高糖血症、高糖饮食和急性血糖升高对心血管系统功能的影响(2)
高糖血症能导致内皮细胞的功能紊乱进而减少NO的生成并且降低NO的生物活性，从而阻止内皮依赖性舒张功能的发生[11]。其中的机制比较复杂，在高糖血症时期，细胞内的高血糖状态引起一些管理酶的分子重构，进而引起一些酶的解偶联反应[12]。其中内皮一氧化氮合成酶的解偶联失活会导致活性氧自由基(ROS)的增加。高糖血症诱发的血管内皮细胞内氧自由基的增加是通过2个独立的机制：循环性活性氧自由基的产生和蛋白的糖氧化所产生的大量氧自由基[13，14]。在氧自由基浓度的增加下，一氧化氮与活性氧自由基反应生成过氧化亚硝酸盐进一步增加了细胞内的氧自由基浓度进而加重内皮细胞的损伤。另外，高糖血症也能减少一氧化氮的生物利用并增加一氧化氮合成酶抑制物的生成从而减少一氧化氮的产生[15，16]。
当血管内皮功能紊乱发生后，高糖血症能促进各种细胞因子的释放从而引起炎症反应。这些细胞因子(TNF-alpha,IL-6,PAI-1)已经被证明与心血管疾病密切相关[17]。它们通过抑制一氧化氮合成酶的激活和表达，刺激黏附因子的表达从而减少一氧化氮的合成，增加血管内皮的炎症反应引起心血管的病变，最终引起心血管系统的疾病[18]。
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2急性高血糖对心血管系统的影响
许多研究表明急性高血糖可以增加糖尿病患者动脉血管的硬度[19]。Marfella等[20]发现当糖尿病患者出现急性血糖升高时，细胞黏附因子的激活也会增加。另外，一些实验室研究也表明在血糖浓度升高的情况下，人类单核细胞内IL-6和TNF-a水平都有增加[21]。另外，国外的一些研究报道也发现当非糖尿病个体出现急性血糖升高的时候，机体内炎症因子的水平也升高[22]。TNF-a和IL-6与炎症反应和心血管疾病有关，所以可以推测急性血糖升高会引起心血管系统的改变。此外，当健康个体处于急性高血糖状态时，体内可利用的一氧化氮的数量明显减少[23]。还有一些研究发现无论在健康的个体还是糖尿病患者体内，过氧化物歧化酶的水平都有明显升高，刺激氧化应激反应的发生，从而导致活性氧自由基的增多[24]。
3高糖饮食对心血管系统的影响
一些动物实验表明，无论正常血压的小鼠还是伴有高血压的小鼠，高糖饮食都会显著升高动脉压[25，26]。然而另外一些研究发现，当给予5%的葡萄糖水喂养4周后并没有明显的增加动物的体重和血压值[27]。另外，过量的糖分摄入最终会导致高胰岛素血症和胰岛素抵抗，但是空腹血糖水平和糖耐量并没有明显改变[28]。这表明胰岛素抵抗可能并不发生于糖尿病的早期。
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前期的一些实验表明，高糖饮食的摄入可以引起小鼠中等程度的血压升高和心动过速[29],然而在另外一些实验中，葡萄糖的喂养并没有增加动物的动脉血压和心率。事实上，当与对照组比较时，葡萄糖喂养的小鼠的心率在整个实验过程中要低于对照组小鼠的心率[27]。
另外，有时候高糖饮食能引起机体血糖值显著增加并且引起急性高血糖状态。事实上，许多糖尿病患者由于不注意饮食控制而造成急性血糖升高[30]。所以，急性高糖血症对机体的影响也可能出现在糖尿患者饮食控制不佳的人群中。
综上所述，高糖血症能引起机体内细胞黏附因子的激活并能增加循环炎症因子(TNF-α，IL-6)和氧化应激反应。造成内环境活化氧自由基的增加，进而引起血管内皮的功能紊乱。血管内皮细胞的功能不全能减少内皮细胞源性一氧化氮的生成，并且能降低一氧化氮在体内的利用率和生物活性。最终降低血管平滑肌的舒张功能并引起心血管疾病。高糖饮食可能会引起高胰岛素血症，胰岛素抵抗，高血压和心动过速。但是目前的研究报道并不能得出一致性的结论，而且也没有研究报道表明高糖饮食会增加其他心血管病的发病概率。不过根据目前的研究成果，可以推断急性高糖血症和高糖饮食都可能影响心血管功能。
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参考文献
[1]American Diabetes Association.Diagnosis and classification of diabetes mellitus.Diabetes Care 2007，30:s42-47.
[2]World Health Organization (WHO).Diabetes.2009.
[3]Sratton IM,Adler AJ,Neil HA,et al.Association of glycaemia with macrovascular and microvascular complications of type 2 diabetes (UKPDS 35).Br Med J，2000，321:405-412.
[4]Laakso M.Hyperglycaemia and cardiovascular disease in type 2 diabetes.Diabetes 1999，48:937-942.
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[5]Shepherd J.Dyslipidaemia in diabetic patients:time for a rethink.Diabetes Obes Metab，2007，9:609-616.
[6]Stewart KJ.Exercise training and the cardiovascular consequences of type 2 diabetes and hypertension.JAMA，2002,288:1622-1631.
[7]Mooradian AD.Cardiovascular disease in type 2 diabetes mellitus:current management guideline.Arch Intern Med，2003,163:33-40.
[8]Cohen G,Riahi Y,Alpert E,Gruzman A,Sasson S.The roles of hyperglycaemia and oxidative stress in the rise and collapse of the natural protective mechanism against vascular endothelial cell dysfunction in diabetes.Arch Physiol Biochem，2007,113:259-267.
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[9]Linne Y,Barkeling B,Rossner S.Natural course of gestational diabetes mellitus:long term follow up of women in the SPAWN study.BJOG，2002,109:1227-1231.
[10]Schalkwijk CG,Stehouwer CDA.Vascular complications in diabetes mellitus:the role of endothelial dysfunction.Clinical Science，2005,109:143-159.
[11]Tesfamariam B,Cohen RA.Free radicals mediate endothelial cell dysfunction caused by elevated glucose.Am J Physiol，1992，263:H321-326., http://www.100md.com(王丽娜)
当血管内皮功能紊乱发生后，高糖血症能促进各种细胞因子的释放从而引起炎症反应。这些细胞因子(TNF-alpha,IL-6,PAI-1)已经被证明与心血管疾病密切相关[17]。它们通过抑制一氧化氮合成酶的激活和表达，刺激黏附因子的表达从而减少一氧化氮的合成，增加血管内皮的炎症反应引起心血管的病变，最终引起心血管系统的疾病[18]。
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2急性高血糖对心血管系统的影响
许多研究表明急性高血糖可以增加糖尿病患者动脉血管的硬度[19]。Marfella等[20]发现当糖尿病患者出现急性血糖升高时，细胞黏附因子的激活也会增加。另外，一些实验室研究也表明在血糖浓度升高的情况下，人类单核细胞内IL-6和TNF-a水平都有增加[21]。另外，国外的一些研究报道也发现当非糖尿病个体出现急性血糖升高的时候，机体内炎症因子的水平也升高[22]。TNF-a和IL-6与炎症反应和心血管疾病有关，所以可以推测急性血糖升高会引起心血管系统的改变。此外，当健康个体处于急性高血糖状态时，体内可利用的一氧化氮的数量明显减少[23]。还有一些研究发现无论在健康的个体还是糖尿病患者体内，过氧化物歧化酶的水平都有明显升高，刺激氧化应激反应的发生，从而导致活性氧自由基的增多[24]。
3高糖饮食对心血管系统的影响
一些动物实验表明，无论正常血压的小鼠还是伴有高血压的小鼠，高糖饮食都会显著升高动脉压[25，26]。然而另外一些研究发现，当给予5%的葡萄糖水喂养4周后并没有明显的增加动物的体重和血压值[27]。另外，过量的糖分摄入最终会导致高胰岛素血症和胰岛素抵抗，但是空腹血糖水平和糖耐量并没有明显改变[28]。这表明胰岛素抵抗可能并不发生于糖尿病的早期。
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前期的一些实验表明，高糖饮食的摄入可以引起小鼠中等程度的血压升高和心动过速[29],然而在另外一些实验中，葡萄糖的喂养并没有增加动物的动脉血压和心率。事实上，当与对照组比较时，葡萄糖喂养的小鼠的心率在整个实验过程中要低于对照组小鼠的心率[27]。
另外，有时候高糖饮食能引起机体血糖值显著增加并且引起急性高血糖状态。事实上，许多糖尿病患者由于不注意饮食控制而造成急性血糖升高[30]。所以，急性高糖血症对机体的影响也可能出现在糖尿患者饮食控制不佳的人群中。
综上所述，高糖血症能引起机体内细胞黏附因子的激活并能增加循环炎症因子(TNF-α，IL-6)和氧化应激反应。造成内环境活化氧自由基的增加，进而引起血管内皮的功能紊乱。血管内皮细胞的功能不全能减少内皮细胞源性一氧化氮的生成，并且能降低一氧化氮在体内的利用率和生物活性。最终降低血管平滑肌的舒张功能并引起心血管疾病。高糖饮食可能会引起高胰岛素血症，胰岛素抵抗，高血压和心动过速。但是目前的研究报道并不能得出一致性的结论，而且也没有研究报道表明高糖饮食会增加其他心血管病的发病概率。不过根据目前的研究成果，可以推断急性高糖血症和高糖饮食都可能影响心血管功能。
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参考文献
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