Gerald I. Shulman,医学博士、哲学博士、George R. Cowgill 医学(内分泌学)和细胞与分子生理学教授、霍华德休斯医学研究所名誉研究员、耶鲁大学糖尿病研究中心联席主任,研究糖尿病的分子基础胰岛素抵抗,大约百分之四十的成年人患有这种疾病。
“胰岛素抵抗是 21 世纪全球健康的主要威胁之一,是 2 型糖尿病、心血管疾病、脂肪肝疾病、神经生成疾病和肥胖相关癌症发展的关键因素,”舒尔曼说。 “了解胰岛素抵抗的分子基础可以带来有助于预防这些疾病的新疗法。”
Shulman 获得了众多奖项,包括糖尿病协会的班廷科学成就奖、欧洲糖尿病研究协会 - 礼来公司百年纪念奖、临床研究学会的 Stanley J. Korsmeyer 奖以及内分泌学会的杰出奖临床研究者奖。最近,他被选为 Bodil M. Schmidt-Nielsen 杰出导师和科学家奖,该奖项旨在表彰生理学会的一位会员,他在研究和培养下一代生理学家方面做出了杰出贡献。
在问答中,舒尔曼讨论了胰岛素抵抗的基础知识、这种情况如何影响我们的健康,以及我们可以采取的扭转措施。
什么是胰岛素抵抗?
胰腺产生的胰岛素激素可以调节血糖或我们所吃食物中的糖分,让其进入人体细胞并在细胞中用作能量。胰岛素抵抗——在瘦人和超重的人身上都存在——是指身体细胞不能有效地对胰岛素做出反应并吸收葡萄糖,从而导致高血糖。
是什么原因造成的?
我的实验室发现,肝脏和骨骼肌中的胰岛素抵抗与肝脏和肌肉细胞内异位脂质积累或脂肪积累的增加有关,肝脏和骨骼肌是胰岛素通常促进葡萄糖以糖原形式储存的器官。
为什么进化保留了胰岛素抵抗,我们认为这是一个有害的过程?事实证明,胰岛素抵抗在饥饿期间被激活。饥饿期间,您的身体会分解白色脂肪组织中储存的脂质,这些脂质会被动员起来并导致肝脏和肌肉细胞中的脂肪堆积。这些器官产生胰岛素抵抗,从而保留血液中的葡萄糖,为大脑代谢和体内其他必需葡萄糖需求的细胞(例如红细胞)提供能量。这样,胰岛素抵抗是一种正常的生理过程,在整个进化过程中促进了哺乳动物免于饥饿的生存。
但现在,有毒食物环境中的营养过剩会激活胰岛素抵抗。
胰岛素抵抗如何影响我们的健康?
胰岛素抵抗是人们患上 2 型糖尿病的主要原因。这种情况还会导致与代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(身体在肝脏中储存过多的脂肪)和脂肪性肝炎(可能进展为终末期肝病和肝癌)。肌肉胰岛素抵抗还会导致血浆甘油三酯和低密度脂蛋白(坏胆固醇)增加,这是导致心脏病的主要原因。
胰岛素抵抗也与肥胖相关癌症有关。当您出现胰岛素抵抗时,您的胰腺会产生更多胰岛素,从而促进组织生长。在临床前研究中,我和我的合作者已经证明胰岛素抵抗会促进乳腺癌和结肠癌的生长。
最后,胰岛素抵抗可能是阿尔茨海默病的主要驱动因素。
我们如何减少或逆转胰岛素抵抗?
我们的研究表明,通过将热量限制在每天 1,200 卡路里左右而适度减轻体重,可以减少肝脏脂肪,逆转肝脏胰岛素抵抗和 2 型糖尿病。您不必将体重降到高中时的水平——减轻 10% 的体重就能带来很大的改变。这也可能是新型 GLP-1 激动剂药物逆转 2 型糖尿病的主要机制。
我们还了解到,运动打开了葡萄糖转运到肌肉细胞的大门,绕过了胰岛素作用的阻碍。如果您有肌肉胰岛素抵抗,您可以使摄入的碳水化合物以糖原的形式储存在肌肉中正常化,从而减少肝脏中碳水化合物向脂肪的转化。反过来,这可以防止脂肪肝疾病的发展并改善血浆脂质谱,从而防止动脉粥样硬化的发展。
我鼓励糖尿病或糖尿病前期患者找到他们每天喜欢做的身体活动并坚持下去。
随着我们加深对胰岛素抵抗分子基础的了解,并开发针对这一机制的新药,我对治疗胰岛素抵抗和改善心脏代谢健康的未来持乐观态度。
耶鲁大学医学院内分泌和代谢科致力于通过推进科学知识、将新信息应用于患者护理以及培训下一代医生和科学家成为该领域的领导者来改善内分泌和代谢疾病患者的健康。要了解更多信息,请访问内分泌学和代谢。