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低热量饮食,逆转2型糖尿病患者β细胞功能

 

会议快讯:β细胞功能下降是糖尿病发病和进展的主要因素之一。作为糖尿病领域里程碑式研究,UKPDS研究早已揭示2型糖尿病患者在初诊时,β细胞功能已下降约50%,且随着病程进展仍持续恶化。如何逆转β细胞功能,一直是全球众多专家学者持续关注的热点话题。2017年9月13日,在53届欧洲糖尿病研究协会(EASD)年会期间,J.L. Gromada教授和R. Taylor教授分别针对2型糖尿病患者胰岛细胞的改变,及通过低热量饮食来逆转β细胞衰竭,发表了精彩观点。

 

 

2017年EASD年会专题

S11.1 Human islet cell heterogeneity and changes in type 2 diabetes

S11.2 Durable reversal of beta cell failure by calorie restriction

9月13Fröbe Hall

 

 

J.L. Gromada教授从基因角度,介绍了人体胰岛细胞的异质性,以及2型糖尿病患者胰岛细胞的变化。人类胰岛细胞包括多种类型,如α细胞、β细胞、δ细胞、导管细胞等,其中,α细胞包括两个大亚群和一个相对较小的增殖亚群,增殖亚群与细胞增殖相关的基因高表达;β细胞包括4个亚群,其中一个为β细胞应激亚群,该亚群细胞应激相关基因高表达,未折叠蛋白反应基因表达增加,而衰老和凋亡基因表达未增加。目前发现存在245个基因与胰岛细胞的增殖和功能相关,97个基因能帮助应激状态的胰岛β细胞恢复1

 

随后,R. Taylor教授综合近年来的多项研究结果,展示了低热量饮食对空腹血糖、血脂及胰岛素分泌的影响2

 

  • 高能量饮食通过“双恶性循环”,引起血糖升高
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2006年Caterina Guidone等人的研究3发现,2型糖尿病患者胃旁路手术后,由于每天摄入的能量急剧减少,空腹血糖水平随之下降。相反,高能量饮食是否会引起空腹血糖的增高?

 

2008年R. Taylor发表于Diabetologia的综述给出了解答:能量摄入正平衡后,会导致肝脏和胰腺的双恶性循环,进而导致血糖升高。首先,能量蓄积会引起肝脏脂肪增加,引起肝脏胰岛素抵抗进而影响肝糖输出,血糖有升高的趋势,进一步引起基础胰岛素分泌增多,即肝脏的恶性循环;

 

此外,肝脏脂肪的增加,还可导致肝脏甘油三酯的分泌增加,进而降低了摄食后的胰岛素反应,导致血糖升高,而血糖升高后又进一步降低摄食后的胰岛素反应,即胰腺的恶性循环4

 

能量摄入正平衡后的双恶性循环

 

那么,如果2型糖尿病患者能够限制热量摄入,建立能量负平衡,能否逆转至正常状态?已发表的COUNTERPOINT研究和Counterbalance研究对这一假设进行了验证。

 

COUNTERPOINT研究:极低热量饮食改善2型糖尿病患者的空腹血糖、血脂、一相胰岛素反应

 

COUNTERPOINT研究中5,11例2型糖尿病患者(糖尿病病程<4年)接受极低热量饮食(600 kcal/d)8周。空腹血糖方面,第1周时,就从9.2±0.4 mmol/L显著下降至5.9±0.4 mmol/L(P=0.003),之后的2~8周维持稳定;脂肪含量方面,第1周时,肝脏脂肪减少30%,第8周时,肝脏(P=0.003)和胰腺(P=0.03)的甘油三酯均显著降低;一相胰岛素反应方面,由基线的 0.19±0.02 nmol·min−1·m-2升至0.46±0.07 nmol·min−1·m-2 (P=0.006)。

 

极低热量饮食前后的空腹血糖

 

 

极低热量饮食前后的一相胰岛素反应

 

Counterbalance研究:短期极低热量饮食后恢复正常饮食,体重下降并维持稳定、肝脏和胰腺脂肪含量降低、一相胰岛素分泌改善

 

 Counterbalance研究中6,30例2型糖尿病患者(糖尿病病程0.5~23年)停用口服降糖药或胰岛素后,接受8周的极低热量饮食(624 kcal/d),随后恢复等热量饮食(根据静息能量消耗确定),研究共观察6个月。极低热量饮食期间,患者体重由基线的98.0±2.6 kg下降至83.8±2.4 kg(P<0.001),恢复正常饮食后患者体重保持稳定,第6个月时体重为84.7±2.5 kg。

 

研究中,恢复等热量饮食后,若空腹血糖<7.0mmol/L,则定义为有反应者,共12例。在极低热量饮食后、恢复等热量饮食6个月后,有反应组、无反应组患者肝脏甘油三酯含量和胰腺甘油三酯含量均显著低于基线(均P<0.05);一相胰岛素分泌均显著高于基线(均P<0.05)。

 

不同时期一相胰岛素分泌反应

 

演讲最后,R. Taylor教授提出,短病程的2型糖尿病患者,通过限制热量摄入可逆转胰岛β细胞功能,这一发现对未来开展后续研究及改善糖尿病治疗具有重要的指导意义。

 

参考文献

1. 2017 EASD S11.1: Human islet cell heterogeneity and changes in type 2 diabetes

2. 2017 EASD S11.2: Durable reversal of beta cell failure by calorie restriction

3. Guidone C, Manco M, Valera-Mora E, et al. Diabetes 2006,55(7):2025-2031

4. Taylor R. Diabetologia 2008,51(10):1781-1789

5. Lim EL, Hollingsworth KG, Aribisala BS, et al. Diabetologia 2011,54(10):2506-2514

6. Steven S, Hollingsworth KG, Al-Mrabeh A, et al. Diabetes Care 2016,39(5):808-815

 

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