球范圍內,所有2型糖尿病患者中有1/3患有CVD,在患者死亡中的占比約為1/2。冠狀動脈疾病、充血性心力衰竭和卒中是導致這種死亡的首要原因。即便校正了與代謝性疾病相關的其他風險因素(包括肥胖、高血壓和膽固醇),這一點也仍然十分明顯。年輕糖尿病患者也易患心臟疾病。

高血糖癥與CVD

血糖升高被視為是糖尿病性CVD的主要驅動因素。在1型2型糖尿病人群中,循環HbA1c僅增加1%,CVD風險即分別升高8%和30%。在管理血糖療效時通??捎^察到心血管獲益,并且通??捎糜谥笇R床試驗中高血糖癥管理的終點選擇。

在高血糖癥中,糖酵解中間體的積聚可升高二酰甘油水平,而后者是蛋白激酶C(PKC)同工型的關鍵激活劑。:PKC通路以多種方式對血管功能產生有害影響,包括:

  • 抑制內皮血管舒張劑的生成。
  • 促進血管收縮劑的生成。
  • 抑制纖維蛋白溶解。
  • 增加膠原和纖維連接蛋白等毛細血管阻塞物的沉積。

PKC還通過激活NADPH氧化酶的方式,促進活性氧簇(ROS)的生成。這可促進內皮功能障礙,吸引炎性白細胞并加速動脈粥樣硬化病變的發展。

高血糖癥還會導致生成 晚期糖基化終產物(AGE)。這是一組異質性分子,由非酶糖化或氧化蛋白、脂質和核酸組成。AGE可加速動脈粥樣硬化的發展,促進內皮炎癥和血栓形成,并通過ROS的形成觸發內皮氧化應激。

相反,胰島素、磺脲類藥物或格列奈類藥物治療糖尿病引起的低血糖發作也可能加速大血管疾病的進展。低血糖內分泌反應可增加血液粘稠度,促進凝血和血小板聚集,并促使促炎細胞因子持續沖入循環,進而加重血栓。

胰島素抵抗與心血管疾病中的胰島素信號傳遞受損

2型糖尿病中的胰島素抵抗發生于與心血管功能相關的多種細胞類型。在血管內皮中,胰島素受體底物1通路受損會導致關鍵血管舒張劑一氧化氮的生成減少。胰島素抵抗血小板表現出過度活躍的促凝活性,進而導致更易發生血栓形成。

糖尿病性心肌病是一種以心室肥厚和舒張功能障礙為特征的疾病,主要由心肌細胞的胰島素抵抗驅動。其代謝變化只依賴脂肪酸來獲取能量。這導致耗氧量增加、ROSAGE蓄積以及心效率降低。

脂解作用增加發生于胰島素抵抗的脂肪細胞中,進而釋放游離脂肪酸進入循環。進入肝臟的脂肪酸可上調載脂蛋白B的生成,而載脂蛋白B是極低密度(VLDL)和低密度脂蛋白(LDL)的主要成分。

LDL滯留在動脈內膜會引起動脈粥樣硬化。LDL吸引巨噬細胞,而后者在促炎募集級聯反應中生成細胞因子和趨化因子。葡萄糖代謝的改變導致活性氧簇的異常生成,進而激活內皮中的核因子NFκβ通路,并進一步促進粘附分子的表達。最終,凋亡的巨噬細胞引發斑塊的壞死核心,進而形成血栓,誘發心肌梗死和卒中。

糖尿病與高血壓

三分之二的糖尿病成人的血壓在2期高血壓范圍內。糖尿病和高血壓也有許多共同的根本原因:缺乏運動、高脂肪和高鈉飲食以及肥胖。

在這種情況下,脂肪組織作為內分泌器官的作用變得尤為突出。內臟脂肪組織生成釋放血管緊張素II所需的腎素血管緊張素系統(RAS)成分,而血管緊張素II是一種促進血管收縮、腎小管鈉重吸收和水潴留的激素;這些均是升高血壓的關鍵因素。

高血壓合并糖尿病是預測CVD病程和適當治療的重要考慮因素。同時受二者影響的疾病通路成分的重疊(包括RAS、胰島素抵抗和氧化應激)凸顯了糖尿病人群中疾病進展的周期性質。

小結

與糖尿病相關的代謝紊亂會導致DAG、AGE和LDL蓄積。這些變化會直接對血管內皮細胞的健康產生有害影響。它們還可觸發血管中的炎癥、促動脈粥樣硬化和促血栓形成事件。合并存在高血壓還營造了發生嚴重心血管并發癥的完美風暴。

糖尿病相關心血管疾病的復雜性為疾病管理提供了許多治療靶點。但是,控制血糖應當是任何旨在改善糖尿病和心臟健康的治療方案的首要目標。

延伸閱讀

Geraldes and King. Activation of Protein Kinase C Isoforms and Its Impact on Diabetic Complications. Circulation Research 2010; 106:1319-31

Huang et. al. Macrovascular Complications in Patients with Diabetes and Prediabetes. BioMed Research International 2017; Article ID 7839101

Lastra et. al. Type 2 Diabetes Mellitus and Hypertension: an Update. Endocrinology and Metabolism Clinics of North America; 43(1):103-22

Paneni et. al. Diabetes and Vascular Disease: Pathophysiology, Clinical Consequences, and Medical Therapy: Part I. European Heart Journal 2013; 34:2436-446

Rask-Madsen and King. Vascular Complications of Diabetes: Mechanisms of Injury and Protective Factors. Cell Metabolism 2013; 17(1):20-33

Topics: Blog, CVMD

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