糖尿病异象
不大常见的Ⅰ型糖尿病的发病率突然在全球呈现出一种上升趋势,这令科学家倍感困惑:是什么原因造成了这种异象?
撰文玛丽安·麦肯纳(Maryn McKenna)
当公共卫生官员对美国乃至全球的糖尿病发病率的激增表示忧虑时,他们所指的一般是Ⅱ型糖尿玻全世界近3.5亿糖尿病患者中,约90%都属于此类。这种类型的糖尿病一般在患者四五十岁时找上门来,它与下列事实紧密相关:当患者体重增加后,身体调节血糖水平的能力出现问题。美国约有2,500万人患有Ⅱ型糖尿病,还有100万人患有Ⅰ型糖尿病,后者一般在儿童期发病,只有每日注射胰岛素才能控制。
不过,由于完全未知的原因,全球的Ⅰ型糖尿病发病率正以每年3%~5%的速度上升。尽管这种趋势少有人知道,但它依然十分麻烦,因为这种糖尿病可能使患者在年纪轻轻时就残疾或死亡。
没人知道Ⅰ型糖尿病患者增多的确切原因。揭开谜底,如果有可能的话再减缓或逆转这一趋势,已成为世界各地公共卫生研究者的当务之急。目前,他们手中可能只掌握了一条比较可靠的线索。
“病例数的增加是在短时间内出现的,因此不能用基因改变来解释这一现象,”美国疾病控制与预防中心(CDC)糖尿病部门一个流行病学家团队的负责人朱赛平娜·因佩拉托雷(Giuseppina Imperatore)说,“因此,环境因素很可能是造成这种趋势的主要原因。”
统计数据
Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病的基本病理机制是一样的——无法合理配置胰岛素,使血糖保持在合理的水平。不过,二者的发病进程几乎完全相反。Ⅰ型糖尿病曾被称为青少年糖尿病,是一种自身免疫病,免疫系统会攻击自身细胞——胰岛β细胞,破坏该细胞制造胰岛素的能力;Ⅱ型糖尿病曾被称为成年糖尿病,患者体内需要利用胰岛素来吸收葡萄糖的组织(如肝脏、肌肉和脂肪)对胰岛素产生了抵抗性。为了应对这种情况,分泌胰岛素的细胞只好加大马力,分泌更多的胰岛素。起初,患者血液中的胰岛素水平会高于正常值,但随着葡萄糖浓度越来越高,分泌胰岛素的细胞逐渐跟不上节奏。有些患者最终失去分泌胰岛素的能力。
证明Ⅰ型糖尿病发病率正在上升的首个证据出现于2006年,这个证据来自世界卫生组织(WHO)的一个研究项目DIAMOND(这个词来自法语中表示“世界糖尿脖的词组——diabetes mondiale)。该项目调查了57个国家112个糖尿病研究中心在过去10年间的记录,结果发现,在北美,Ⅰ型糖尿病病例正以平均每年5.3%的速度增加,而在亚洲和欧洲,增速分别是4%和3.2%。
欧洲的统计数据可以佐证上述发现。欧洲执行的医保制度由政府单一付费,为居民提供终生医疗服务,由此积累了丰富的数据。2009年,另一个计划——EURODIAB的研究者比较了17个国家的糖尿病发病率,不仅发现Ⅰ型糖尿病发病率在升高(平均每年升高3.9%),而且还发现,在5岁以下的儿童中,发病率上升最快。他们预言,到2020年,欧洲该年龄段的Ⅰ型糖尿病病例几乎会翻番,从3,600例增加到7,076例左右。
在美国,大部分糖尿病调查都有较重的地方色彩。美国政府资助的“青少年糖尿病调查研究”(SEARCH for Diabetes in Youth),是少有的全美调查之一,在2007年公布了相关数据。由于这是初次报道,研究人员没法把它与更早的数据相比较。不过,通过对比其他研究数据,研究人员还是发现了一种上升趋势。比如,2007年公布的那些数据表明,美国的Ⅰ型糖尿病的发病率要比世界卫生组织在全球范围内得到的调查结果高,而且也明显高于20世纪90年代亚拉巴马州、科罗拉多州和宾夕法尼亚州的区域性研究结果。
不同地区与不同年龄组每年I型糖尿病的发病率变化(1990~1999年)
全球谜题:
尽管有些地区(非洲和亚洲)的起始点比另一些地区(北美洲和欧洲)低,但除了西印度群岛(这里发病率降低的原因仅来自一个国家——古巴)之外,I型糖尿病的发病率在各处都处于上升状态(上图上升或降低的数字都是百分比)。
验证假说
解释Ⅰ型糖尿病的发病率上升的难点在于,如果这种趋势是全球性的,那么导致这种趋势的原因也应该是全球性的。因而,研究者需要找到在全球都广泛存在的影响因素,同时也要考虑在不同的地区一些因素的重要性可能也不一样。“嫌犯”可能有很多。例如,已有研究者提出,小麦中的一种蛋白质——谷蛋白也许与此有关,因为在Ⅰ型糖尿病患者中,患乳糜泻的风险似乎较高,而且近几十年来,大部分人食用的谷蛋白量(在精加工食品中)都有所增加。科学家还研究了婴儿开始食用块根类蔬菜的时间。储存的块茎有可能遭受真菌污染,而这种真菌似乎会使小鼠患上糖尿玻
不过,针对以上线索的研究还没有一个得出了可靠结果,这很难使其他科学家愿意在这些方面花费精力。实际上,到目前为止,科学家对“嫌犯”的追踪,很像阿加莎·克里斯蒂(Agatha Christie,英国推理作家)的推理故事中快要接近结尾的那部分——侦探正在解释在众多嫌犯中哪些不可能是干坏事的人。
不巧的是,糖尿病故事的结尾还没写好。目前,“嫌犯”中被研究得最仔细的是细菌、病毒和寄生虫的感染,它们的“犯罪方法”是卫生假说(hygiene hypothesis,这种假说认为,干净的现代生活与超敏反应有关)的一种翻版。
卫生假说提出,幼年时接触传染原或土壤微生物能让发育中的免疫系统学会如何保持自身平衡,以免长大后遇到灰尘、豚草等过敏原时发生不受控制的反应。该假说还指出,生活在太干净的环境中,孩子会失去接触过敏原的机会,这为过敏症的出现埋下了伏笔。而卫生假说的“糖尿病版本”则认为,当免疫系统学会了不对过敏原做出过度反应时,同时也学会了容忍自身的组织,因此能避免自体免疫攻击,保持胰岛素的制造能力。
有些间接证据支持这一说法。兄弟姐妹多的孩子(可能从托儿所或学校带传染病回家)因Ⅰ型糖尿病入院的可能性更低(这是发病率的一个替代算法)。上托儿所的孩子也较少患Ⅰ型糖尿玻而在专门饲养的小鼠中该病则更为常见,因为这种小鼠养于无菌环境,不会接触传染玻
然而,这些发现本身无法自圆其说。英国贝尔法斯特女王大学(Queen's University Belfast)医学统计学讲师克里斯托弗·卡德韦尔(Christopher Cardwell)开展了一项元分析研究,试图找出Ⅰ型糖尿病与出生次序、出生时的母亲年龄及剖宫产的关系,这些因素对孩子接触的微生物都有影响。他说:“这些因素看起来都与Ⅰ型糖尿病相关,但相关性都很弱,都不能解释发病率随时间上升的趋势。”
肥胖是元凶?
最近,对于Ⅰ型糖尿病发病率的上升的现象,一些科学家有了新的想法,他们开始重新考虑一个老敌人——超重或肥胖。对于糖尿病,有一种固定说法是,超重只会使身体制造的胰岛素(就像Ⅱ型糖尿病那样)更多,而不是更少,因此怀疑超重或肥胖导致Ⅰ型糖尿病似乎有违直觉。不过,一些科学家认为,分泌过多胰岛素会给生产胰岛素的胰岛β细胞带来很大压力,一旦这些细胞不堪重负,逐渐耗尽,体内的β细胞本来就已遭到免疫攻击的孩子就会发展成Ⅰ型糖尿病患者。这种观点就是“加速器假说”或“超载假说”。美国芝加哥大学(University of Chicago)的名誉教授丽贝卡·利普顿(Rebecca Lipton)说,“假如你的孩子很胖,多余的脂肪会对胰岛β细胞构成威胁。当一个孩子体内已经出现自体免疫反应时,这些β细胞会更快衰退,因为和较瘦的孩子相比,他们的β细胞被迫产生更多的胰岛素。”
从逻辑上来说,超重很可能是导致Ⅰ型糖尿病发病率上升的“元凶”。富裕和贫穷国家的人都在变胖。当然,研究者除了解释Ⅰ型糖尿病发病率为何上升,他们还希望阻止这种趋势。不幸的是,如果超重的确是这个问题的主要成因,那这项任务可不简单。迄今为止,还没有哪个人能减缓全球肥胖流行的趋势[根据约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的科学家的说法,如果目前的趋势持续下去,到2048年,全美成年人都会超重]。全社会都必须更加努力,以确保从儿童开始,每个人都进行更多体育锻炼,吃得更健康,保持正常体重。到那时,作为破解了一次谋杀事件的侦探,糖尿病研究者会意识到,他们无需做什么来阻止下一次谋杀了。(翻译贾明月)