Dr. Andrew Koutnik Ph.D.(安德魯·庫特尼克博士)是位身兼生理學研究人員、且同樣是以Dr. Bernstein的《Dr. Bernstein's Diabetes Solution》(《伯恩斯坦醫師的糖尿病治療方法》)為藍本再加以改善並發展自己治療方法的第一型糖尿病患者。在他的個人網站中(https://andrewkoutnik.com/)不僅詳細說明了糖尿病的運作機制、許多實際操作的細節以及各項治療藥物的特性與整理圖表,更重要的是他還列出了完整的文獻資料供讀者一一查閱與深入研究,除了可讓人直接按圖索驥、針對有疑義之處進行第一手資料的閱讀之外,他對糖尿病(尤其是第一型)深入淺出的觀念整合與治療方法的清晰條例,對許多長期以來的錯誤醫學知識做出了簡單明確的指示與釐清,而這些知識觀念對當前以ADA為治療方法的這個醫療大環境下的糖尿病患者而言,是如清澈泉水亦如驚破警鐘;他也以過來人的身分不吝分享自己的治療狀況與成果,給人以最真實的數據表現乃至精神支持。
Dr. Koutnik的這三篇部落格文章
為譯者於數年前在網上看到,深覺於疾病治療上助益甚大,但因事繁雜,無時間多做整理。近期在推特上和作者本人有短暫互動並提及翻譯之事,乃陸續將文章譯出。作者亦有油管(https://www.youtube.com/channel/UCuBoAR4gzVC5Y0e5raQLPkQ),行有餘力者不妨表達一下支持之意。
林詠盛(Louis)譯, louisophie@gmail.com
(內分泌相關文章及選譯、Short Essays on Anything Sensible)
這三篇文章是在2018年9月時開始陸續寫出並發表的,因此裏頭可能會有許多觀點及數據會因新的文獻及相關知識的出現而需要更新,所以請讀者務必要隨時注意相關資訊並做出適當的調整。
單元1:什麼是第一型糖尿病?
我自己是在2007年16歲、跟著家人一起到Washington D.C玩時被發現有第一型糖尿病的;我還記得那時候我住院住了一個禮拜、並開始學習這個疾病的一些相關知識,但這整個經歷下來,我對這種種現存的、可以讓我多活幾年(至少不是多幾個月而已)的糖尿病知識並沒有什麼興趣。直到後來我有幸跟一些自己本身就是第一型糖尿病、且和疾病共存了50年以上的醫生交談互動後,這才真正讓我開了眼界:那個年代沒有像我們現在使用的可拋棄式塑膠空針,而是要使用熱水來反覆進行消毒才能注射胰島素的玻璃空針;不像現在我們可以使用市面上常見的血糖機來扎手指量血糖,在過去(1971年商業化血糖機才出現)他們都沒有快速有效的方法來得知血糖的數值。在更早的一世紀之前,第一型糖尿病可說是死路一條;但如今的患者已有好的治療方法可以重拾健康與正常的生活。在本單元中,我會著重在下列幾項内容:
- 第一型糖尿病的簡要醫學史
- 第一型糖尿病的生理機制
- 分泌胰島素之胰臟β細胞的功能
- 身兼第一型糖尿病之病患及研究人員的優劣所在
- 控制第一型糖尿病的困難之處
簡要醫學史
糖尿病基本上可以被視為一種以胰島素為中心的疾病,且截至目前為止,我們可以將它分為「胰島素缺乏型」與「胰島素阻抗型」兩大類別、病人也依此而分別稱為「第一型糖尿病」及「第二型糖尿病」。但令人費解的是,這一認知並沒有被相關當局清楚地了解與執行,就算是在許多科學家與醫療文獻的研究及發表之下,從二十世紀到現代,把所有的糖尿病都視為唯一病理的疾病來統一治療,仍舊被視為血糖疾病處理之至高無上的真理。
但早1866年時就有一位英國的醫師指出:「糖尿病最少有兩種完全不同的亞型、分別需要完全不同的治療方法才能對應。(Harley, 1866)」十年後的1877年,另一位著名的醫師Lancereaux(蘭瑟羅)指出有兩種糖尿病的亞型,分別是「瘦型」與「胖型」(Lancereaux, 1880)。但除此之外,還有兩項可供判定糖尿病類型的重要因素,分別是病人發病的年齡、以及罹病後病人的存活時間:就第一型的病人而言,有非常大的比例都是在18歲前發病的(成人發病的比例較低,但近期則是愈來愈普遍;Maahs, West, Lawrence, & Mayer-Davis, 2010);而在胰島素注射治療成熟前的階段,第一型病人往往在診斷得病後只能活數個月而已,但第二型則可活數年的時間(Gale, 2001)。
我們可以想見,在沒有胰島素注射的治療下,第一型的罹病生存期是非常低的,且最主要的治療方法(1920年之前)就只有飢餓療法而已(Mazur, 2011):小孩子罹病後只有幾個月的存活期,飢餓療法最多只能多增加一點存活的時間,且最後往往也會因酮酸中毒、營養不良或是肺結核(過去常見的疾病)而死去。糖尿病的治療方法在各種的研究實驗下,於1920至1922年間迎來了一次最大的突破、並且讓Frederick Banting(弗雷德里克·班廷)及John Macleod(約翰·麥克勞德)得到了1923的諾貝爾生理醫學獎:胰島素的分離產製及其糖尿病治療(《The Discovery of Insulin》, 2018)。
圖1:胰島素治療發明前後的病人生命期望值變化。本表來源為Gale, 2009,係Gale依Dublin, 1951的論文所繪製,但同時也指出該數據有被過於簡化之嫌。
當時的一些實驗及研究總結
- 移除掉胰臟的狗其血糖開始上升,且會有感到口渴、多尿及疲乏之感,所有這些都是青少年發病型糖尿病的主要病徵。
- 若將分離出來的胰臟組織重新注射入狗的體内,則它們胰島素缺乏如高血糖、酮酸中毒等等的病狀會消失而恢復健康。
- 成功從大型動物體内(牛隻)分離且純化出胰臟圴質液、並再進一步提取出胰腺萃取物(即胰島素)。
- Banting及其團隊會將萃取及純化的胰島素注射在自己身上,以取得劑量的有效作用數據、並在低血糖時用富含葡萄糖的食物(如蜂蜜及柳橙汁)來升高血糖值。
- 用胰島素注射對一位瀕死的14歲糖尿病患者進行治療、並成功減少其病徴且恢復健康。
- 有許多的糖尿病患者自願接受胰臓萃取物的注射、並且感到了疾症痛苦的減輕。
有關胰島素的發現更多的資訊與議題可參閱(Rosenfeld, 2002)。
圖2:Frederick Banting醫師和他的「實驗對象」。
在發現胰島素後的1936年,Sir Harold Himsworth(哈洛德·希姆斯沃斯爵士)醫師用實驗來幫助我們釐清兩種不同類型的糖尿病患者(Himsworth, 1936):首先他選擇了3種類別的人,分別是年輕的糖尿病患、一般非糖尿病的正常人、以及年老的糖尿病患者,並同時對這3種實驗對象給予口服葡萄糖及注射胰臟萃取物(即胰島素),結果發現到前兩者(年輕病人及正常人)都出現了低血糖的情形,但年老病患卻沒有、反而是出現了高血糖的現象,因此而發現了不同的糖尿病生理機制,即胰島素敏感型(年輕病人)及胰島素抗阻型(成年病人)兩種。另外現在常見的所謂「第一型」及「第二型」的分類也差不多是在同時期出現的(20世紀早期對群體表徴的分類),依據是採各病人所共有的特徴及體表外形來區分(即體型分類;Gale, 2001);為了解不同的糖尿病體型,Dupertuis(杜佩蒂斯)針對225名患者進行了3種不同的劃分標準,即内胚型(endomorph,體型圓胖)、中肧型(mesomorph,平均體格)及外肧型(ectomorph,體型單薄)(Draper G, 1940),但最後卻驚訝地發現到在體型上糖尿病並無統一的外觀、但卻有兩種完全相異的體格表現,並對此分為「群體Ⅰ」及「群體Ⅱ」兩種類別;前者有纖瘦的體形,而後者則是胖肥居多。1951年Lister(李斯特)及其同事將Himsworth的實驗結果(即葡萄糖與胰島素敏感性)與體型分類的方法結合起來(Lister et al., 1951),並對現在所謂的「第一型」及「第二型」糖尿病做了更多的研究與詮譯;第一型的糖尿病患基本上為偏瘦且對胰島素有較高的敏感性,而第二型則為肥胖體形且有胰島素抗阻的現象。到了今天,這樣的二型分類法仍然是治療糖尿病時的主流依據。(更多關於第一型糖尿病的歷史可參閱論文(Gale, 2001):)
圖3:Sir Harold Himsworth醫師1936年的論文指出分別在年輕及老年的糖尿病患中有不同的胰島素生理運作機制。
圖4:Lister et al. 1951論文的數據;該論文結合了體型分類及Himsworth對胰島素敏感性的研究結果。
第一型糖尿病發病機制
圖5:免疫細胞對胰臟胰島組織中分泌胰島素的β細胞產生了自體免疫攻擊。
現代醫學對第一型糖尿病病因的假設
目前第一型糖尿病被認為是自體的免疫系統對分泌胰島素的β細胞(或是其它尚未清楚的血糖調節機制)產生破壞所導致(Bluestone, Herold, & Eisenbarth, 2010),且背後造成的環境及遺傳因素都仍尚待釐清。我們當前對糖尿病之病理生理学的了解有很大的比例都是從病患身上以及可以模擬部分人類生理狀況的齧齒動物所推論得來。
目前學界普遍認為第一型糖尿病的自體免疫級聯反應(autoimmune cascade)是由環境中的免疫發作性因子(immunological insult(s))所引發的,它們會觸發免疫細胞在人體內尋找病原體,但在不穩定的條件下這些免疫細胞會滲透進胰島細胞中、並會將分泌胰島素的β細胞標記成為免疫系統的破壞目標(其機制就如同對細菌、病毒等病原體一樣),而這個標記動作會觸發一連串的後續反應、並將「攻擊」的訊號從一個免疫細胞傳遞給另一個,最終會導致T細胞(以及其他免疫細胞)開始動作並對被標記的β細胞發起攻擊。這種自身組織錯誤的免疫反應就是所謂的「自體免疫」(autoimmune)。除此之外,人體在胸腺(T細胞成熟的場所)中有一套抑制生產自體反應性T細胞的調節系統,因此若該調節功能失調就可能會導致T細胞對自體組織造成傷害。雖然第一型糖尿病不被視為純粹的遺傳性疾病,但基因確實會影響人體免疫系統對病原體的反應方式,因此第一型糖尿病多少是具有「遺傳」成分的(Concannon, Rich, & Nepom, 2009; Permutt, Wasson, & Cox, 2005),也就是說遺傳並非第一型糖尿病最主要的原因,但對有其家族病史的人來說,罹病的可能性就會略微增加(約5-10%;Redondo, Fain, & Eisenbarth, 2001)。
大體而言胰臟胰島細胞並非短時間就全體死亡,在因人而異的情況下會從數週、數月乃至數年的時間都有(Abdul-Rasoul, Habib, & Al-Khouly, 2006),而在這段β細胞尚存的時期就被稱為糖尿病蜜月期(honeymoon period)。但對大多數的第一型糖尿病患者而言,在確診的一年内幾乎所有的β細胞都會死亡,僅存的血糖自我調節機制也會跟著完全喪失,最後就不得不用外源胰島素的方式來控制血糖。
想要知道更多有關第一型糖尿病發病機制細節的讀者請參閱Nature(Bluestone et al., 2010)。
β細胞分泌胰島素及其機制
胰臟内的β細胞有許多重要功能,其中一項就是調節人體的血糖濃度:它們會透過葡萄糖轉運蛋白GLUT2在血液中攝取葡萄糖並轉化為ATP(Schuit et al., 2001; Thorens, Sarkar, Kaback, & Lodish, 1988),而在血糖升高、ATP濃度跟著增加時,就會迅速觸發儲存在分泌顆粒内的胰島素直接釋放進血液中,而它們會隨著循環至人體的各個周邊組織與各細胞的胰島素受體結合、進而促使内部的葡萄糖受體(GLUT receptor;在骨骼肌、脂肪組織與心肌中的稱為GLUT4)轉移至細胞表面而使葡萄糖被細胞吸收(鈉離子亦會同時參與運送),血液中的葡萄糖濃度就會因此而下降;葡萄糖分子被周邊組織吸收後,通常會被儲存起來、或是用於生成所需能量(但不限於此)。
圖6:血糖濃度升高時正常β細胞的訊號傳遞過程。
⒈透過促進擴散方式攝取葡萄糖。
⒉葡萄糖轉化成ATP。
⒊ATP敏感性鉀離子通道關閉。
⒋細胞去極化。
⒌鈣離子回流。
⒍胰島素分泌顆粒進行胞吐作用。
⒎胰島素釋放到血液循環中。
在餐後當血糖上升時,上述的血糖調節機制就會自動地運作;但對一位只有僅存或是全無β細胞的第一型糖尿病患者來說,由於機制受到破壞且胰島素分泌不足(或是無分泌),在身體沒有其它有效的方法來降低血糖時,血糖就會一直居高不下、進而對身體的各項器官及組織造成各種急性或是長期的危害(單元二會詳述)。
圖7:胰島素作用下葡萄糖進入骨骼肌的過程。
⒈胰島素結合胰島素受體(藍色)使其內部結構發生磷酸化。
⒉磷酸化的胰島素受體引發級聯反應並作用於含有葡萄糖受體GLUT4(綠色)的囊泡。
⒊囊泡將GLUT4受體運送到細胞表面。
⒋葡萄糖透過GLUT4轉運蛋白進入細胞內被儲存為肝糖、產生ATP或進行其他的細胞功能;血液中的葡萄糖濃度開始下降。更多胰島素作用與葡萄糖吸收細節可參閱(Leto & Saltiel, 2012)。
非胰島素依賴之血糖調節機制
胰島素為人體血糖調節之最重要的工具,但仍有其它的作用機制可以對過高的血糖濃度進行改善(雖然其效果遠不如胰島素的作用),同時這也是一些新藥物研發的方向。以SGLT2抑制劑為例,它涉及到葡萄糖透過尿液排出的相關機制(這同時也是高血糖會有的多尿與口渴的病理),利用藥物的作用使身體的腎糖閾值降低、以便更容易將糖分排出體外;研究顯示第一型糖尿病患的閾值並不相同(Johansen, Svendsen, & Lorup, 1984),且在一份針對23位第一型患的論文中指出不同個體的腎糖閾值為108–252 mg/dL之間。SGLT2抑制劑目前仍在對第二型患者進行相關的研究,但已證實尿糖增加時尿道感染的風險也會跟著提高(Filippas-Ntekouan, Filippatos, & Elisaf, 2018)。
這裡在簡述一次胰島素的作用機制:它會和細胞表面的胰島素受體結合並引發級聯反應、並促使GLUT4轉運蛋白轉移至骨骼肌、脂肪組織以及心肌細胞的表面;這些組織是藉由胰島素來攝取葡萄糖的主要受益者,且因為在人體中體積龐大以及能量需求極高(特別是骨骼肌),因此造成胰島素與人體其它的自我血糖調節機制相比更為地強大(骨骼肌也是葡萄糖的主要儲存部位,其肝糖含量多於肝臟本身的儲存;Jeremy M. Berg, 2002)。另外胰島素在人體的代謝功能上也有重要的地位(在短時間内更是如此),如它能抑制糖質新生、肝糖分解、脂肪分解、酮體生成及蛋白質分解,並同時促進葡萄糖攝取、肝糖合成、脂肪生成以及蛋白質的合成。
總而言之,胰島素分泌為人體調節血糖最重要的機制,一旦不足就會造成血糖無法自動地回復到正常值,也因此第一型患者必須使用藥物(大多為胰島素注射)才能夠使血糖降下來;但這種人工降血糖、而非藉由胰臟β細胞自我調節的治療方法,被證明是非常非常困難的事情,也因此就第一型患者的血糖統計數據來看,其治療結果非常的差並不令人意外。我會在單元2針對如何有效治療第一型糖尿病做更多的討論。
身兼第一型糖尿病患與生理學研究人員的優劣之處
罹患第一型糖尿病在治療上確實是個相當辛苦的工作,但換個角度思考,這或許也給了患者一個可以更加了解自己與身體運作的機會;對我這樣一個得到第一型糖尿病的人來說,它強迫我進入深度探索人體代謝機制的大觀園、觀察每天的生活(有時甚至是瞬間的選擇)是如何影響著身體的内在變化、以及這些代謝過程又如何對自己生理的各個層面造成深遠的影響;我常說一個第一型糖尿病患者因自我治療的訓練(雖然往往是無路可走且相當辛苦)所養成的個人生理洞察力,常會讓一個職業運動員自嘆弗如。這些生理因素包括了像是營養、運動、睡眠、晝夜節律、生活方式、藥物、壓力等等,只要其中有任一項以上有所變動,胰島素和血糖的控制就會跟著受到影響;另外由於胰島素不足或是缺乏,這也讓第一型的患者要去了解到自己的身體是如何利用其餘的機制來對血糖做出調節。除了上述的生理作用外,第一型患者(無論意願為何)也必須要使用血糖工具來持續地對自己的身體狀況(如胰島素敏感性、血糖反應等等)作出判斷。就研究者的角度,這林林總總的因素總合在一起,第一型糖尿病患者這樣一邊使用胰島素注射來調節自身的代謝、同時一邊觀察評估各式生活上的因素如何調變這些效應,這其實就是一個去除掉胰島素這一荷爾蒙作用下的人體生理模型;換句話說,第一型糖尿病患者其實一直在用自己的身體進行實驗、同時學習各個生活變因有著什麼樣的作用。就我而言,我認為這是身為一個人體新陳代謝研究者所能擁有的最大資產之一;雖然我必須坦言,對於許多只想過正常且健康生活的人來說,這種種難以捉摸且資訊量又大的監測數據,如要計算運動對胰島素敏感性的影響程度為何等等,這實在會是一個極大的負擔。因此我是這看待這些治療過程的:對一個喜歡自我實驗並了解自己身體運作機制的人來說,第一型糖尿病其實是一件最好的禮物;像是許多在生理學與人體代謝學教科書的内容,都可以在一位第一型病人的一天24小時中被實際觀察到。
第一型糖尿病難以控制的原因
圖8:一般人24小時的「正常」血糖圖例。
圖9:第一型病人24小時的血糖圖例。
圖10:第一型病人1星期的血糖圖例。
圖11:影響第一型糖尿病患之血糖標準差的成因;本圖以一般正常人的血糖值(實線)為基準來呈現患者血糖的標準差:黃色部分為高於、紅色為低於。
從以上幾張圖表可以清楚看出,第一型糖尿病患的血糖變動跟一般人有著非常大的不同,且若長期處在這種每天血糖劇烈變動又不加以治療的情況下身體很快就會出現問題,而這也是下面我們要討論的主題。
第一型糖尿病血糖於每週、每天、甚至是每個小時都在劇烈變動的原因
跟人體大多數的生理機制(或是要說人生也可以)一樣,我們的新陳代謝總是一直處在變動之中,但對第一型糖尿病患而言就會更加地難以控制好病情,原因是就連我們想要控制血糖的操作要素與性質,也都一直處在上下變化的狀態(如正弦波一樣);變動就是新陳代謝的本質,而我們只能就可以掌控的部份來使其儘可能地穩定下來。要想控制好血糖,我們必須先要有一定儲量之血糖與胰島素作用的相關知識,並且熟悉使用各種有用的檢測工具來協助調節血糖值。以下舉了一些會影響血糖變化的重要因素(但一定仍有許多漏網之魚)並解釋背後可能的原因與機制。
圖12:血糖控制時需要考量的東西。
⒈測量血糖看是偏高、偏低還是正常。
⒉評估飲食内容,包括像是碳水化合物與蛋白質的克數、碳水的種類等等。
⒊納入所有會影響血糖的要素,例如運動、睡眠、壓力、疾病、時日、咖啡因、荷爾蒙波動等等。
⒋根據測得的血糖值與用餐内容,判斷當下的胰島素敏感度於上述各種生活中的因素加總起來時會有多少。
⒌決定胰島素注射的種類與劑量,並祈禱計算正確——否則可能會出現低血糖(需補充葡萄糖)或高血糖(需追加施打胰島素)。
日常會影響血糖變化的要素
- 睡眠品質與多寡:睡眠常被認為是一天當中的休息與恢復的階段、且對健康有極大的影響,不足時會有負面的後果,並有研究指出若睡眠品質或時間有所降低會增加人體的胰島素抗阻;其背後的確切機制尚未完全清楚,但應為多重因素如氧化壓力、發炎、自律神經功能失調、荷爾蒙變化等等所造成。 文獻連結:(Arora & Taheri, 2015) Arora與Taheri回顧了睡眠如何影響糖尿病控制以及胰島素敏感性的相關證據,並在文中的圖表5内總結了21項不同的研究,而其中的19項顯示若睡眠量與品質降低時,會使人體的胰島素敏感性下降11~40%。
- 生長激素:它常和胰島素兩者共同被視為互相拮抗的荷爾蒙:對一般健康的人,當生長激素分泌量上升時、胰島素濃度就會偏低,反之亦然。目前我們對此現象有一定程度上的了解,即不論是自體分泌(内源)或注射(外源)而有的生長激素,其對人體的胰島素敏感性會造成變化、並同時影響到葡萄糖的釋放(Perriello et al., 1990)。而這個現象在睡眠時最為明顯:通常在我們睡眠的後半段,身體的生長激素分泌會升高,胰島素抗阻開始跟著上升、肝糖分解也隨之增加,因此血糖濃度就會提高;從機制上來說,這可能是由於生長激素干擾脂肪組織中的胰島素訊號傳遞過程所造成(Takano et al., 2001)。 文獻連結:(生長激素對胰島素抗阻的機制)、(生長激素對胰島素抗阻影響的文獻回顧)
- 黎明現象(Dawn Phenomenon):這是指在起床「黎明」時(太陽開始升起的那段時間)所伴隨的血糖升高情形;有研究指出多數的人在此時血糖會上升15~30mg/dL(Porcellati, Lucidi, Bolli, & Fanelli, 2013)。雖然對黎明現象已有不少研究,但其機制目前仍不完全清楚;一般認為生長激素是主要原因(因同時造成胰島素抗阻),但包括像是腎上腺素、皮質醇及升糖素等等的荷爾蒙濃度都會在人們早上醒來時上升、並會同時促進人體的肝糖分解與糖質新生的生理功能。 文獻連結:
- 運動:維持健康生活所必須,但其對血糖控制的影響相當複雜且巨大,包括像是人體對胰島素的吸收能力、敏感性及其複合的作用、以及葡萄糖的輸出與釋放作用(Borghouts & Keizer, 2000),更不用說還要將運動的類型、強度與持續時間一起納入考量才行。( ) ①增加胰島素敏感性:有運動習慣的糖尿病患都會有深刻的感受(Borghouts & Keizer, 2000、Holloszy, 2005),但目前對其機制並未有共識;有新證據顯示AMPK(單磷酸腺苷活化蛋白激酶,在細胞能量水平下降時產生作用的感測器)在這個過程中扮演重要角色。(Kjobsted et al., 2017、、) ②增加注射胰島素的吸收:胰島素通常以皮下或肌肉注射的方式給藥,因此當運動使血液循環速率增加並引起血管擴張時,從脂肪組織或骨骼肌注射進體内的胰島素就會被加速吸收至血液循環、進而進入人體的所有周邊組織;另外雖然運動確實會加快速效胰島素的吸收(同時也可能取決於注射部位與運動區域;Ferrannini, Linde, & Faber, 1982),但可能不會改變長效胰島素的吸收速率(Berger, Cuppers, Hegner, Jorgens, & Berchtold, 1982; Peter et al., 2005)。更多關於胰島素種類與動力學的內容詳見單元3。 文獻連結:(其他影響胰島素吸收速率的因素) ③增加胰島素與其細胞受體之結合率:運動會使心率提高、血液循環隨之加速,從而使血中胰島素有更大的機率和人體周邊組織的胰島素受體結合。 ④增加骨骼肌對葡萄糖的直接攝取能力:目前普遍認為當透過從事骨骼肌反覆收縮的運動時,可促使GLUT4受體無需胰島素即可轉位至細胞膜、進而可直接吸收葡萄糖進入細胞(但胰島素仍是影響周邊組織攝取葡萄糖的最主要因素)。 ⑤增加葡萄糖的輸出:正常情況下運動時人體會增加葡萄糖的供給以利肌肉組織使用,但對第一型糖尿病患其運作機制可能會有所差異:(Petersen et al., 2010)發現到其原因可能全為糖質新生的增加、而非肝糖分解(Petersen, Price, & Bergeron, 2004)所造成,因此和一般健康個體的作用機制正好相反。 文獻連結:
- 營養攝取:這是影響血糖控制最大的因素(單元3會有專門討論飲食的章節),這也是為什麼第一型糖尿病患需要施打胰島素的主要原因、否則的話分解而得的葡萄糖就無法被人體的周邊組織所利用;當斷食時我們的胰島素需求會降至極低、只需可維持酮體與脂肪酸代謝平衡的量即可(即避免糖尿病酮酸中毒)。
- 生病:這對第一型糖尿病來說會更加複雜與嚴重,因為生病通常會有發炎(胰島素抗阻)及壓力蛋白的增生(葡萄糖輸出增加),且在癒後胰島素需求又可能會急劇降低;這種病時癒後的胰島素敏感性變化,都會對血糖管理造成極大的障礙。
- 胰島素使用失當:胰島素雖是第一型患者用於治療的最強效工具,但它在使用不當時往往會造成嚴重的後果,而要在適當的時間、考量無數的因素後投給適當的劑量,這往往會比走鋼索還要困難;打太多時會低血糖、打太少又可能會變成高血糖,且在一個時間點(timepoint)若有劑量調配的錯誤、這又會連帶影響到後續時間點的控制。胰島素使用在後兩單元會有深入及詳細的討論。
- 日夜變化:新的研究證據指出人的身體及細胞中有一個依據晝夜節律而運行的内在「時鐘」,隨著一天的時間流逝改變自身的生理功能及訊號傳遞,也因此我們的胰島素敏感性也會隨時有所變動(Hinshaw et al., 2013;Schrezenmeir J., 1993),更不用說還會受其它各種生活型態因素的影響。 文獻連結:、
- 其它因素:用藥、壓力……等等。
- 當血糖波動長時間大幅度地偏離正常數值時代表什麼?
- 血糖不穩定時會有什麼後果?這是急性狀況、還是會有長期的併發症與相關風險?
- 在超過一個半世紀的研究以及醫療技術的巨大進步,第一型糖尿病患者有沒有活得更好更健康?
- 第一型糖尿病患者可以如身邊一般人一樣過著相同的生活嗎?
以上這些問題都會在後面單元深入地討論。
本單元摘要:
- 糖尿病是一種以胰島素為中心的疾病。
- 胰島素是在1920年代透過一系列的實驗被分離得出、並且發現到糖尿病可被區分為第一型與第二型兩種。
- 第一型糖尿病通常在病人年輕時即發病,其病徴為胰島素分泌不足、但仍保有胰島素敏感性(即身體對注射的胰島素仍能產生反應並加以利用)。
- 第二型糖尿病通常在成年後期發生且有胰島素阻抗問題(即身體雖仍能分泌胰島素,但無法適當反應或利用)。
- 人體胰臟β細胞的功能是偵測血糖變化、並在血糖升高時釋放儲存的胰島素。
- 胰島素藉由促進血液中的葡萄糖進入細胞來調節血糖(即降低血糖值)。
- 第一型糖尿病是一種自體免疫疾病,身體自身的免疫系統會攻擊並破壞製造胰島素的胰臟β細胞,因此無法產生胰島素。
- 第一型糖尿病患者因為身體無法分泌胰島素,因此必須使用注射或其它外源性的方式才能控制血糖。
- 同時身為人體新陳代謝領域的研究者,作者將自己的第一型糖尿病視為一個學習的機會與工具,透過大量持續的自我實驗來深入體會了解人體的運作機制、以及生活中影響胰島素敏感性及血糖控制的各式因素(但對大多數第一型糖尿病患者而言並非如此)。
- 由於影響血糖的因素極多,包括像是睡眠品質與多寡、生長激素、黎明現象、運動、營養、疾病、胰島素使用、晝夜變化等等諸多的因素,第一型糖尿病往往極其難以管理治療。
- 即使是空腹,身體仍會產生少量的葡萄糖,這也讓疾病治療變得更加地複雜。
- 會影響血糖的變數極多,因此第一型糖尿病患者的血糖往往長期性地變動劇烈。
- 單元2將針對不穩定血糖的疾病風險及其併發症做深入的探討,並檢視現有控制血糖的治療方法及其優劣。
相關文獻:
- Abdul-Rasoul, M., Habib, H., & Al-Khouly, M. (2006). ‘The honeymoon phase’ in children with type 1 diabetes mellitus: frequency, duration, and influential factors. Pediatr Diabetes, 7(2), 101-107. doi:10.1111/j.1399-543X.2006.00155.x
- Arora, T., & Taheri, S. (2015). Sleep Optimization and Diabetes Control: A Review of the Literature. Diabetes Ther, 6(4), 425-468. doi:10.1007/s13300-015-0141-z
- Berger, M., Cuppers, H. J., Hegner, H., Jorgens, V., & Berchtold, P. (1982). Absorption kinetics and biologic effects of subcutaneously injected insulin preparations. Diabetes Care, 5(2), 77-91.
- Bluestone, J. A., Herold, K., & Eisenbarth, G. (2010). Genetics, pathogenesis and clinical interventions in type 1 diabetes. Nature, 464(7293), 1293-1300.
- Borghouts, L. B., & Keizer, H. A. (2000). Exercise and insulin sensitivity: a review. Int J Sports Med, 21(1), 1-12. doi:10.1055/s-2000-8847
- Concannon, P., Rich, S. S., & Nepom, G. T. (2009). Genetics of type 1A diabetes. N Engl J Med, 360(16), 1646-1654. doi:10.1056/NEJMra0808284
- The Discovery of Insulin. (2018). Retrieved from
- Draper G, D. C., Caughey JL. (1940). The differentiation by constitutional methods between pancreatic diabetes and diabetes of pituitary origin. Trans Am Assoc Phys, 55, 146-153.
- Dublin, L. I. (1951). The Facts of Life from Birth to Death. New York: MacMillan.
- Ferrannini, E., Linde, B., & Faber, O. (1982). Effect of bicycle exercise on insulin absorption and subcutaneous blood flow in the normal subject. Clin Physiol, 2(1), 59-70.
- Filippas-Ntekouan, S., Filippatos, T. D., & Elisaf, M. S. (2018). SGLT2 inhibitors: are they safe? Postgrad Med, 130(1), 72-82. doi:10.1080/00325481.2018.1394152
- Gale, E. A. (2001). The discovery of type 1 diabetes. Diabetes, 50(2), 217-226.
- Gale, E. A. (2009). How to survive diabetes. Diabetologia, 52(4), 559-567. doi:10.1007/s00125-009-1275-1
- Harley, G. (1866). Diabetes, its various forms and different treatments. London: Walton and Mabberley.
- Himsworth, H. P. (1936). Diabetes mellitus: its differentiation into insulin-sensitive and insulin-insensitive types. Lancet, i, 127-130.
- Himsworth, H. P. (1940). Insulin Deficiency and Insulin Inefficiency. Br Med J, 1(4139), 719-722.
- Hinshaw, L., Dalla Man, C., Nandy, D. K., Saad, A., Bharucha, A. E., Levine, J. A., . . . Basu, A. (2013). Diurnal pattern of insulin action in type 1 diabetes: implications for a closed-loop system. Diabetes, 62(7), 2223-2229. doi:10.2337/db12-1759
- Holloszy, J. O. (2005). Exercise-induced increase in muscle insulin sensitivity. J Appl Physiol (1985), 99(1), 338-343. doi:10.1152/japplphysiol.00123.2005
- Jeremy M Berg, J. L. T., Lubert Stryer. (2002). Biochemistry (5th ed.). New York: W H Freeman.
- Johansen, K., Svendsen, P. A., & Lorup, B. (1984). Variations in renal threshold for glucose in Type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus. Diabetologia, 26(3), 180-182.
- Kjobsted, R., Munk-Hansen, N., Birk, J. B., Foretz, M., Viollet, B., Bjornholm, M., . . . Wojtaszewski, J. F. (2017). Enhanced Muscle Insulin Sensitivity After Contraction/Exercise Is Mediated by AMPK. Diabetes, 66(3), 598-612. doi:10.2337/db16-0530
- Lancereaux, E. (1880). Le diabete maigre: ses symptomes, son evolution, son prognostie et son traitement (Vol. 20). Paris.
- Leto, D., & Saltiel, A. R. (2012). Regulation of glucose transport by insulin: traffic control of GLUT4. Nat Rev Mol Cell Biol, 13(6), 383-396. doi:10.1038/nrm3351
- Lister, J., Nash, J., & Ledingham, U. (1951). Constitution and insulin sensitivity in diabetes mellitus. Br Med J, 1(4703), 376-379.
- Maahs, D. M., West, N. A., Lawrence, J. M., & Mayer-Davis, E. J. (2010). Epidemiology of type 1 diabetes. Endocrinol Metab Clin North Am, 39(3), 481-497. doi:10.1016/j.ecl.2010.05.011
- Mazur, A. (2011). Why were “starvation diets” promoted for diabetes in the pre-insulin period? Nutr J, 10, 23. doi:10.1186/1475-2891-10-23
- Permutt, M. A., Wasson, J., & Cox, N. (2005). Genetic epidemiology of diabetes. J Clin Invest, 115(6), 1431-1439. doi:10.1172/JCI24758
- Perriello, G., De Feo, P., Torlone, E., Fanelli, C., Santeusanio, F., Brunetti, P., & Bolli, G. B. (1990). Nocturnal spikes of growth hormone secretion cause the dawn phenomenon in type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus by decreasing hepatic (and extrahepatic) sensitivity to insulin in the absence of insulin waning. Diabetologia, 33(1), 52-59.
- Peter, R., Luzio, S. D., Dunseath, G., Miles, A., Hare, B., Backx, K., . . . Owens, D. R. (2005). Effects of exercise on the absorption of insulin glargine in patients with type 1 diabetes. Diabetes Care, 28(3), 560-565.
- Petersen, K. F., Price, T. B., & Bergeron, R. (2004). Regulation of net hepatic glycogenolysis and gluconeogenesis during exercise: impact of type 1 diabetes. J Clin Endocrinol Metab, 89(9), 4656-4664. doi:10.1210/jc.2004-0408
- Porcellati, F., Lucidi, P., Bolli, G. B., & Fanelli, C. G. (2013). Thirty years of research on the dawn phenomenon: lessons to optimize blood glucose control in diabetes. Diabetes Care, 36(12), 3860-3862. doi:10.2337/dc13-2088
- Redondo, M. J., Fain, P. R., & Eisenbarth, G. S. (2001). Genetics of type 1A diabetes. Recent Prog Horm Res, 56, 69-89.
- Rosenfeld, L. (2002). Insulin: discovery and controversy. Clin Chem, 48(12), 2270-2288.
- Schrezenmeir J., T. F., Tatò S., Laue C., Beyer J. (1993). Differences between Basal and Postprandial Circadian Variation of Insulin Sensitivity in Healthy Subjects and Type 1 Diabetics. Berlin, Heidelberg: Springer.
- Schuit, F. C., Huypens, P., Heimberg, H., & Pipeleers, D. G. (2001). Glucose sensing in pancreatic beta-cells: a model for the study of other glucose-regulated cells in gut, pancreas, and hypothalamus. Diabetes, 50(1), 1-11.
- Takano, A., Haruta, T., Iwata, M., Usui, I., Uno, T., Kawahara, J., . . . Kobayashi, M. (2001). Growth hormone induces cellular insulin resistance by uncoupling phosphatidylinositol 3-kinase and its downstream signals in 3T3-L1 adipocytes. Diabetes, 50(8), 1891-1900.
- Thorens, B., Sarkar, H. K., Kaback, H. R., & Lodish, H. F. (1988). Cloning and functional expression in bacteria of a novel glucose transporter present in liver, intestine, kidney, and beta-pancreatic islet cells. Cell, 55(2), 281-290.

沒有留言:
張貼留言