代谢综合征发病机制的研究进展
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代谢综合征(-bolic syndrome, MS)是心血管疾病的多种代谢危险因素在同一个体内集结的状态,主要组成成分包括肥胖、糖代谢异常、血脂紊乱以及高血压等。MS具有普遍流行性和较高的患病率。研究[1,2]显示,23.7%的美国成人患有MS,而美国50岁以上成人中,44%的患有MS。中国的年龄未标化的MS 患病率为16.5%。年龄标化后的MS男女患病率分别为10.0% 和23.3%[3]。MS与发生心血管疾病和2型糖尿病的风险及死亡率呈明显正相关,受到国内外医学界的广泛关注。一般认为,MS由环境和遗传因素共同作用的结果,胰岛素抵抗可能是MS发病的重要病理生理环节,本文就MS的发病机制研究进展综述如下。

1 胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)

胰岛素在体内有多种作用,可促进糖原、脂肪和蛋白质合成、促进葡萄糖利用和能量生成、抑制脂肪分解、加强细胞增殖和分化、保护细胞功能。此外,胰岛素还有抑制脂肪酶抗脂解作用。IR即胰岛素敏感性下降,是指机体需要超过正常量的胰岛素才能在胰岛素的效应器官产生正常的生理效应。从作用的靶器官上分肝和外周组织(肌肉、脂肪)抵抗。机体的IR,即在外周组织(肌肉和脂肪) 主要表现为胰岛素促进骨骼肌、脂肪组织摄取葡萄糖,并加以利用或储存的能力减弱;而在肝脏则表现为抑制肝糖原输出的能力减弱;绝大多数胰岛素抵抗是胰岛素和胰岛素受体结合后信号传导过程发生障碍的结果, 主要缺陷包括胰岛素受体的酪氨酸激酶活性下降、胰岛素信号传导的异常、葡萄糖转运减少、葡萄糖磷酸化和糖原合成酶活性减弱等;β细细胞胰岛素信号转导途径发生障碍, 影响胰岛素的分泌和合成, 所以胰岛细胞自身抵抗可能是2型糖尿病、胰高糖素分泌异常、胰岛β细胞代偿增生不良、凋亡增加的重要原因。

IR发生的具体原因尚不明确, 目前认为遗传[4]、环境、生活方式[5,6]等密切相关。能量摄入过多, IR引起脂肪利用或(和)贮存障碍,脂肪细胞肥大, 内脏脂肪组织聚集与异位分布;IR可使脂肪组织的脂解作用增强,血浆中游离脂肪酸(FFA) 浓度增高,循环中的HDL-C 由于被过度消耗而浓度降低,而肝脏产生的低密度脂蛋白(LDL)发生了质变,使得血浆中的小而密的LDL浓度增高;而循环中的增高的游离脂肪酸通过抑制细胞对葡萄糖的摄取和利用,使血糖升高,IR 进一步加重;增高的FFA进入肝脏组织后,使其合成促炎症因子增多;同样,血浆FFA影响肌肉组织的葡萄糖、脂肪酸循环;另外,IR与炎症[7-10]密切相关,并常伴随着炎症因子的升高。而上述的这些因素,均提示IR不仅仅与MS发病有关,也是导致各种心血管病(CVD)危险因素聚集的重要内在因素。

2 肥胖

肥胖症是指机体脂肪含量过多或分布异常所造成的一种病态表现,与遗传、环境、膳食结构生活方式等多种因素有关。而机体脂肪堆积会带来一系列生理功能的改变,脂肪的堆积加强了脂肪降解,产生大量的游离脂肪酸(FFA),由腹部脂肪细胞进入门静脉系统。FFA的增加严重阻碍了肝脏摄取胰岛素,导致肝脏糖利用和糖元异生障碍。同时,肝脏摄取胰岛素的减少,直接导致循环胰岛素的浓度增加,进而导致胰岛素受体的表达下调,产生胰岛素抵抗。随着FFA浓度的持续增加,胰腺靠代偿性分泌增加维持正常血糖水平,最终出现2型糖尿病。已有很多研究显示,肥胖程度和IR[11,12]、2型糖尿病[13,14]关系密切。已有大量研究[15]证实肥胖与高血压存在相关性, 是高血压的独立危险因素之一,

Almazov等[16]则研究显示,腹型肥胖是代谢紊乱综合症最早出现的症状, 早期预防和治疗腹型肥胖可有效地阻止高血压等相关疾病的发生和发展。赵连成等[17]共纳入我国35 003人, 比较不同体重指数(BMI) 和腰围(WC )分组的平均血压水平及其高血压患病率。研究显示,BMI和(或)WC的增加, 与人群血压水平、高血压患病率呈明显的上升趋势, 在多数BMI分组中, 男、女性WC与血压均值和高血压患病率间存在明显的线性相关关系( 线性趋势检验P < 0.05) ,同样在不同的WC 组中, BMI 均与血压均值和高血压患病率间存在明显的线性相关关系。也有研究[18,19]显示,BMI与正常体重和肥胖的小孩子的收缩压和舒张压正相关。Gelber等[20]对13563例无高血压健康人群随访14.5年发现,与BMI26.4 kg/m2 人群发生高血压的相对危险分别为1.20 ( 95% CI 1.109~1.32 ) 、1.31 ( 95% CI 1.19~1.44) 、1.56 ( 95% CI 1.42~1.72)和1.85 ( 95% CI 1.69~2.03)。提示随着BMI的增加发生高血压的危险也增加,预防超重和肥胖可预防或延缓高血压的发生。

超重和肥胖导致高血压的可能机制[21,22]有:肥胖和高血压均为带有遗传倾向的疾病,一些患者可能同时具有肥胖和高血压的遗传倾向;肥胖患者由于脂肪组织增多,可促使心排血量增加以满足机体需要;因伴有高胰岛素血症或肾素与醛固酮关系异常而引起体内水钠潴留;神经内分泌调节紊乱,交感神经肾上腺素能活性增高;细胞膜协同转运功能缺陷,钠- 钾泵活性异常等。

肥胖与血脂紊乱:已有多项研究[23,24]显示,肥胖常合并血脂紊乱,Liu等[25]报道BMI, WC及腰臀比与血压,血糖和甘油三酯正相关。

肥胖并发血脂紊乱的机制是:脂肪组织的主要成分是甘油三酯,在大量脂肪组织形成和稳定过程中,高脂血症是不可避免的;肥胖病人常并存IR,IR导致脂蛋白脂酶活性降低,使甘油三酯和极低密度脂蛋白清除障碍;胰岛素抵抗还可造成低密度脂蛋白受体数量减少,使低密度脂蛋白清除减少;肥胖常伴有高密度脂蛋白浓度下降,使胆固醇转运障碍,引起血胆固醇升高;肥胖时体力活动的减少也间接地对脂代谢产生不利的影响。而且,肥胖合并高血压者、糖代谢异常常同时并存血脂遗传。

3 炎症

炎症是机体对感染、外来损伤的一种反应,炎症介质与炎症细胞的相互作用构成炎症反应。多项研究显示,炎症因子如C反应蛋白(CRP)等不仅仅与健康正常人的体重指数呈正相关,也与IR、2型糖尿病、肥胖、血脂紊乱、高血压等MS的组分相关。Festa 等[26]研究显示, CRP 水平与 BMI、腰围和IR程度均呈显著正相关, CRP水平与MS组分的数目呈线性正相关, 认为慢性亚临床炎症可能是MS的一部分。

美国第3次全国健康与营养调查研究[27]也提示, CRP、纤维蛋白原、白细胞计数与IR 程度和MS呈正相关。孙佳艺等[28]对北京地区45~74岁人群共1544人进行分析,结果显示,hs-CRP水平随年龄的增长而增加,且与MS各组份异常密切相关. Ye等[29]也报道CRP与中年或老年MS患病相关。Lai等[30]研究认为,炎症在女性MS发病过程中可能发挥作用。但炎症因子如何引起IR 和MS以及相互关系如何,目前尚未完全阐明。

4 神经内分泌异常

下丘脑是大脑皮层下调节内脏活动的高级中枢,它把内脏活动与其他生理活动联系起来,调节着体温、摄食、水平衡和内分泌腺活动等重要的生理功能。下丘脑神经元出现异常,正常能量平衡负反馈调节失效而出现能量失衡, 继而引发和促进机体代谢紊乱,促使肥胖症和相关2型糖尿病发生发展 [31]。另外,下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPAA)的高敏感性可抑制生长激素(GH) 轴和性腺轴并兴奋交感神经系统,使皮质醇浓度增高, GH水平下降;性激素在男性表现为雄激素、睾酮水平降低,女性则雄激素、睾酮增高,从而出现血脂、血糖等代谢紊乱,促进IR的发生。

5 遗传因素

目前认为, MS是在多基因遗传基础上发生的多种代谢异常。遗传因素在其发病中起着重要作用。其组分高血压、肥胖、糖脂代谢异常均具有一定的遗传特异性,而IR也受遗传因素的影响,常表现在家庭成员中的集聚现象。

6 其它因素

目前, 许多研究表明,MS与老年、膳食和长时间静坐等因素相关。环境和精神因素也是患MS的重要因素。另外,高尿酸血症、高半胱氨酸血症、尿微量白蛋白、非酒精性脂肪肝、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征和多囊卵巢综合征等也常伴随着MS出现,提示可能在MS发病过程中发挥一定的作用。

综上所述,MS的发病机制尚未完全阐明,多种病因和病理生理机制相互作用的结果。相信随着技术的发展,研究的深入,对其发病机制将会有更清晰的认识,以便更好的预防和治疗MS。

此文章内容仅代表医生观点,仅供参考。涉及用药、治疗等问题请到当地医院就诊,谨遵医嘱!
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