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2型糖尿病认知功能障碍影响因素及发病机制研究进展
1。2.8心理因素
也有研究表明,心理因素与T2DM认知功
能障碍的发生存在着联系。糖尿病患者抑郁症患病率显著增 高[2”“],而Gregg等研究发现,抑郁可能是T2DM认知功能减 退的独立危险因素[2”。
2发病机制
T2DM认知功能障碍的确切发病机制尚不清楚,其影响因 素众多,发病机制复杂。研究人员分别从不同角度,不同方面 对其机制进行了研究。
T2DM与apoE 14等位基因联合作用使发生AD的相对危险性
增加5倍以上口“。故认为两者在AD的发生中具有协同作用, 并可轻度增加发生血管性痴呆的危险性。尚有研究发现,携带
apoE
e4等位基因的T2DM患者认知功能减退的危险性显著高
于不携带apoE£4等位基因者。因此,严格控制apoE£4等位 基因携带者的糖尿病,对防止痴呆具有重要意义。
1.1急性因素急性并发症:糖尿病酮症酸中毒、乳酸酸中毒 昏迷、高渗昏迷以及低血糖昏迷均可直接损伤脑细胞,进而导 致认知功能受损。 糖尿病是脑血管病发生的独立危险因素,糖尿病合并脑血 管病的比率是非糖尿病的4~10倍[4]。脑血管病的发生可以 造成学习记忆等认知功能的障碍。 上述因素对脑细胞造成急性损伤,称之为急性因素。损伤 的机制与非糖尿病中枢神经系统损伤类似,缺乏糖尿病认知功 能损伤的特征性。学术界对慢性因素更加关注。 1.2慢性因素研究发现。T2DM即使不发生脑卒中或严重的 低血糖昏迷等急性并发症,也会出现认知功能障碍[5]。我们把 这峰因素称之为慢性因素。近年来,许多学者从不同角度对这 些因素进行r探索。 1.2.1年龄Cukierman等的研究显示,T2DM患者认知功能 下降程度随年龄增长而增加,其下降率高于同年龄段的非糖尿 病患者[6】。进一步的人群研究提示。T2DM是与年龄相关的认 知功能下降的危险因素[7]。Biessels等总结了近年来T2DM认 知功能下降与年龄关系的研究,提出T2DM认知功能的损伤在 40~80岁,尤其是在60~80岁阶段关系密切,在这一年龄阶段 是影响T2DM认知功能损伤的因素之一[8].
能损害。
血管因素造成糖尿病认知功能障碍的机制可能与脑组织 缺血损伤的机制相似,即脑组织缺血后局部兴奋性氨基酸 (EAA)剧增,激活N一甲基一n天门冬氨酸受体(NMDA),Ca2+ 内流,Ca2+超载,同时激活一氧化氮合酶(NOS),一氧化氮过量 产生,损伤神经细胞。另外,缺血可损伤胆碱能系统,该系统。 特别是它投射到海马结构的神经纤维,多年来一直被认为与记 忆有关。缺血后,脑内胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性及乙酰胆 碱(Ach)含量降低,胆碱能M受体(MR)和N受体(NR)活性下 降。最终导致学习记忆功能障碍。有研究显示,糖尿病动物海 马等氏域胆碱能系统活性明显下降,造模后1~3个月出现严 重的灰质及白质弥漫性退行性变,尤其是与认知密切相关、为 认知重要解剖基础的海马锥体细胞排列疏松,层次紊乱,神经 元大小不一,形态改变,呈梭形、三角形或不规则形,神经元既 有肿胀,也有皱缩,电镜观察海马CAI区,可见染色质凝聚,核 固缩,核碎裂,细胞器明显减少、变性[2”。上述改变均为糖尿病 认知功能下降的病理生理基础。 2.2高血糖 Muranyi等[”3和“等【313发现,高血糖可引起线 粒体功能障碍,增加线粒体释放细胞色素C进入细胞质,并进 一步激活凋亡相关蛋白caspase-23,从而引起神经细胞凋亡。 尚有研究发现,高血糖时醛糖还原酶活性显著增高,使葡萄糖 转化为山梨醇增加l过多的山梨醇在体内积累,可引起细胞高 渗和水肿,从而造成神经细胞损伤[3“。此外,高血糖时tau蛋 白和&淀粉样蛋白(Aft)发生非酶糖基化,形成AGEs,后者通 过受体途径刺激免疫应答反应或直接作用产生氧化损伤,最终 导致神经细胞功能障碍甚至死亡。 2.3高胰岛素血症高胰岛素血症是T2DM胰岛素抵抗的特 征之一,胰岛素抵抗时通过胰岛素信号调节系统和胰岛素降解 酶作用,引起某些退行性神经病变,从而影响中枢神经功能[3“。 Zhao等的研究发现,T2DM由于胰岛素受体信号的破坏,在老 年受试者中出现与年龄相关的脑功能下降o“。胰岛素降解酶 的底物是胰岛素和AO,胰岛素作为AB的竞争性结合底物,可 抑制AB的降解,从而加重中枢神经细胞A13沉积,促进AD的 发生。Watson等研究证实。给健康老年人输入胰岛素,可使脑 脊液中胰岛素含量增高,同时增加脑脊液中AB4:含量[5“。说明 高胰岛素水平可能为T2DM认知功能损害发生的机制之一。 2.4胰岛素不足部分T2DM患者存在胰岛素分泌不足。目 前认为,胰岛素不仅参与能最代谢的调节,同时对神经细胞也 是一种神经营养因子,长时间严重不足可造成神经元退行性 变。 另外,胰岛素样生长因子(IGF)是一种具有胰岛素样作用 的生长因子,有促进神经生长和修复作用。研究发现,糖尿病 时IGF在部分神经元的表达下降[3“,而胰岛素可以纠正其降 低[3”。胰岛素缺乏时,这种纠正作用消失,影响了IGF促进神 经生长和修复作用,最终导致认知功能受损。 2.5氧化应激和非酶性蛋白糖基化氧化应激的作用过程与 蛋白糖基化密不可分,糖尿病高血糖导致AGEs的形成增多, 在血管壁堆积的AGEs干扰内源性NO合成和血管扩张作用, 低密度脂蛋白(LDL)的氧化修饰(ox2LDL)减弱了其被受体的 识别,减少了LDL的清除,导致LDL水平升高。氧化应激和非 酶性蛋白糖基化在启动并加速动脉硬化方面起着重要的作用。 不仅如此AGEs的化学、细胞和组织效应还加快了老化的相关
・242・
・综述・
2型糖尿病认知功能障碍影响因素及发病机制研究进展
田国庆
[摘要]近年来,糖尿病引起的中枢神经系统损害日益受到人们的重视,2型糖尿病患者存在认知功能障碍。本文从影响因素、 发病机制等方面,就近年来对2型糖尿病患者认知功能障碍的研究进行了综述。 [关键词]2型糖尿病;认知功能;学习记忆,综述
Cognitive Dysfunction after lege 2
Type
Diabetes
Mellitus(review)TlAN Guo-qing.Department of TCM。Peking Union Medical Col-
Sciences,Peking Union
Hospital,Chinese Academy
nervous
tus,including cognitive dysfunction.This 2 diabetes mellitus
patients.
would review the etiological factor and pathogenesis of cognitive dysfunction in
Key wordb:type 2 diabetes mellitus;cognitive function;learning and memory;review
[中图分类号]R51(2009)03—0242-04
[本文著录格式]田国庆.2型糖尿病认知功能障碍影响因素及发病机制研究进展[-j-].中国康复理论与实践,2009,15(3): 242~245.
1影响因素
也有研究提示,在老年糖尿病患者中认知功能损伤与年龄 因素无关p]。显示目前在年龄因素方面的研究结果尚不完全 一致。 1.2.2病程 对T2DM病程是否为认知功能损害的影响因 素,目前也存在争议。多数学者认为两者存在显著相关性。如 Cosway等研究发现,糖尿病病程与修订韦氏记忆量表中的词 语记忆、逻辑记忆、即刻及延时记忆明确相关[1“。Gregg等c11] 及Logroscino等[12]通过大规模人群前瞻性研究发现,老年 T2DM患者基线认知功能测试的得分低于非糖尿病者,并且认 知功能减退程度与病程星正相关,病程15年以上的T2DM患 者发生认知功能障碍的危险性显著增加。上述研究均支持病 程为T2DM认知功能损害的影响因素。 1.2.3高血糖研究表明,无论是短时的急性高血糖状态,或 持续的慢性高血糖都会造成认知功能的损伤。Andrew等的研 究显示,高血糖状态[(16.7士0.6)retool/L]与正常血糖I-(4.5 士0.2)mmol/L]相比,在调整了性别、年龄、糖化血红蛋白以及 血糖输注速度后,急性高血糖对认知功能有显著影响[1“。而 Luchsinger等的研究表明,慢性持续的高血糖也可导致T2DM 患者中枢神经系统功能损伤而影响认知功能,甚至发生痴呆, 降低患者的生活自理能力及生活质量删。 糖化血红蛋白可以反映近2~3个月来血糖的平均水平, 能够更好地反映糖尿病患者血糖的控制的情况。Greenwood 等研究发现,糖化血红蛋白与糖尿病认知功能呈负相关[1“。进 一步支持慢性高血糖会造成认知功能的损害。 1.2.4低血糖人类大脑消耗的能量是全身的20%,且只能 利用葡萄糖作为能量消耗,在应激状态下既不能贮存葡萄糖。 亦不能合成葡萄糖;因此,除低血糖昏迷外,低血糖造成的短暂 葡萄糖缺乏,亦可损伤脑细胞。引起脑组织病理损害,造成认知 功能下降。有研究显示,当血糖低于3 mmol/L时,会出现认知 功能的损伤[1“。随着低血糖的发作,认知功能紊乱会迅速出 现,而恢复过程却相当缓慢,严重的损伤完全恢复需要1.5
Abstract:In
recent
of Medical
Medical College,Beijing
into
100730,China system after diabetes melli—
type
years,more
and more attention has been paid
paper
impairment of central
作者单位:中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院中医 科,北京市100730。作者简介:田国庆(1968一),男。山东龙口市人,博 士,剐教授,主要研究方向:糖尿病及其慢性并发症的中西医结合治疗.
万方数据
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d【l”。低血精感知功能下降是严格控制血糖的最大障碍。日常 血糖检测中频繁发现无症状性低血糖.提示该患者易发展为认 知功能减退f”]。提示无症状性低血糖亦可造成T2DM认知功