大家对糖尿病这一全球性健康挑战应该都不陌生。它是一种代谢性疾病，因其高发生率及引发多种并发症而在全球产生巨大影响，影响着数亿人的生活。

从国际糖尿病联盟（IDF）于2022年初公布的全球糖尿病图景数据来看，截至统计日期，全球有超过5.37亿人患有糖尿病，且这一数字仍在以惊人速度增长。糖尿病的发病率很高，每18个成年人中就有1人患有糖尿病，这一比例在中低收入国家中更为突出。糖尿病的发病与不良的饮食习惯、缺乏运动、人口老龄化和家族史等因素密切相关。糖尿病的并发症也是一个巨大问题，导致数百万人因糖尿病及其并发症而失去生命。因此，这不仅对患者个体的生活产生深远影响，还对全球医疗系统和经济构成了重大负担，糖尿病占据全球医疗支出的11.5%，约为9,660亿美元。

在我国，糖尿病同样是一个严重问题。通过观察图表，中国地区呈现深色，表明患病人数众多。事实上，在全球成年糖尿病患者中，中国占四分之一。中国的糖尿病流行情况有一些独特特征：首先，2型糖尿病在中国的患病率明显较高，约占糖尿病患者总数的90%以上。这一趋势与饮食模式、缺乏运动、遗传因素以及肥胖等因素相关。研究显示，中国城市居民的糖尿病患病率相对较高，但农村地区的增长速度更快。其次，中国的糖尿病患者面临严重的并发症风险，包括心血管疾病、视网膜病变、肾脏疾病等，这也增加了对我国医疗系统和公共卫生的负担。年轻成年人的糖尿病患病率正以惊人的速度增长，2013年，20至39岁成年人的糖尿病患病率为5.9%，而2008年的患病率为3.2%。正因如此，糖尿病的全球性流行趋势引起了研究者的高度关注，我们需要共同努力，理解其生物学机制，发现更有效的治疗方法，并通过健康教育和预防措施来遏制糖尿病的蔓延。

接下来，我们将深入了解糖尿病的疾病机制。首先，简要介绍最常见的两种糖尿病，即1型糖尿病和2型糖尿病。当然，除了这两类，还有一些其他不太常见的糖尿病类型，如妊娠糖尿病（一种在怀孕中期发生的糖尿病，增加孕妇后期患2型糖尿病的风险）以及遗传性胰岛素抵抗症候群（在这种情况下，患者表现出严重的胰岛素抵抗）。今天主要聚焦在讲解与2型糖尿病相关的内容，但其他糖尿病类型同样重要。

1型糖尿病占所有糖尿病病例的约5-10%。这是由于免疫系统错误地攻击和破坏胰岛中的胰岛素产生细胞（β细胞），导致胰岛素严重不足，从而导致血液中葡萄糖浓度升高。这种自身免疫攻击是一种慢性过程，最终导致胰岛素无法正常产生，血糖不能被适当地调控。1型糖尿病通常在儿童和年轻人中发病。由于1型糖尿病患者缺乏胰岛素，因此必须通过外部注射或使用胰岛素泵来替代胰岛素。饮食控制、运动和其他生活方式因素仍然非常重要。

2型糖尿病占所有糖尿病病例的大约90-95%。你可以从两张图中看到这两种疾病的原理区别。2型糖尿病主要是由于身体对胰岛素的抵抗以及胰岛β细胞逐渐减少而引起的。在疾病初始阶段，患者的胰岛素可能正常或增加，但细胞对其反应降低。随着时间的推移，胰岛素的产生逐渐下降，导致血糖控制逐渐恶化。2型糖尿病通常在成年人中发病，尤其是中年及以后。治疗2型糖尿病的方法包括改变生活方式，如改善饮食、增加运动，以及药物治疗。一些患者可能需要口服药物，而其他患者可能需要胰岛素治疗，一般是在疾病进展的后期。

 糖尿病的发展与胰岛素密切相关，因此要深入了解糖尿病的疾病原理，首先需要理解胰岛素的生理作用。当我们进食时，食物通过消化系统进入体内，其中的碳水化合物和糖会被消化成葡萄糖，成为器官的主要能量来源。这些葡萄糖需要进入细胞发挥作用。在血糖升高时，胰岛的β细胞被刺激释放胰岛素。胰岛素通过血液传递到各种组织和细胞，与细胞膜上的受体结合，通过增加细胞膜对葡萄糖的通透性，促使葡萄糖进入细胞内。此外，胰岛素促使肝脏和肌肉细胞将葡萄糖转化为糖原，以储存形式存在细胞内。同时，它抑制肝脏中的糖异生过程，减少葡萄糖的产生，有助于维持血糖平衡。胰岛素还在脂肪细胞中促进脂肪摄取并抑制脂肪分解，调节脂质代谢。这些是胰岛素的基本生理作用。

在2型糖尿病中，由于胰岛β细胞无法产生足够的胰岛素，导致大量葡萄糖停留在血液中，引发高血糖，出现口渴、疲倦等症状。长期高血糖会损害血管，导致糖尿病性肾病、糖尿病性神经病变等，同时对大血管造成损伤，增加冠心病、中风和血液循环问题的风险。

胰岛β细胞功能障碍的原因有很多，其中之一是内质网应激。当身体面临高血糖和过量游离脂肪酸时，这些因素会激活未折叠蛋白反应途径（UPR），引发内质网应激，对胰岛β细胞产生负面影响。此外，肥胖引起的脂毒性、葡萄糖毒性和糖脂毒性也会诱导代谢和氧化应激，导致β细胞损伤。

上图总结了导致胰岛素分泌或作用缺陷的复杂病理状况网络，涵盖了可改变因素（如肥胖、低运动）和不可改变因素（如家族史、种族）对β细胞功能的影响。这些因素会引起线粒体损伤、炎症、肠道菌群失调、基因问题等，最终影响到β细胞功能。生物标志物的发现对于预防、诊断和治疗糖尿病至关重要。通过对不同组学技术的研究，如DNA基因组学、RNA转录组学、蛋白质蛋白组学、代谢组学等，可以发现关键的生物标志物。这些标志物可以通过生信分析得到，并最终发展为糖尿病的诊断和预防方法。