彭蕾 王敏(通讯作者)
410005湖南师范大学第一附属医院,湖南省人民医院内分泌科(长沙)
甲状腺激素对血糖影响的关系研究
彭蕾 王敏(通讯作者)
410005湖南师范大学第一附属医院,湖南省人民医院内分泌科(长沙)
甲状腺激素可影响机体许多过程。当甲状腺激素分泌过量时导致对葡萄糖需求增加,通过组织器官、细胞代谢、分子作用途径来调节糖代谢。本文就甲状腺激素对血糖影响的关系研究进行综述。
甲状腺激素;糖代谢;胰岛素抵抗
甲状腺功能障碍及糖尿病是临床常见的两种内分泌疾病,且两者常同时存在。有研究发现在甲状腺功能亢进症患者中50%的患者存在葡萄糖耐量异常,2%~3%的患者发展成糖尿病[1]。除胰岛素是控制血糖的主要激素外,甲状腺激素也对体内葡萄糖代谢平衡起重要作用。
胃排空及肠吸收:既往研究表明,在甲状腺功能亢进中胃排空加快及肠道吸收增加是引起葡萄糖耐量受损的原因[2],然而最近的研究发现[3],虽然胃排空加快及肠吸收增加会导致餐后高血糖,但并不是甲状腺功能亢进症中引起葡萄糖耐量异常的主要原因。
肝脏:甲状腺激素对肝细胞具有双重作用。直接作用是增加肝细胞膜上葡萄糖转运载体-2(GLUT-2)mRNA表达使GLUT-2蛋白增多。GLUT-2介导糖异生途径中肝细胞膜葡萄糖转运,导致肝糖原输出增多。间接作用是通过下丘脑室旁核的交感神经途径调节肝脏葡萄糖代谢[4]。当甲状腺激素分泌过多时,肝糖异生及糖原分解增加,从而影响血糖变化。
骨骼肌:骨骼肌是胰岛素利用葡萄糖的主要部位,尤其是餐后状态。在甲状腺功能亢进状态下骨骼肌对葡萄糖利用显著增加[5]。骨骼肌中血流加快,促进细胞膜上葡萄糖转运载体-4(GLUT-4)mRNA转录,使GLUT-4表达增加,提高骨骼肌中葡萄糖转运,使骨骼肌中葡萄糖利用率增加。伴随着骨骼肌细胞内葡萄糖转向糖酵解和乳酸形成,外周乳酸盐通过Cori循环到达肝脏使肝糖原产生增加。
脂肪组织:甲状腺激素可以促进脂肪分解作用,使血液循环中游离脂肪酸(FFA)浓度增加并加速胰岛素降解。FFA刺激-糖异生的原因归因于:①来自FFA氧化的乙酰辅酶A,可激活丙酮酸羧化酶;②NADH使1,3-二磷酸甘油酸形成3-磷酸甘油醛;③ATP作为能源。通过以上3条途径促进脂肪组织糖异生。有研究发现甲状腺毒症诱发的酮症酸中毒与脂肪酸分解增加相关[6]。
在细胞水平,甲状腺激素可增加线粒体生物合成、脂肪酸氧化和三羧酸循环的活性。线粒体功能障碍与2型糖尿病的发病机制密切相关,导致细胞内脂质过量及氧化代谢受损。氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1 α)是线粒体功能、脂肪酸氧化和糖异生转录调节者,涉及甲状腺激素对线粒体功能的调节[7]。此外,在肌肉组织T4转化成T3过程中,2型碘甲状腺原氨酸脱碘酶(D2)起关键作用并能扩大甲状腺激素信号传导,与胰岛素抵抗相关。
在分子水平,TSH在体内外通过G蛋白耦联途径激活促甲状腺激素受体(TSHR)并激活cAMP/PKA途径来调节cAMP反应元件结合蛋白(CREB)转录共激活因子(CRTC2)的调控,维持葡萄糖稳态平衡。CREB转录激活因子CRTC2是一个在细胞质与细胞核之间的穿梭蛋白。在基础状态下CRTC2处于磷酸化状态,当受到钙离子及cAMP激活时去磷酸化进入细胞核促进靶基因转录。CRTC2作为转录激活因子通过结合不同转录因子在糖异生中发挥重要作用。有研究发现,CRTC2在肝糖原异生中发挥重要作用[8]。
白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子a(TNFa):IL-6及TNFa主要由皮下脂肪组织分泌,最近关于Graves疾病报道[9]:发现血浆中IL-6及TNFa水平在治疗前后都升高,且与自身免疫发病机制无关,直接受到甲状腺激素水平影响。此外,TNFa能抑制脂蛋白脂肪酶活性并增加脂肪分解,与血浆游离脂肪酸浓度呈正相关,可能与胰岛素抵抗的发展相关。
脂联素:脂联素通过增加肌肉及肝脏组织中对胰岛素的敏感性刺激葡萄糖利用并使葡萄糖产生下降。大多数自身免疫性甲状腺功能亢进研究中发现,脂联素水平是升高的,且脂联素水平升高与甲亢程度及自身免疫过程相关。
瘦素:瘦素通过神经内分泌机制维持能量及体重平衡。此外,瘦素能提高肝脏及骨骼肌对胰岛素的敏感性。在甲状腺功能亢进中,瘦素能增加外周2型脱碘酶活性,使外周T3水平升高,使甲状腺功能亢进恶化。
长期甲状腺激素分泌过多引起糖耐量异常,导致胰岛素抵抗。在Maratou等的研究中发现[10],甲状腺功能亢进患者与正常人相比HOMA指数升高、Matsuda及Belfiore(胰岛素敏感指数指标)降低,提示甲状腺功能亢进存在胰岛素抵抗。长期严重甲状腺毒症对胰腺可能造成不可逆转的损害。并且甲状腺毒症合并糖尿病患者更容易发生酮症。
甲状腺激素水平变化对机体葡萄糖代谢有重要影响。甲状腺功能亢进引起的糖耐量受损主要是由肝脏胰岛素抵抗所致,但外周组织也存在胰岛素抵抗。临床上对甲状腺功能亢进患者应筛查血糖及脂质代谢。类似的,糖尿病患者应筛查甲状腺功能,纠正甲状腺功能亢进,维持机体葡萄糖稳态平衡。
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Study on the relationship of the effect of thyroid hormone on blood sugar
Peng Lei,Wang Min(Corresponding author)
Department of Endocrinology,the First Affiliated Hospital of Hunan Normal University,Hunan People's Hospital(Changsha City)410005
Thyroid hormones can affect many processes in the body,when the excessive secretion of thyroid hormones lead to increased demand for glucose,through the tissue and organ,cell metabolism,molecular action pathway to regulate glucose metabolism.This article reviews the study of the relationship between thyroid hormone and blood glucose.
Thyroid hormone;Glucose metabolism;Insulin resistance
10.3969/j.issn.1007-614x.2017.31.3