糖尿病病理节点与药物作用课件.ppt
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1、糖尿病病理节点糖尿病病理节点与药物治疗与药物治疗 本文档由医学百事通高端医生网提供在线咨询医生网址:http:/糖尿病定义糖尿病定义糖尿病(糖尿病(diabetes mellitusdiabetes mellitus)是由于胰岛素缺乏或(和)胰岛是由于胰岛素缺乏或(和)胰岛素的生物效应降低而引起的代谢素的生物效应降低而引起的代谢障碍,为以持续的血糖升高和出障碍,为以持续的血糖升高和出现糖尿为主征的常见病。现糖尿为主征的常见病。胰岛胰岛一 讨论的内容讨论的内容一、胰岛素的分泌一、胰岛素的分泌二、胰岛素的作用原理二、胰岛素的作用原理三、糖尿病的病因三、糖尿病的病因四、糖尿病病理过程四、糖尿病病理过
2、程五、糖尿病治疗药物的作用靶点五、糖尿病治疗药物的作用靶点一、胰岛素的分泌一、胰岛素的分泌二、胰岛素的作用原理二、胰岛素的作用原理1.1.胰岛素与受体结合胰岛素与受体结合2.2.将糖通道安装到细胞膜上将糖通道安装到细胞膜上3.3.葡萄糖进入细胞氧化放能葡萄糖进入细胞氧化放能胰岛素的作用机制胰岛素的作用机制 胰岛素信号中最重要的是胰岛素信号中最重要的是 (PI3-K)(PI3-K)介导转导介导转导途径,其途径,其p85p85亚基与亚基与IRS-1IRS-1上特异的酪氨酸残基上特异的酪氨酸残基结合结合,接近接近InsRInsR并被锚定在细胞膜并被锚定在细胞膜.活化的活化的PI3-KPI3-K一方面
3、催化第二信使一方面催化第二信使PI-3,4,5PI-3,4,5磷酸盐磷酸盐(PIP3)(PIP3)的形成的形成,另一方面另一方面,与磷酸肌醇依赖的与磷酸肌醇依赖的蛋白激酶蛋白激酶-1(PDK-1)-1(PDK-1)和和/或蛋白激酶或蛋白激酶C(protein C(protein kinase C,PKC)kinase C,PKC)的亚型结合的亚型结合,激活激活PKBPKB,浆膜,浆膜上上PKBPKB和和PDK-1PDK-1的同域化的同域化,使得使得PDK-1PDK-1可以促进可以促进PKBSer308PKBSer308发生磷酸化发生磷酸化,加速加速GLUT4GLUT4向膜的转运向膜的转运,另一
4、方面另一方面,通过抑制烯醇式丙酮酸羧激酶而抑通过抑制烯醇式丙酮酸羧激酶而抑制糖异生。制糖异生。llPDK2 PKB(Akt)GluT4CytosolGluT4 葡萄糖转运体分为两大类:葡萄糖转运体分为两大类:一类是钠依赖性葡萄糖转运体(一类是钠依赖性葡萄糖转运体(SGLT),),SGLT转运葡萄糖需要消耗能量,要逆浓度梯转运葡萄糖需要消耗能量,要逆浓度梯度进行度进行,为主动转运为主动转运 另一类是易化扩散葡萄糖转运体(),另一类是易化扩散葡萄糖转运体(),转运葡萄糖不需要消耗能量转运葡萄糖不需要消耗能量,顺浓度梯顺浓度梯度进行,为被动转运度进行,为被动转运 Turk等等 人于人于1 9 9 6
5、 建建 立立 了了 SGLT1二二 级结级结 构构的新模的新模 型。型。SGLT1转运葡萄糖的过程图转运葡萄糖的过程图胰岛素的作用胰岛素的作用(1)调节糖代谢)调节糖代谢机制:促进全身组织,尤其肝细胞、肌细胞及脂肪机制:促进全身组织,尤其肝细胞、肌细胞及脂肪对对Glu的摄取的摄取促进肝糖原和肌糖原的合成促进肝糖原和肌糖原的合成对对Glu的利用的利用降低血糖降低血糖促进促进Glu 脂肪酸脂肪酸 贮存贮存抑制蛋白和脂肪转化为抑制蛋白和脂肪转化为Glu(3)蛋白代谢)蛋白代谢促进合成促进合成抑制分解抑制分解促进合成、贮存促进合成、贮存(2)脂肪代谢)脂肪代谢抑制分解抑制分解脂肪酸脂肪酸-磷酸甘油磷酸
6、甘油脂肪脂肪C甘油三酯甘油三酯缺乏或无作用缺乏或无作用血脂血脂 动脉硬化动脉硬化三、糖尿病的病因三、糖尿病的病因 一方面一方面 胰岛胰岛B B细胞不能产生胰岛素细胞不能产生胰岛素 被破坏,遇到抗体,到寿命了被破坏,遇到抗体,到寿命了 另一方面另一方面 胰岛胰岛B B细胞产生的胰岛素不起作用细胞产生的胰岛素不起作用 遇到抵抗,受体敏感度下降,遇到抵抗,受体敏感度下降,信号通路中断信号通路中断1 1、遗传变异、遗传变异代谢反应靠一系列酶催化,代谢反应靠一系列酶催化,酶的活性和寿命受基因控制,酶的活性和寿命受基因控制,基因每复制一次就短一截,基因每复制一次就短一截,短到一定程度就停止复制了。短到一定
7、程度就停止复制了。酶是有使用年限的,酶是有使用年限的,如果某种酶使用年限较短,如果某种酶使用年限较短,到一定年龄,此酶就不起作用了。到一定年龄,此酶就不起作用了。1.1.遗传因素遗传因素英国英国PykePyke对对200200对单卵双胞胎对单卵双胞胎进行长达进行长达2020余年的随访观察。余年的随访观察。200200例双胞中有例双胞中有I I型糖尿病的型糖尿病的147147对,对,IIII型糖尿病的型糖尿病的5353对对,双胞先后均发生糖尿病的情况中双胞先后均发生糖尿病的情况中 I I型糖尿病为型糖尿病为 54.4%54.4%,IIII型糖尿病为型糖尿病为 90.6%90.6%。IIII型糖尿
8、病的遗传更为显著。型糖尿病的遗传更为显著。2 2.胰岛被破坏胰岛被破坏 破坏胰岛的因素可能有病毒,化学毒剂破坏胰岛的因素可能有病毒,化学毒剂几个方面:几个方面:病毒感染病毒感染 18641864年,挪威医生发现一例腮腺炎病人,年,挪威医生发现一例腮腺炎病人,不久发生糖尿病。之后有关病毒感染引不久发生糖尿病。之后有关病毒感染引起糖尿病的报告络绎不绝。与糖尿病有起糖尿病的报告络绎不绝。与糖尿病有关的病毒有腮腺炎病毒、风疹病毒、柯关的病毒有腮腺炎病毒、风疹病毒、柯萨奇病毒、巨细胞病毒及脑炎、心肌炎萨奇病毒、巨细胞病毒及脑炎、心肌炎病毒等。病毒等。病毒感染病毒感染 8888年伦敦圣玛丽医院收了一中国男
9、性青年年伦敦圣玛丽医院收了一中国男性青年(22(22岁岁),腹部不适及呕吐,腹部不适及呕吐3636小时,血糖小时,血糖92mmol/L92mmol/L,血浆胰岛素血浆胰岛素2 2U/L U/L,血,血pH7.1pH7.1。诊断为诊断为I I型型糖尿病,酮症酸中毒,入院后糖尿病,酮症酸中毒,入院后1 1小时抢救无效小时抢救无效死亡。死后死亡。死后3434小时解剖发现胰岛小时解剖发现胰岛B B细胞全部坏细胞全部坏死,而胰岛死,而胰岛A A、D D细胞均正常,胰岛中大量淋巴细胞均正常,胰岛中大量淋巴细胞、嗜酸细胞、巨噬细胞及多形核白细胞浸细胞、嗜酸细胞、巨噬细胞及多形核白细胞浸润。死前未能作病毒血清
10、学检查,根据其组织润。死前未能作病毒血清学检查,根据其组织学病变显示,认为是病毒引起的急速的、全面学病变显示,认为是病毒引起的急速的、全面的胰岛的胰岛B B细胞坏死。细胞坏死。化学毒物化学毒物作为直接损害作为直接损害B B细胞的物质有四细胞的物质有四氧嘧啶和链脲菌素,在美国和韩氧嘧啶和链脲菌素,在美国和韩国作为灭鼠药使用的吡甲硝苯脲国作为灭鼠药使用的吡甲硝苯脲等。这些化学毒物所致的糖尿病等。这些化学毒物所致的糖尿病较似于较似于IDDMIDDM。食物中某些添加成分食物中某些添加成分 在冰岛男孩在冰岛男孩IDDMIDDM发病多为发病多为1010月所生月所生者,所以一般怀疑在母亲怀孕前后者,所以一般
11、怀疑在母亲怀孕前后正是圣诞节,可能与大量食用含有正是圣诞节,可能与大量食用含有亚硝基化合物的保存肉类有关。动亚硝基化合物的保存肉类有关。动物实验已证实,使动物仔食用熏制物实验已证实,使动物仔食用熏制肉可致糖尿病。肉可致糖尿病。药物的影响药物的影响影响糖代谢的药物如利尿剂、糖影响糖代谢的药物如利尿剂、糖皮质激素、类固醇类口服避孕药皮质激素、类固醇类口服避孕药等均可增加胰岛素需要量,加重等均可增加胰岛素需要量,加重胰胰岛岛B B细胞负荷,也是糖尿病的细胞负荷,也是糖尿病的环境因素之一。环境因素之一。3 3 机体因素:肥胖机体因素:肥胖 我国我国3030万糖尿病人普查,体重超重万糖尿病人普查,体重超
12、重10%10%以以上的人群中,男糖尿病患病率为上的人群中,男糖尿病患病率为23.2023.20,女女18.0518.05,正常体重为,正常体重为4.084.08和和3.663.66。肥胖者由于靶细胞的胰岛素受体数量减肥胖者由于靶细胞的胰岛素受体数量减少,或是细胞内反应的缺陷,体内产生少,或是细胞内反应的缺陷,体内产生胰岛素抵抗而出现高血糖。肥胖者持续胰岛素抵抗而出现高血糖。肥胖者持续时间越长,则越易发生高血糖。时间越长,则越易发生高血糖。4 精神应激刺激精神应激刺激精神精神-神经神经-内分泌内分泌-免疫轴免疫轴5 产生抗产生抗B细胞抗体细胞抗体6 胰岛素抵抗胰岛素抵抗 胰岛素遇到抵抗,胰岛素遇
13、到抵抗,受体敏感度下降,受体敏感度下降,信号通路中断信号通路中断什么是胰岛素抵抗什么是胰岛素抵抗?人体组织对胰岛素正常反应的失调人体组织对胰岛素正常反应的失调 靶器官对胰岛素作用的敏感性下降,使正常靶器官对胰岛素作用的敏感性下降,使正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态被称为种状态被称为胰岛素抵抗胰岛素抵抗代谢作用代谢作用血管作用血管作用2例糖尿病人葡萄糖加胰岛素试验例糖尿病人葡萄糖加胰岛素试验的毛细血管血糖曲线的毛细血管血糖曲线血糖血糖36030020010 30 50 70 90 时间(分)葡萄糖葡萄糖 胰岛素胰岛素(mg/dl)患者一患者一
14、患者二 当胰岛素受体基因突变致使蛋白水解酶当胰岛素受体基因突变致使蛋白水解酶剪接的位点出现错误时,可引起剪接的位点出现错误时,可引起 、亚单位的结构改变和活性变化。亚单位的结构改变和活性变化。一 四、糖尿病病理过程四、糖尿病病理过程1 1 糖尿病的发病过程糖尿病的发病过程2 2 糖尿病并发症的发生糖尿病并发症的发生3 3 糖尿病的危害糖尿病的危害4 4 糖尿病的病理节点糖尿病的病理节点正常的糖代谢途径食物食物体内糖原、氨基酸、脂肪等体内糖原、氨基酸、脂肪等+葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+能量能量发生糖尿病时发生糖尿病时 血糖升高血糖升高 己糖激
15、酶工作量饱和己糖激酶工作量饱和 机体为了尽快消除高血糖状态机体为了尽快消除高血糖状态 激活糖代谢旁路激活糖代谢旁路 醛糖还原酶活性升高醛糖还原酶活性升高 葡萄糖转变为山梨醇葡萄糖转变为山梨醇高血糖状态下的糖代谢途径葡萄糖持续升高葡萄糖持续升高己糖激酶饱和己糖激酶饱和6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+能量能量山梨醇升高时山梨醇升高时 细胞膜缺乏山梨醇转运系统细胞膜缺乏山梨醇转运系统 山梨醇在细胞内积聚山梨醇在细胞内积聚 细胞渗透压升高细胞渗透压升高 蛋白糖基化增加蛋白糖基化增加 酶、通道、载体空间构型改变酶、通道、载体空间构型改变 自由基产生增加自由基产生增加 细胞功能减弱或丧
16、失细胞功能减弱或丧失山梨醇升高时山梨醇升高时 细胞功能低下细胞功能低下 细胞结构改变细胞结构改变 微血管最先接触高糖环境微血管最先接触高糖环境 微血管最先受累微血管最先受累 微血管上皮功能低下时,基底膜增厚微血管上皮功能低下时,基底膜增厚 向细胞组织的供血供氧障碍向细胞组织的供血供氧障碍微血管供血障碍时微血管供血障碍时 肾脏的肾小球、肾小管细胞浊肿、坏死,肾脏的肾小球、肾小管细胞浊肿、坏死,结果产生肾衰,尿毒症,死亡结果产生肾衰,尿毒症,死亡 眼底渗出、视网膜与脉络膜间隙增大,眼底渗出、视网膜与脉络膜间隙增大,视网膜剥离,失明,产生白内障,失明视网膜剥离,失明,产生白内障,失明 神经髓鞘的片层
17、剥离,神经脱髓鞘,痒神经髓鞘的片层剥离,神经脱髓鞘,痒感,疼痛感,疼痛 肢体末端坏死,肢端坏疽,截肢肢体末端坏死,肢端坏疽,截肢 胰岛素释放不足胰岛素释放不足 胰岛素遇到抗体胰岛素遇到抗体 胰岛素受体敏感度下降胰岛素受体敏感度下降 胰岛素作用的信号通路中断胰岛素作用的信号通路中断 糖通道不能定位于细胞膜糖通道不能定位于细胞膜糖尿病的病理节点糖尿病的病理节点 醛糖还原酶活性升高醛糖还原酶活性升高 蛋白糖基化增加蛋白糖基化增加 酶空间构型改变酶空间构型改变 自由基产生增加自由基产生增加糖尿病的病理节点糖尿病的病理节点五、糖尿病治疗药物的作用靶点五、糖尿病治疗药物的作用靶点(1 1)补充胰岛素)补充
18、胰岛素-胰岛素制剂胰岛素制剂(2 2)促胰岛素分泌)促胰岛素分泌-磺酰脲类磺酰脲类(3 3)抑制糖的吸收)抑制糖的吸收-糖苷酶抑制剂糖苷酶抑制剂(4 4)胰岛素增敏剂)胰岛素增敏剂-双胍类,双胍类,噻唑烷二酮类噻唑烷二酮类(5 5)胰岛素降解抑制剂)胰岛素降解抑制剂-氯喹氯喹(6 6)二肽基肽酶)二肽基肽酶-4-4抑制剂抑制剂-西他列汀西他列汀(7 7)胰高血糖素样肽)胰高血糖素样肽-1-1受体激动剂受体激动剂-依克那肽依克那肽 糖尿病并发症治疗药糖尿病并发症治疗药(1)胰岛素制剂)胰岛素制剂 1 1 注射剂注射剂 2 2 透皮制剂透皮制剂 3 3 鼻黏膜给药制剂鼻黏膜给药制剂 4 4 干粉吸
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