糖尿病是一种多因素慢性疾病,由多种遗传和/或环境因素诱发。世界卫生组织(WHO)全球糖尿病报告显示,自1980年以来,糖尿病患者人数几乎翻了四倍,达到4.22亿,预计到2045年将增加到6.93亿。该病的特征是血糖水平偏高,原因是胰岛素浓度不足或活性不足。【1】
在确定合适治疗方案时,所涉及的糖尿病类型起着关键作用,2018年美国糖尿病协会(ADA)提出了以下分类:
1. 1型糖尿病(T1DM):由于自身免疫β细胞被破坏,通常导致胰岛素极度缺乏;
2. 2型糖尿病(T2DM):由于β细胞胰岛素分泌逐渐丧失,常伴随胰岛素抵抗(IR);
3. 妊娠糖尿病(GDM):在怀孕第二或第三孕期被诊断出的糖尿病,孕期前并不明显;
4. 其他原因导致的特定糖尿病类型,例如单基因糖尿病综合征(如新生儿糖尿病和年轻成熟型糖尿病(MODY))、外分泌胰腺疾病(如囊性纤维化和胰腺炎),以及药物或化学诱发的糖尿病(如糖皮质激素使用、艾滋病治疗或器官移植后)。
发病机制
大多数糖尿病患者患有2型糖尿病(约90–95%)。糖尿病的发生发展源于胰岛素分泌与胰岛素作用之间的失衡。
在正常代谢中,进食后胰腺β细胞分泌胰岛素,促使肌肉和脂肪等胰岛素敏感组织在细胞膜上表达GLUT4,从而摄取葡萄糖以降低血糖。对于胰岛素抵抗者,常规水平的胰岛素无法有效刺激这些细胞摄取葡萄糖,因此胰腺会代偿性地大量分泌胰岛素,以激活足够多的细胞。由于胰岛素抵抗增加胰腺 β细胞的工作负荷,加速其衰竭。进一步发展在2型糖尿病中,β细胞无法产生足量胰岛素维持正常血糖,同时GLUT4信号通路缺陷导致肌肉和脂肪细胞葡萄糖摄取减少,进一步加重β细胞的分泌负担。当β细胞在高血糖环境下无力代偿性分泌更多胰岛素时,即标志着胰岛素抵抗向2型糖尿病的转变。【2、3】
Fig.1 胰岛素信号通路 【3】
糖尿病的发病机制并非由单一因素驱动,而是遗传易感性、环境暴露与多器官代谢失调之间长期相互作用、逐级放大的动态过程。
糖尿病的发病机制 = 遗传易感性(多基因,主要作用于β细胞) + 环境暴露(营养过剩、污染、压力) → 胰岛素抵抗(选择性,PI3K-Akt通路受损) → 高胰岛素血症 → β细胞去分化/内质网应激/线粒体自噬缺陷 → 胰岛素分泌失代偿 → 高血糖 → 并发症进一步加重上述所有环节。【5、6】
Fig.2 环境和社会因素增加易感个体
患2型糖尿病的可能性【4】
糖尿病相关靶点及相关药物
GLP-1受体(GLP-1R)
作用:GLP-1(胰高血糖素样肽-1)由肠道L细胞分泌,结合GLP-1R后:促进葡萄糖依赖性胰岛素分泌;抑制胰高血糖素分泌;保护β细胞、促进其增殖。【1、7】
相关药物:GLP-1受体激动剂(如艾塞那肽、利拉鲁肽、司美格鲁肽);DPP-4抑制剂(间接升高GLP-1水平)。
临床意义:降糖、减重、心血管获益。
DPP-4(二肽基肽酶-4)
作用:DPP-4是一种丝氨酸蛋白酶,快速降解GLP-1和GIP(半衰期仅2-3分钟)。抑制DPP-4可延长内源性肠促胰岛素活性。【1】
相关药物:DPP-4抑制剂(西格列汀、沙格列汀、利格列汀等)。
临床意义:口服有效,不引起低血糖和体重增加,但降糖效力中等。
SGLT2 与 SGLT1(钠-葡萄糖共转运蛋白)
作用:SGLT2:位于肾脏近曲小管S1/S2段,负责约90%的葡萄糖重吸收。【1、7】
SGLT1:位于肠道(吸收葡萄糖)和肾脏S3段(剩余重吸收)。【1】
相关药物:SGLT2选择性抑制剂(达格列净、恩格列净、卡格列净);
SGLT1/2双抑制剂(索格列净)。
临床意义:促进尿糖排泄,降糖不依赖胰岛素;兼具减重、降压、心肾保护作用。
Fig.3 糖尿病相关的新兴靶点
(近年研究热点,尚未广泛应用于临床)【7】
二甲双胍(Metformin)是第一个研究其降低 2 型糖尿病风险的降糖药,在预防糖尿病方面得到了充分的研究。糖尿病属于需长期管控的慢性代谢性疾病,目前尚无根治手段,临床以维持血糖稳态、保护靶器官、延缓并发症为核心目标,通过口服/注射胰岛素或类降糖药物实现有效降糖。除药物控制外,通过科学膳食结构、规律体育锻炼、体重管理、戒烟限酒与压力调节等生活方式干预,也可改善胰岛素敏感性、减轻 β 细胞负荷,与药物治疗形成协同作用。
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【参考文献】
[1] Artasensi A, et al. Type 2 diabetes mellitus: a review of multi-target drugs.
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[2] Yau B, et al. The role of the beta cell in type 2 diabetes: new findings from the last 5 years.
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[3] Li M, et al. Trends in insulin resistance: insights into mechanisms and therapeutic strategy.
Signal transduction and targeted therapy. 2022 Jul 6;7(1):216.
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[5] Accili D, et al. Insulin resistance in type 2 diabetes mellitus.
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[6] Yau B, et al. The role of the beta cell in type 2 diabetes: new findings from the last 5 years.
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[7] Demir S, et al. Emerging targets in type 2 diabetes and diabetic complications.
Advanced Science. 2021 Sep;8(18):2100275.