糖尿病在现代世界已达到几乎流行的程度。2005 年，美国疾病控制与预防中心估计，约 7% 的美国人口（2090 万人）患有糖尿病——其中 620 万人没有意识到自己患病。今年美国将有超过 150 万 20 岁以上的人被诊断出患有糖尿病。大约 21% 的 60 岁以上的人患有这种疾病。
鉴于糖尿病相关的严重并发症，难怪它仍然是美国第六大死因。尽管糖尿病过去常被称为富裕病，但它现在也是发展中国家增长最快的健康问题之一：世界卫生组织估计全球共有超过 1.71 亿病例。
糖尿病一个不幸的第 22 条军规是，尽管正确的饮食和锻炼可以帮助预防和控制糖尿病，但糖尿病本身会使饮食和体育活动变得复杂。患者可能需要格外注意按时进餐，并监测运动如何使他们脱水或降低血糖。有些人可能无法始终如一地遵守看似不方便或令人不快的处方方案，从而增加并发症的风险。但得益于科学对该疾病认识的飞跃，医生现在拥有多样化且不断增长的药物和管理技术库，以对抗疾病的进展——甚至发病。与以往相比，糖尿病患者拥有更多更好的选择，可以享受健康、积极、长寿的生活。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
背景
糖尿病是一种疾病，其中一种叫做葡萄糖的糖在血液中积累过多，原因是身体制造胰岛素或对胰岛素做出反应的方式出现故障。胰岛素使肌肉、脂肪和其他类型的细胞能够吸收和处理葡萄糖。如果细胞无法正常燃烧或储存葡萄糖，并且血液水平长期升高，则损害会在全身累积——在最坏的情况下，会导致失明、截肢、肾功能衰竭或死亡。
大多数病例属于以下两类之一
2 型糖尿病在过去几十年中变得越来越普遍，它是由胰岛素抵抗引起的，由于原因尚不清楚，胰岛素抵抗导致细胞停止对激素做出适当反应。起初，胰腺可以通过产生更多的胰岛素来补偿。但随着时间的推移，胰腺会减少其产量，使情况变得更糟。最初，这种类型的糖尿病可能对饮食、锻炼和体重控制有反应，但之后可能需要药物治疗，甚至可能需要胰岛素，具体取决于病情的严重程度。
此外，约有 4% 的孕妇会患上妊娠期糖尿病，这种糖尿病通常在分娩后自行消退。糖尿病也可能是某些遗传状况或化学物质暴露的罕见后果。
症状、风险因素和诊断
超过 600 万美国人患有 2 型糖尿病而自己却不知道，因为其早期症状看起来非常无害且模糊
频繁排尿
极度口渴和饥饿
易怒
疲劳
视力模糊
相比之下，1 型糖尿病发病更快，症状更明显，例如无法解释的快速体重减轻、脱水或称为酮症酸中毒的严重疾病。医学科学尚未完全确定为什么有些人会患上糖尿病，而另一些人则不会——该疾病的遗传和环境触发因素出奇地复杂。
例如，1 型糖尿病并非仅仅是遗传性的，因为即使是糖尿病患者的同卵双胞胎（他们共享相同的基因），患上这种疾病的几率也不会超过 50%。因此，环境中某些尚未确定的因素——可能是一种病毒——必须触发遗传易感人群的免疫系统攻击其胰腺中的 β 细胞。其他环境因素似乎也参与其中：研究发现，母乳喂养的人群中 1 型糖尿病的患病率较低。
对于 2 型糖尿病，遗传成分更大：它往往在家族中更明显地遗传，患有糖尿病的人的同卵双胞胎患上该疾病的几率高达 75%。然而，它也与体重增加和运动不足密切相关。正如美国糖尿病协会 (ADA) 指出的那样，“[A] 2 型糖尿病家族史是患上该疾病的最强风险因素之一，但它似乎只对生活在西方生活方式的人们有影响。”在美国，2 型糖尿病在非裔美国人、拉丁裔、亚裔和美洲原住民中也更为常见。
确定诊断糖尿病的两种方法是使用空腹血浆葡萄糖 (FPG) 测试或口服葡萄糖耐量测试 (OGTT) 测试患者的血液。FPG 测量禁食 12 小时的人的血液中葡萄糖的浓度；如果高于 125 毫克/分升，则患者患有糖尿病。OGTT 测量受试者在禁食后和饮用富含葡萄糖的饮料两小时后的血糖水平；如果后者的读数高于 200 毫克/分升，则诊断为糖尿病。（ADA 倾向于 FPG，因为它更便宜、更快且对患者来说更容易。）
预防和糖尿病前期
人们不会在一夜之间患上糖尿病。几乎所有最终患上 2 型糖尿病的人都会首先经历糖尿病前期状态，在该状态下，他们的血糖水平升高，但尚未高到足以被认定为糖尿病。（糖尿病前期也称为糖耐量受损和空腹血糖受损，具体取决于用于诊断的测试。）研究表明，即使是略低于糖尿病血糖水平的人也可能对身体造成长期损害，而糖尿病前期患者患心脏病和中风的风险高出 50%。在 2002 年一项名为糖尿病预防计划 (DPP) 的主要临床试验中，大约 11% 的糖尿病前期患者在研究的三年期间发展为 2 型糖尿病。
对于估计有 5400 万糖尿病前期美国人来说，好消息是，许多人可以通过适度锻炼和改变饮食来阻止病情进展。事实上，他们中的许多人甚至可能能够将血糖水平恢复正常。DPP 发现，通过饮食和适度锻炼将体重减轻区区 5% 到 10%（通常仅为 10 到 15 磅）的患者，其患糖尿病的风险降低了 58%。这些干预措施在 60 岁以上的患者中更为有效：他们的风险降低了 71%。而且，不用说，有规律的锻炼和健康的饮食也有助于防止人们患上糖尿病前期。
管理和治疗
糖尿病管理的主要目标是始终尽可能保持血糖水平正常。临床研究表明，如果长期保持这一标准，疾病并发症的发生率会显着下降。
但这不仅仅是吞下一颗药丸或打一针的事情。患有这种疾病的人需要稳定地监测他们的血糖水平，或者预测血糖水平的变化并做出适当的反应。不言而喻：健全的糖尿病管理和治疗方案需要与合格的医疗团队一起制定。
监测血糖。所有糖尿病患者都应定期进行糖化血红蛋白 A1c 测试，该测试指示患者在过去三个月内的平均血糖浓度。这种测量通常是了解治疗总体进展情况的最佳方法。根据患者的具体情况，患者也可能使用家用血糖仪每天监测血糖水平。通常，该测试包括使用触发式采血笔刺破手指（或手掌或手臂），将一滴血滴到试纸上，然后将其插入数字阅读器中。
一项重大的技术进步是，三家公司最近推出了持续血糖监测系统，该系统在一天中多次采样血糖水平，传感器是嵌入在皮肤下的小型无线电设备 [请参阅下文“监测：结束手指刺痛”和下文“在线医生”]。如果血糖过高或过低，可以对系统进行编程以发出警报。此类装置最终可能有助于彻底改变特别是 1 型糖尿病的治疗：与胰岛素输注泵连接，它们可以成为机械胰腺的一部分，该胰腺既可以感知血液中的葡萄糖，又可以相应地施用胰岛素。
胰岛素。直到 20 世纪 20 年代，当 1 型仍然是主要类型时，糖尿病的诊断几乎是死刑判决。随着胰岛素的鉴定和分离，这一切都发生了变化，这使得首次治疗该疾病成为可能。
但是，使用胰岛素最初是一个混乱的过程。将动物胰腺通过绞肉机以获得胰岛素会产生一种浑浊的液体，其功效水平难以预测，有时会引起过敏反应。由于消化酶会破坏胰岛素分子，因此不能口服：胰岛素必须用注射器皮下注射。此外，以最接近人体天然激素作用的方式输送胰岛素是一个挑战。
然而，几十年来，胰岛素治疗的方方面面都得到了改善
更好的胰岛素。得益于重组 DNA 技术，自 1982 年以来，生物技术产业已经能够通过在细菌中培养来大规模生产人胰岛素蛋白。这种胰岛素的行为比动物蛋白更像人体自身的胰岛素，而且过敏性更低。美国销售的所有胰岛素现在都是这种人类类型。
正常情况下，胰腺会不断地向血液循环中释放少量胰岛素，并在用餐时间进行更大的输注。因此，大多数使用胰岛素的人使用两种类型：每天一次或两次给药的长效基础胰岛素和餐前使用的速效餐时胰岛素。近年来，制药公司进一步重新配制了人胰岛素，以制造作用更快、更慢和中等作用的版本，具有不同的作用持续时间，所有这些都是为了重新创造人体所做的事情。
更精细的针头。胰岛素依赖型患者过去依靠粗针头，这种针头相对昂贵且很快就会变钝。今天的注射器具有极细的针头，可能会出乎意料地无痛。一些胰岛素包装在笔形注射器内，无需用注射器从药瓶中抽出液体。笔包含多剂量的胰岛素；每次剂量都附上新的、一次性使用的针头。这使得在公共场合注射更加谨慎。
注射替代方案。对于大多数人来说，针刺从根本上来说是不愉快的。因此，研究人员一直在尝试找出更轻松地将胰岛素送入系统的方法。朝着这个方向迈出的一步是胰岛素泵，这是一种类似寻呼机的设备，可以持续佩戴，并且可以编程为通过插入皮下的导管输送基础和餐时输注。对于某些患者来说，该系统比注射器注射更谨慎和有效。然而，泵的耗材更昂贵，并且在运动期间必须注意泵不会脱落或损坏。
另一种替代方案是吸入式胰岛素。辉瑞公司在 2006 年推出了一种版本 (Exubera)，但于去年秋天将其从市场上撤回，这可能是因为设备有些笨重（有些人将其称为胰岛素烟枪）、使用该设备所需的额外培训以及对长期肺部影响的挥之不去的问题。其他递送方法仍在研究中，包括鼻腔喷雾剂、独立的植入式泵和使用电流将胰岛素穿过皮肤屏障的透皮贴剂。
理想的情况是有效的口服胰岛素，它可以避免在消化道中被破坏。许多公司正在致力于开发口服胰岛素，Generex Biotechnology 拥有一种口服胰岛素喷雾剂，已获准在厄瓜多尔销售；然而，类似的产品可能还需要数年时间才能证明其安全性和有效性足以满足美国食品和药物管理局的要求 [另请参阅下一页的“胰岛素的错误处理递送”]。
其他药物
大多数糖尿病患者不需要服用胰岛素，因为他们的身体仍然会产生一些胰岛素。相反，他们服用可以帮助他们产生更多胰岛素或更好地利用胰岛素的药物。直到最近，这些口服药物分为五类：α-葡萄糖苷酶抑制剂（普卡糖、拜糖平）、二甲双胍、格列奈类药物（瑞格列奈、诺和龙）、磺脲类药物和噻唑烷二酮类药物（文迪雅和艾可拓，由于对其心血管影响的持续担忧而成为头条新闻）。一种较新的类别是 DPP-4 抑制剂（捷诺维是迄今为止唯一可用的此类药物），它有助于维持 GLP-1 的水平，GLP-1 是一种促进胰岛素产生的肠道激素。
另外两种新型药物也令人兴奋：肠促胰素模拟剂（百泌达，源自希拉毒蜥的唾液，是目前市场上唯一的一种）和胰岛素样淀粉样蛋白类似物（普兰林肽是第一个获得批准的）。肠促胰素是消化道响应碳水化合物和脂肪而释放的激素，它告诉胰腺分泌额外的胰岛素。胰岛素样淀粉样蛋白是胰腺产生的另一种激素，它有助于降低血糖。
与胰岛素一样，肠促胰素模拟剂和胰岛素样淀粉样蛋白类似物都必须注射。然而，它们都具有有益的副作用：它们减缓胃排空。因此，人们会更快感到饱腹，吃得更少，并且经常在使用这些药物时减轻体重，这本身可以改善他们的糖尿病 [另请参阅第 54 页的“药物：更接近治愈”]。
极端技术
对于某些患者，可能需要采取戏剧性的措施。胃旁路手术或缩胃手术（缩小胃部食物空间的手术）有时几乎可以消除病态肥胖患者的 2 型糖尿病（但手术本身也存在风险）。对于少数 1 型糖尿病患者来说，一种选择可能是胰腺移植，以替代他们失去的产生胰岛素的 β 细胞。但是，这种手术也可能很危险，而且可用于移植的胰腺很少。此外，为了防止患者的免疫系统排斥新胰腺，患者需要终生服用免疫抑制药物，这也可能很危险。
一种可能更安全（且更便宜）的选择可能是移植仅包含 β 细胞的胰岛细胞簇的实验性手术。与更换整个胰腺相比，此类植入物涉及的创伤更小，并且可能可以将移植的细胞封装在包装中，以保护它们免受免疫系统的侵害。研究人员还在研究使用高度通用的干细胞（可以产生新组织）来替代丢失的 β 细胞。早期结果谨慎乐观，但即使这种技术变得广泛可用，也还需要数年时间。