江 娟，黃 亮

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診科，南昌 330006)

當(dāng)前社區(qū)糖尿病患者越來(lái)越多，其中不乏暴發(fā)性1型糖尿病(fulminant type 1 diabetes mellitus，F(xiàn)T1DM)患者。FT1DM是在2000年首先由日本學(xué)者報(bào)道的一種1型糖尿病,其特征是高血糖和酮癥酸中毒癥狀發(fā)展過(guò)程極快，糖化血紅蛋白水平幾乎接近正常，并且有完全的β細(xì)胞破壞[1]。在諸多FT1DM病案中，黃種人發(fā)病率高于白種人，其中亞洲報(bào)告例數(shù)尤其突出。FT1DM在日本人發(fā)病率最高，日本首先報(bào)道FT1DM占1型糖尿病比例為19.4%[2]。近年來(lái)中國(guó)及韓國(guó)均有散發(fā)的病例報(bào)道，中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院對(duì)2001年至2008年報(bào)道住院新發(fā)1型糖尿病患者回顧分析發(fā)現(xiàn)FT1DM占10.3%[3]，韓國(guó)學(xué)者報(bào)道新發(fā)1型糖尿病患者中FT1DM所占比例為7.1%[4]，然而其發(fā)病機(jī)制并不明確[5]。為進(jìn)一步了解FT1DM的發(fā)病機(jī)制，本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究詳細(xì)分析遺傳因素、免疫機(jī)制、細(xì)胞損傷、妊娠、病毒感染等導(dǎo)致胰島β細(xì)胞破壞，進(jìn)而快速發(fā)展引起高血糖及酮癥酸中毒等各種癥狀，以期減少FT1DM誤診率，提高救治水平，改善患者預(yù)后。

1 遺傳因素

1.1 基因區(qū)特征

人類(lèi)白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)在FT1DM中扮演重要角色，HLA是在人外周血白細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的人的6號(hào)染色體上的主要組織相容性抗原基因，傳統(tǒng)上分為Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)基因區(qū)。Ⅰ類(lèi)基因區(qū)包括A、B、C、E、F、G、H。IMAGAWA等[6]早前通過(guò)對(duì)照性研究發(fā)現(xiàn)FT1DM、1A型糖尿病、正常人的HLA-A無(wú)區(qū)別。Ⅱ類(lèi)基因區(qū)包括DP、DQ、DR，HLA Ⅱ類(lèi)基因型與FT1DM的遺傳易感性有著一定的聯(lián)系。TSUTSUMI等[7]參考日本全國(guó)性谷氨酸脫羧酶抗體調(diào)查，分析了HLA-DRB1和DQB1基因型及其單體型。該研究表明DRB1*04：05-DQB1*04：01和DRB1*09：01-DQB1*03：03單倍型賦予了易感性，部分基因型RB1*15：02-DQB1*06：01和DRB1*08：03-DQB1*06：01單倍型在FT1DM中顯著降低，即不賦予易感性?；加蠨RB1*04：05-DQB1*04：01和DRB1*09：01-DQB1*03：03的純合子的頻率在FT1DM中更高，即其純合子的單倍型更賦予易感性。但是在具有抗谷氨酸脫羧酶抗體的FT1DM患者的有限部分中，DRB1*09：01-DQB1*03：03賦予了易感性，而不是DRB1*04：05-DQB1*04:01賦予了易感性。說(shuō)明抗谷氨酸脫羧酶抗體陽(yáng)性和抗谷氨酸脫羧酶抗體陰性的FT1DM對(duì)疾病易感性的遺傳貢獻(xiàn)是不同的。提示FT1DM的遺傳易感性與HLA DRB1*04：05-DQB1*04：01、DRB1*09：01-DQB1*03：03有關(guān)，這也證明FT1DM中具有Ⅱ類(lèi)特征的HLA-DR、HLA-DQ基因型。

1.2 特定基因

在攜帶HLA-DR4的患者中，CTLA4與FT1DM的遺傳易感性有關(guān)。有研究[8]通過(guò)對(duì)+49G/A、CT60G/A變異在FT1DM患者、典型的1A糖尿病患者、正常人進(jìn)行基因分型，發(fā)現(xiàn)CTLA4 CT60AA影響了FT1DM的遺傳易感性，CT60GG及+49G/A變異與1A型糖尿病有關(guān)。HLA-DR陽(yáng)性個(gè)體中，F(xiàn)T1DM患者CT60AA基因型頻率顯著增加，這也從側(cè)面檢測(cè)了CTLA4基因相對(duì)于HLA-DR4對(duì)FT1DM易感性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在FT1DM患者血清中可溶性CTLA4(sCTLA4)水平明顯下降。sCTLA4水平降低可能意味著FT1DM中T細(xì)胞抑制的可能性較低，這可能是由于功能缺陷導(dǎo)致sCTLA4產(chǎn)生減少或免疫系統(tǒng)持續(xù)激活最終導(dǎo)致sCTLA4水平降低。另外，該調(diào)查結(jié)果表明CTLA4賦予FT1DM的易感性，而由CTLA4多形態(tài)對(duì)FT1DM和典型的1A型糖尿病的易感性，在這些1型糖尿病亞型之間潛在的免疫過(guò)程引發(fā)的β細(xì)胞損傷可能是不同的。

2 免疫機(jī)制

2.1 自身免疫反應(yīng)

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的糖尿病分類(lèi)，1型糖尿病被分為兩種亞型：自身免疫性(1A型)和特發(fā)性(1B型)兩類(lèi)[9]。1A型糖尿病的特征在于T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫系統(tǒng)的異常活化，導(dǎo)致胰島中的炎癥反應(yīng)以及產(chǎn)生胰島相關(guān)自身抗體，如胰島細(xì)胞抗體(ICA)、胰島素自身抗體(IAA)、抗谷氨酸脫羧酶抗體(GADAb)和抗胰島素瘤相關(guān)抗原-2抗體(IA-2Ab)[10-12]。而最初關(guān)于FT1DM的報(bào)告強(qiáng)調(diào)，在FT1DM中沒(méi)有胰島相關(guān)自身抗體和自身免疫反應(yīng)，因此它被分類(lèi)為1B型糖尿病。然而，來(lái)自日本和韓國(guó)的報(bào)告發(fā)現(xiàn)部分FT1DM患者有GADAb[2]，個(gè)例FT1DM患者的胰腺中有胰島素，伴著CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)[13]，以及通過(guò)酶聯(lián)免疫點(diǎn)分析可見(jiàn)大量的T細(xì)胞浸潤(rùn)[14]，從β細(xì)胞分泌的CXCL10激活并通過(guò)CXCR3將自身反應(yīng)性T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吸引到胰島，并且浸潤(rùn)的自身反應(yīng)性T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子，從而激活胰島中的細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫并加速β細(xì)胞破壞[15]。提示對(duì)于T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)是在FT1DM中發(fā)生的，其中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)在抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和1型糖尿病和FT1DM的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。FT1DM發(fā)作后，在胰島和外分泌胰腺中檢測(cè)到T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)。有學(xué)者[16]在T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答中發(fā)揮核心作用的CD4+CD45RA-Foxp3hi激活的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在FT1DM和1型糖尿病患者中均有功能性受損。有研究[17]發(fā)現(xiàn)，在一些FT1DM患者中存在GAD65、胰島素B9-23和C肽反應(yīng)性T細(xì)胞，并且與健康人相比，F(xiàn)T1DM的外周血單核細(xì)胞中干擾素(IFN)-γ的表達(dá)顯著增加，與中國(guó)人FT1DM發(fā)病相關(guān)的自身免疫反應(yīng)相關(guān)。提示，先天性和獲得性免疫疾病都可能有助于FT1DM的發(fā)展，且有一定比例的FT1DM患者具有自身免疫功能，而自身免疫與FT1DM的發(fā)展有關(guān)。

2.2 特征蛋白

胰島相關(guān)自身抗體中沒(méi)有找到合適的生物標(biāo)志物來(lái)診斷FT1DM，然而最新研究發(fā)現(xiàn)抗CD300e抗體、抗淀粉酶α-2A自身抗體可作為診斷標(biāo)記[18-19]。關(guān)于相關(guān)蛋白檢測(cè)，迄今為止研究甚少。NISHIDA等[20]通過(guò)激光捕獲顯微切割分析FT1DM炎癥環(huán)境中的胰島顯微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)相關(guān)抗體驗(yàn)證的蛋白質(zhì)。該研究在FT1DM胰島中發(fā)現(xiàn)了38種蛋白質(zhì)，其中大部分與1型糖尿病無(wú)關(guān)。在CD8+T細(xì)胞和CD68+巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一些與遷移相關(guān)的蛋白質(zhì)，包括LCP1、MSN、LMNB1、IQGAP1和其他蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)被滲透到炎癥環(huán)境下的FT1DM胰島中。包括SAM結(jié)構(gòu)域和HD結(jié)構(gòu)域蛋白1(SAMHD1)、Ras GTPase激活樣蛋白(IQGAP1)、蛋白酶體激活物復(fù)合物亞基1(PSME1)、HLA Ⅰ類(lèi)組織相容性抗原(HLA-C)以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子1-α/β(STAT1)。在遷移的CD8+T細(xì)胞和CD68+巨噬細(xì)胞中鑒定了血管生成(胸苷磷酸化酶(TYMP))和抗血管生成(色氨酸-tRNA連接酶(WARS))因子。鑒定出與病毒復(fù)制和細(xì)胞增殖有關(guān)的蛋白質(zhì)，包括可能的ATP依賴(lài)性RNA解旋酶DEAD盒解旋酶5(DDX5)和異源核糖核蛋白H(HNRNPH1)?？沟蛲龅鞍譚復(fù)合蛋白1亞基epsilon(CCT5)、抗氧化酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶(PDG)、抗病毒、抗凋亡蛋白serpin B6(SERPINB6)和熱休克蛋白70 000蛋白1樣(HSPA1L)，被確定FT1DM中影響胰島細(xì)胞。在FT1DM中識(shí)別的特征蛋白包括那些通過(guò)大規(guī)模的免疫細(xì)胞遷移和參與血管生成和胰島血管系統(tǒng)出血、細(xì)胞修復(fù)和抗炎過(guò)程的蛋白質(zhì)的侵襲細(xì)胞破壞的蛋白，這或許可以從分子機(jī)制更深層次的研究FT1DM發(fā)病機(jī)制。

3 細(xì)胞損傷機(jī)制

胰腺分為外分泌腺和內(nèi)分泌腺兩部分，外分泌腺由腺泡和腺管組成，內(nèi)分泌腺由大小不同的細(xì)胞團(tuán)，即胰島所組成。人類(lèi)的胰島細(xì)胞按其染色和形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，主要分為胰島A細(xì)胞(α細(xì)胞)、B細(xì)胞(β細(xì)胞)、D細(xì)胞(δ細(xì)胞)及PP細(xì)胞。胰島β細(xì)胞是胰島細(xì)胞的一種，屬內(nèi)分泌細(xì)胞，約占胰島細(xì)胞總數(shù)的70%，主要位于胰島中央部，能分泌胰島素，起調(diào)節(jié)血糖含量的作用。胰島β細(xì)胞功能受損，胰島素分泌絕對(duì)或相對(duì)不足，從而引發(fā)糖尿病。

3.1 胰島β細(xì)胞

FT1DM的特征在于幾乎完全的胰島β細(xì)胞破壞，導(dǎo)致胰島素分泌稀少。SAYAMA等[21]通過(guò)胰腺細(xì)胞組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)FT1DM的胰腺細(xì)胞面積是正常情況的0.4%，并且在FT1DM發(fā)生后1～5個(gè)月，胰島β細(xì)胞幾乎完全沒(méi)有。1例FT1DM尸檢報(bào)告[22]發(fā)現(xiàn)，使用抗胰高血糖素、抗胰島素和抗微粒蛋白A抗體的胰腺免疫組織化學(xué)檢查顯示胰島缺乏，在大多數(shù)剩余的胰島中，沒(méi)有觀察到胰島素陽(yáng)性細(xì)胞。在胰腺中發(fā)現(xiàn)CD8陽(yáng)性T細(xì)胞，猜測(cè)導(dǎo)致選擇性胰腺β細(xì)胞破壞，由此可見(jiàn)FT1DM發(fā)病后胰島顯著的消耗和萎縮。

方六一等[23]報(bào)道1例FT1DM患者，確診時(shí)完全缺失的胰島素曾短暫的部分恢復(fù)，但僅維持15 d后重新出現(xiàn)高血糖。由于在FT1DM的極早期開(kāi)始了足量胰島素治療并消除了嚴(yán)重的高血糖，因此可能暫時(shí)阻止了廣泛的β細(xì)胞損傷，故患者出現(xiàn)短暫的胰島素分泌功能恢復(fù)。因此，推測(cè)高糖毒性作用只是FT1DM中影響β細(xì)胞功能的次要因素，其β細(xì)胞功能迅速衰退的總體趨勢(shì)是不可避免的。

3.2 胰島α細(xì)胞

SAYAMA等[21]發(fā)現(xiàn)胰島α細(xì)胞在FT1DM中受損，α細(xì)胞的面積減少到33.1%。INOKUCHI等[22]報(bào)道，在致命的FT1DM中，胰腺免疫組織化學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)剩余的胰島中可觀察到少量胰高血糖素陽(yáng)性細(xì)胞。這說(shuō)明β細(xì)胞周?chē)募?xì)胞在FT1DM中同樣受損，只是受損范圍及受損機(jī)制不詳。

3.3 胰島外細(xì)胞

另一部分胰腺外分泌部分，在FT1DM發(fā)作后至少1～5個(gè)月保持其結(jié)構(gòu)。在任何患者中均未觀察到水腫改變、壞死、出血、化膿、囊腫形成、脂肪變性和外分泌胰腺的明顯萎縮。然而，CD3+T細(xì)胞主要浸潤(rùn)到外分泌胰腺被觀察到，并發(fā)現(xiàn)血清胰淀粉酶、脂肪酶、彈性蛋白酶-1或磷脂酶水平的升高。這表明FT1DM對(duì)胰腺外分泌部是有影響的[22]。而引起FT1DM胰腺破壞的機(jī)制，除了上述遺傳因素、自身免疫機(jī)制，還有可能的原因是妊娠等激活自身免疫導(dǎo)致胰腺組織損傷[1]。

4 妊娠相關(guān)損傷

4.1 自身免疫性因素

在眾多病案報(bào)告中，妊娠女性占很大比重，可見(jiàn)妊娠女性是FT1DM的高危人群。IMAGAWA等[1]發(fā)現(xiàn)，妊娠期出現(xiàn)的1型糖尿病均為FT1DM，且多于妊娠期末3個(gè)月和分娩2周內(nèi)發(fā)病，其癥狀重于非妊娠的FT1DM。該病可發(fā)生于妊娠期或剛分娩后，稱(chēng)妊娠相關(guān)性暴發(fā)性1型糖尿病(pregnancy-related fulminant type 1 diabetes mellitus，PF)。

SHIMIZU等[24]對(duì)比PF與妊娠無(wú)關(guān)的生育年齡女性1型糖尿病的臨床特點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)，PF組臨床表現(xiàn)更為嚴(yán)重，其發(fā)病機(jī)制與非自身免疫性有關(guān)，2組Ⅱ類(lèi)HLA基因單體明顯不同，提示兩者存在不同的易感基因。懷孕期和產(chǎn)后期與免疫系統(tǒng)變化有關(guān)。這些變化最終可能導(dǎo)致產(chǎn)后自身免疫性疾病如Graves病和1型糖尿病[25]，相關(guān)報(bào)告表示妊娠糖尿病有發(fā)展為1型糖尿病和多種自身免疫性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。只有Graves病是短暫的，而1型糖尿病保持永久性。因此，這兩種自身免疫性疾病之間存在病因?qū)W差異[26]，表明胰島相關(guān)自身免疫可能參與FT1DM的發(fā)展并有助于其發(fā)展。

4.2 性激素因素

基礎(chǔ)研究報(bào)告稱(chēng)，雌激素和孕激素的管理分別降低并提高了血漿葡萄糖水平，這是一種異源誘導(dǎo)的1型糖尿病小鼠模型[27]。人類(lèi)甲羥孕酮的管理提高了空腹血糖和胰島素水平[28]。SASAKI等[29]報(bào)道，患有FT1DM的妊娠患者血糖惡化予以甲羥孕酮的肌內(nèi)注射后,惡化程度相對(duì)較輕微。TANAKA等[30]報(bào)道1例激素替代療法(雌二醇、甲羥孕酮)在絕經(jīng)后婦女血糖控制的病例，在激素替代療法的治療后，血糖狀況立即惡化。這種短暫的惡化意味著，體外孕激素會(huì)導(dǎo)致絕經(jīng)后患1型糖尿病的婦女的血糖狀況惡化。這些表明性激素對(duì)妊娠期與絕經(jīng)后患FT1DM女性的影響是不同的。

5 病毒感染

FT1DM報(bào)道中多數(shù)患者有如流感癥狀等急性感染病史或急性胃腸炎病史。如OHARA等[5，31]先后報(bào)道35歲女性由于副流感病毒感染后診斷為FT1DM和病毒性心肌炎，60歲男性由細(xì)小病毒B19感染所致FT1DM。病毒感染可能引發(fā)加速的免疫反應(yīng)感染β細(xì)胞，引起大量β細(xì)胞死亡而導(dǎo)致FT1DM[32]，還有研究[33]發(fā)現(xiàn)，廣泛反應(yīng)的抗腸道病毒免疫球蛋白-A會(huì)升高。IMAGAWA等[33]分析FT1DM發(fā)病周期中的血清，檢測(cè)出柯薩奇病毒、輪狀病毒、巨細(xì)胞病毒、EB病毒和人類(lèi)皰疹病毒抗體，表明不是病毒本身而是對(duì)病毒感染的繼發(fā)反應(yīng)參與到FT1DM的發(fā)病機(jī)制中。該實(shí)驗(yàn)從胰腺病理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD3陽(yáng)性T細(xì)胞和CD68陽(yáng)性巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)至胰島。SHIBASAKI等[34]在與巨細(xì)胞病毒感染相關(guān)的FT1DM尸檢胰腺中也觀察到上述情況，并用雙重染色法證實(shí)Toll樣受體-3在胰島浸潤(rùn)的CD3陽(yáng)性T細(xì)胞和CD68陽(yáng)性巨噬細(xì)胞，這是FT1DM胰腺中病毒感染的直接證據(jù)。

作為觸發(fā)FT1DM中β細(xì)胞破壞的環(huán)境因素之一，涉及腸道病毒的FT1DM病案報(bào)道數(shù)量尤其突出。其腸道病毒(EV)包括柯薩奇病毒(B1、B3、B4、A2、A4、A5和A6)[35-36]、?？刹《?。HODIK等[37]通過(guò)病毒感染胰島試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)參與胰島素分泌和基因表達(dá)的細(xì)胞器都受到β細(xì)胞中柯薩奇病毒B復(fù)制的影響。

AIDA等[38]認(rèn)為，EV誘導(dǎo)的β細(xì)胞破壞機(jī)制涉及FT1DM中的先天性免疫應(yīng)答。細(xì)胞質(zhì)視黃酸誘導(dǎo)性基因I在FT1DM發(fā)作后2～5 d的患者中在感染EV的胰腺中的β細(xì)胞中強(qiáng)烈表達(dá)；黑色素瘤分化相關(guān)基因-5在胰島細(xì)胞中過(guò)度表達(dá)，包括β細(xì)胞和α細(xì)胞；Toll樣受體-3和-4在浸潤(rùn)胰島的單個(gè)核細(xì)胞中表達(dá)；干擾素-α(IFN-α)和干擾素-β(IFN-β)在胰島細(xì)胞中強(qiáng)烈表達(dá)。在受影響的胰島中表達(dá)并共定位了主要組織相容性復(fù)合物Ⅰ類(lèi)(MHC Ⅰ類(lèi))、干擾素-γ(IFN-γ)、白細(xì)胞介素-18(IL-18)和CXC趨化因子配體10(CXCL10),FT1DM患者血清IFN-γ水平明顯升高。EV感染胰腺啟動(dòng)IFN-γ和CXCL10在β細(xì)胞中的共表達(dá)。浸潤(rùn)自身反應(yīng)性T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞釋放炎癥細(xì)胞因子如IFN-γ進(jìn)入胰島，不僅損傷β細(xì)胞，而且還能加速殘留的β細(xì)胞中CXCL10的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步激活細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫，直到所有的β細(xì)胞被破壞[15]。

FT1DM患者的另一個(gè)獨(dú)特發(fā)現(xiàn)是，胰島a細(xì)胞和β細(xì)胞均被腸道病毒感染，表達(dá)CXCL10和干擾素α[15]。在柯薩奇B4腸病毒誘導(dǎo)的1型糖尿病中，β細(xì)胞特異性地參與[39]。

6 展望

2000年以來(lái)，F(xiàn)T1DM相關(guān)文獻(xiàn)陸續(xù)被報(bào)道，其發(fā)病研究機(jī)制在逐步探索中。目前，已發(fā)現(xiàn)遺傳因素、免疫機(jī)制、細(xì)胞損傷、妊娠、病毒感染參與FT1DM發(fā)病過(guò)程，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)藥物也參與FT1DM發(fā)病過(guò)程，可見(jiàn)諸多因素與分子機(jī)制之間是相互關(guān)聯(lián)的，但其關(guān)聯(lián)機(jī)制并不明確。隨著研究的深入，有望依據(jù)發(fā)病因素尋求新的治療靶點(diǎn)。