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從糖尿病腎病看代謝的因果效應(yīng)

摘要:近年來臨床觀察發(fā)現(xiàn),糖尿病本身是使患者出現(xiàn)失明、腎衰竭、心臟疾病、卒中、截肢的首要因素。然而,薈萃分析結(jié)果卻顯示,2型糖尿?。═2DM)患者僅通過控制血糖來預(yù)防糖尿病并發(fā)癥遠遠不夠。

克勞德·貝爾納獎(ClauderBernardAward)是EASD表彰個人在糖尿病研究領(lǐng)域創(chuàng)新和終身成就的最高獎項。今年澳大利亞貝克IDI心臟與糖尿病研究所的MarkE.Cooper教授摘奪此獎。他以“代謝和血流動力學(xué)信號通路在糖尿病并發(fā)癥發(fā)病機制中的相互作用(Uncomplicatingdiabetes:interactionsbetweenmetabolicandhaemodynamicsignallingpathwaysinthepathogenesisofdiabeticcomplications)”為題,為大家介紹了糖尿病腎病的發(fā)病機制、預(yù)防及治療進展。

1865年ClaudeBernard教授指出:“醫(yī)生研究的對象是患者,而臨床觀察只關(guān)注疾病的類型和病程,并不足以讓我們了解疾病的本質(zhì)。”

近年來臨床觀察發(fā)現(xiàn),糖尿病本身是使患者出現(xiàn)失明、腎衰竭、心臟疾病、卒中、截肢的首要因素。然而,薈萃分析結(jié)果卻顯示,2型糖尿病(T2DM)患者僅通過控制血糖來預(yù)防糖尿病并發(fā)癥遠遠不夠。早在1996年,MarkE.Cooper教授已提出,糖尿病腎病的病理生理機制可能涉及代謝和血液動力學(xué)因素的相互作用。

糖尿病腎病發(fā)病過程中

代謝和血流動力學(xué)因素的潛在相互作用

血管緊張素II(AngII)

通過加速模型研究對比有/無高血壓糖尿病大鼠的蛋白尿水平和腎功能,結(jié)果顯示,與正常血壓大鼠相比,自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)的總蛋白尿水平更高,使用依那普利治療32周后,正常血壓大鼠和SHR蛋白尿水平均降低。在人群研究中,對于伴有微量白蛋白尿的胰島素依賴型糖尿病患者,培哚普利可以緩解蛋白尿,延緩疾病進程。此外,在載脂蛋白E基因敲除(apoEKO)小鼠中,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)可抑制糖尿病加速的動脈粥樣硬化。

晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)

AGEs屬于活性二羰基化合物*,高血糖可使糖尿病患者體內(nèi)二羰基化合物水平升高,改變蛋白質(zhì)的表面電荷、結(jié)構(gòu)、功能和親和力,觸發(fā)信號通路,產(chǎn)生活性氧(ROS),從而誘導(dǎo)糖尿病腎病。羰基清除劑可以降低糖尿病腎損傷,同時還可以阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)和抑制AGEs,從而減少蛋白尿的發(fā)生。

*二羰基化合物屬于高反應(yīng)性的糖基化因子,比葡萄糖的活性高200-50,000倍。正常生理條件下,體內(nèi)二羰基化合物濃度比葡萄糖低10,000-50,000倍,但仍然是生成AGEs的重要前體。

AGEs與糖尿病腎病的相關(guān)性

糖尿病患者體內(nèi),AGEs受體(RAGE)配體依賴性激活。RAGE基因缺失可以預(yù)防apoEKO小鼠糖尿病相關(guān)的動脈粥樣硬化。隨機對照研究顯示,伴有慢性腎?。–KD)的1型糖尿?。═1DM)患者接受AGEs抑制劑治療,可以減少甲基乙二醛和蛋白尿。

活性氧

糖尿病增加了組織中還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NAD(P)H]氧化酶的表達和活性。NAD(P)H氧化酶4(NOX4)能夠?qū)е轮鄻影邏K面積增加,而基因敲除NOX4可降低尿白蛋白排泄率。GKT137831是重要的NOX1和NOX4雙重抑制劑,一項納入142例伴CKD的T1DM患者的研究顯示,與安慰劑組相比,GKT137831治療48周后,尿白蛋白與肌酐比值水平降低。

糖尿病超氧化物產(chǎn)物的潛在來源

轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGFβ)

糖尿病患者TGFβ升高,與其受體結(jié)合激活pSMAD2/3信號通路,誘導(dǎo)腎臟纖維化。此外,細胞自身分化抗原1(CDA1)升高也在腎臟纖維化過程中起到重要作用?;蚯贸鼵DA1或CDA1結(jié)合蛋白(CDA1BP)可減少鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)糖尿病小鼠腎臟中的膠原蛋白Ⅲ。免疫染色法發(fā)現(xiàn),通過CHA-061抑制CDA1/CDA1BP之間的相互作用可以增加膠原蛋白Ⅲ。

CDA1/CDA1BP相互作用的抑制劑

后續(xù)效應(yīng)

DCCT研究中,1,441例T1DM患者隨機接受強化治療或標準治療6.5年,30年隨訪結(jié)果顯示,強化治療可使累積死亡率降低1/3。同樣的,STENO-2研究21年隨訪結(jié)果也顯示,短期強化治療(7.8年)可降低T2DM患者的累積死亡率。因此,短期改善代謝具有長期的“后續(xù)效應(yīng)”。

代謝和血流動力學(xué)相互作用,激活A(yù)GEs、ROS和AngII,可通過翻譯后修飾或者通過直接信號,導(dǎo)致身體組分的變化,誘導(dǎo)表觀遺傳重編程,進而引發(fā)“后續(xù)效應(yīng)”。

代謝和血流動力學(xué)引發(fā)后續(xù)效應(yīng)的途徑

最后,MarkE.Cooper教授強調(diào),我們需要了解代謝的“因果效應(yīng)”:高血糖漂移可能導(dǎo)致高血糖變異、餐后高血糖、未伴HbA1c升高的并發(fā)癥或者在糖尿病前期就出現(xiàn)血管并發(fā)癥。目前在糖尿病及其并發(fā)癥防治方面的努力可能為患者帶來長期獲益,因此,積極控制早期高血糖尤為重要。

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