一文盘点:中国糖尿病流行的“罪魁祸首”

2019-02-02 来源:

近年来中国2型糖尿病的发病率呈现迅速增长,已经成为我国严重的公共卫生问题。多种因素可能共同促进了中国糖尿病流行的发生,如肥胖,老龄化,饮食模式,久坐,遗传因素,表观遗传修饰等因素。

过去,我们一直以来,我们总是把糖尿病的预防重点关注对于高危人群进行生活方式干预,但是仅通过生活方式改变似乎并不足以改变T2DM发病率的增长趋势。本文将从宫内环境,儿童超重/肥胖,体力活动水平低下三个方面分析我国糖尿病流行的原因并探讨我国糖尿病的预防策略

糖尿病的流行原因

1、宫内环境

基因-环境的相互作用是糖尿病发病的关键决定因素,这一点已经被广泛接受(PMID: 22064493),而且是目前T2DM最主要的病因学假说(PMID: 27230637)。而且随着医学研究的深入,人们也越来越认识到胎儿期发育不良会导致一些非传染性慢性疾病的发病率增加,如高血压,T2DM,心血管疾病等(PMID: 11809615.PMID: 21525196.)。

2018年10月,《Nat Rev Endocrinol》发表了一篇关于中国饥荒对糖尿病流行的文章,亦认为胎儿的早期发育会增加成年期T2DM的发生风险,并认为中国饥荒通过影响胎儿早期发育阶段的子宫内环境引起表观遗传学的改变以及表观遗传改变的代际间传递,共同导致了中国糖尿病的流行,因此认为仅仅通过生活方式干预去预防糖尿病似乎是不够的(PMID: 30310152)。文章中列举了国外多项针对经历过饥荒人群的研究,研究显示:经历过饥荒年代的子代发生糖尿病的风险明显增加

详情查看:2型糖尿病的流行:中国饥荒起了多大作用?

我国在1959-1961年亦经历过饥荒,虽然没有饥荒期间卡路里消耗的精确数据,然而,与1958年相比,1959年粮食产量下降了15%,而在1960 - 1961年,粮食供应下降了30%,且高死亡率表明了饥荒的严重程度。

近年来中国2型糖尿病的发病率呈现迅速增长,已经成为我国严重的公共卫生问题。多种因素可能共同促进了中国糖尿病流行的发生,如肥胖,老龄化,饮食模式,久坐,遗传因素,表观遗传修饰等因素。

过去,我们一直以来,我们总是把糖尿病的预防重点关注对于高危人群进行生活方式干预,但是仅通过生活方式改变似乎并不足以改变T2DM发病率的增长趋势。本文将从宫内环境,儿童超重/肥胖,体力活动水平低下三个方面分析我国糖尿病流行的原因并探讨我国糖尿病的预防策略

糖尿病的流行原因

1、宫内环境

基因-环境的相互作用是糖尿病发病的关键决定因素,这一点已经被广泛接受(PMID: 22064493),而且是目前T2DM最主要的病因学假说(PMID: 27230637)。而且随着医学研究的深入,人们也越来越认识到胎儿期发育不良会导致一些非传染性慢性疾病的发病率增加,如高血压,T2DM,心血管疾病等(PMID: 11809615.PMID: 21525196.)。

2018年10月,《Nat Rev Endocrinol》发表了一篇关于中国饥荒对糖尿病流行的文章,亦认为胎儿的早期发育会增加成年期T2DM的发生风险,并认为中国饥荒通过影响胎儿早期发育阶段的子宫内环境引起表观遗传学的改变以及表观遗传改变的代际间传递,共同导致了中国糖尿病的流行,因此认为仅仅通过生活方式干预去预防糖尿病似乎是不够的(PMID: 30310152)。文章中列举了国外多项针对经历过饥荒人群的研究,研究显示:经历过饥荒年代的子代发生糖尿病的风险明显增加

详情查看:2型糖尿病的流行:中国饥荒起了多大作用?

我国在1959-1961年亦经历过饥荒,虽然没有饥荒期间卡路里消耗的精确数据,然而,与1958年相比,1959年粮食产量下降了15%,而在1960 - 1961年,粮食供应下降了30%,且高死亡率表明了饥荒的严重程度。

我国多位学者曾经对经历过饥荒人群进行过研究,亦观察到了上述现象(PMID: 20622161;PMID: 27629572;PMID: 26509871;PMID: 29161448;PMID: 27927634)。

其中纪立农教授2017年的一项研究(PMID: 27927634):在我国经历过饥荒影响的绥化农村地区招募了1034个家庭(父母辈 F1 n=2068,子代F2 n=1183),其中将1959年10月1日至1961年9月30日之间出生的参与者被定义为饥荒暴露,1962年10月1日至1964年9月30日之间出生的人被定义为未暴露。

研究将子代分类为:1)没有父母暴露于饥荒,2)只有母亲暴露于饥荒,3)只有父亲暴露于饥荒,或4)父母都暴露于饥荒。

结果显示:与未经历过饥荒的人群相比,曾经暴露过饥荒的人群将来发生高血糖【多变量调整 OR:1.93; 95%CI 1.51-2.48】和糖尿病的风险【OR:1.75; 95%CI:1.20,2.54】均增高,另外经历过饥荒人群子代发生高血糖的风险显著增加【平均年龄 27岁 OR:2.02; 95%CI:1.12-3.66】。

虽然目前随着经济的发展,饥荒已经成为历史,但是怀孕期间孕产妇营养过剩,肥胖或糖尿病也易使后代糖尿病发生风险增加(PMID: 22980041)。研究发现:在中国成人和青少年社区,有糖尿病母亲史的个体发生肥胖和中心性肥胖的风险增加,分别为59%和88%,以及更多的胰岛素抵抗和B细胞功能障碍(PMID: 24614663)。

另外,针对我国孕产妇的研究亦显示:母亲孕前较高的BMI和不适宜的孕期增重均会增加学龄前儿童超重肥胖的风险(PMID: 26926719);因此孕妇应采取科学的方法调整孕前BMI,并根据孕前BMI控制孕期增重,以在生命早期预防学龄前儿童超重肥胖的发生。

除此之外,孕期母亲一些不健康的生活方式亦会增加子代成年期代谢异常的风险,如母亲孕期吸烟,不仅会导致新生儿低体重,而且会增加其儿童及成年期肥胖风险增加,甚至这种风险会传递给第三代(PMID: 23736356, PMID: 28700699)。

另外,北京协和医院肖新华教授针对新生儿的研究亦发现:出生体重是成年期糖代谢异常和代谢综合征的独立危险因素,且低体重儿(<2500g)成年期发生糖代谢异常风险是正常体重组的1.75倍(PMID: 18070988. PMID: 20045533)。

进一步的研究显示:基因型频率在不同出生体重组间并没有显著差异,说明基因与出生体重在成年期糖代谢异常发生存在的交互作用不能单纯依靠基因的DNA序列改变来解释,而是通过基因序列变化之外的表观遗传机制发挥作用的,而且主要是通过基因的甲基化修饰影响基因的表达(PMID: 17994213)。

2、超重和肥胖

随着经济的发展,中国人群中超重/肥胖率逐渐增加,这与人们的生活方式以及饮食习惯的改变是密不可分的(PMID: 25218727)。根据中国国民体质监测中心进行的一系列全国性调查显示(PMID: 27133172):

  • 中国20-59岁成年人的超重(23.0≤BMI<27.5 kg/m2)患病率:大约每年增长0.27%【2000年:37.4%,2005年:39.2% ,2010年:40.7%,2014年:41.2%】。 
  • 肥胖(BMI≥27.5 kg / m2)的患病率:大约每年上升0.32%【2000年:8.6%,2005年:10.3%,2010年:12.2%,2014年:12.9%】。

超重/肥胖无疑是T2DM最重要的危险因素之一,而且随着BMI的升高,T2DM的发生风险亦随之增加。但是根据我国CKB研究显示超重/肥胖对T2DM的PAF在不同年龄和性别间的差异很大【最低:70-79岁女性, PAF:26.6% ,最高:35-49岁男性:PAF 46.6% 】,提示肥胖的控制对于糖尿病的预防取决于性别和年龄(PMID: 29298802)。

宁光教授团队发表的最新关于糖尿病与肥胖的全国性研究数据显示(PMID: 25352654):超重/肥胖【BMI≥24kg/m2】和T2DM发生虽然呈现一个正相关的趋势,但是并没有达到统计学差异,而且研究显示地区间的超重/肥胖的发生率差异很大【北方:58.5% 西南 :31.9%】,但是糖尿病发生率却相差不大【北方:15.7% 西南:13.8% 】。

另外一项针对育龄期妇女的一个大型横断面研究,结果显示:超重/肥胖和高血糖的发生率呈现负相关的关系(PMID: 27899491.)。以上这些数据均显示:肥胖可能并不是导致目前中国糖尿病流行的主要危险因素

尽管如此,肥胖依然是导致T2DM重要的危险因素。而且根据最新的《中国儿童肥胖报告》显示:自20世纪90年代以来,我国儿童的超重和肥胖率不断攀升。

1985-2005年,我国主要大城市0~7岁儿童肥胖检出率由0.9%增长至3.2%,肥胖人数也由141万人增至404万人;估测该群体目前肥胖儿童数约476万人,肥胖率约为4.3%。1985-2014年,我国7岁以上学龄儿童超重率也由2.1%增至12.2%,肥胖率则由0.5%增至7.3%,相应超重、肥胖人数也由615万人增至3496万人。

随着儿童超重和肥胖的发病率增加,必然亦会增加将来中国T2DM的发病率。另外根据我国2002年《中国居民营养与健康状况调查结果》显示,我国5-17岁儿童糖尿病患病率为0.19%,其中城市为0.25%,农村为0.17% 。

2013年针对北京市3个区、县17所中小学的1896名6-18岁肥胖中小学生的健康评估体检显示,肥胖学生高血糖检出率为66.6%,比2007年的57.6%增加9%,而2004年为13.4%,近10年呈现高发趋势。

另外北京市儿童血压研究发现,儿童期肥胖及体脂成分超标的儿童,成年后发生糖尿病的风险是正常体重儿童的2.7倍;儿童期肥胖或体脂成分超标,成年后仍然肥胖的人群发生糖尿病的风险是体重持续正常人群的4.3倍(PMID: 25754912)。

以上研究均显示:儿童期高BMI水平与成年期T2DM发病增加(PMID: 28345789),那么在儿童期针对这些超重/肥胖的儿童进行适当干预能否减少成年期T2DM的发生风险呢。

最新的一项研究观察了儿童期至成年期超重状态的变化与T2DM的风险(PMID: 28345789),研究收集了62565名丹麦男性不同时期的身高,体重以及疾病状况数据(7岁,13岁,以及成年前期【17-26岁】)。

其中超重定义为:7岁时:BMI ≥17.38kg/m2,13岁:BMI ≥21.82,成年前期(17-26岁):BMI ≥25 kg/m2。肥胖定义为:7岁时:BMI ≥19.12 kg/m2,13岁:BMI ≥25.14 kg/m2,成年前期(17-26岁): ≥28.31 kg/m2。

结果显示:儿童期超重与成年期的T2DM发生风险明显增加,但是如果能在青春期前恢复正常的BMI,T2DM的发生风险与正常人相似。而且有研究显示儿童期至成年期BMI的巨大变化与T2DM风险增加有关,且独立于成年期BMI水平,即二组人群成年期均处于相似的BMI水平(肥胖状态),但是在儿童期体重正常的那一组人群T2DM的发生风险更高。

以上均显示:如果能在儿童期进行早期干预,避免超重/肥胖的发生,可以减少将来T2DM的发病率。

那么,能否确定一个预测童年体重增加的关键窗口,从而为干预预防处于危险中的儿童肥胖提供了机会。来自德国的一项研究(PMID: 30281992 )评估51505名儿童儿童时期(0到14岁)和青少年(15 - 18岁)时期BMI的动态变化。

结果显示:1. 几乎90% 3岁时肥胖的儿童在青春期超重或肥胖。2. 在肥胖的青少年中,BMI的快速增加发生在2到6岁之间。3. 出生体重较大的儿童,青春期发生超重/肥胖的风险要高于出生体重正常/较低的儿童【HR:155(95% CI,1.38 - 1.74)】。

这些数据表明,2~6岁是一个关键时期,这一期间体重加速增加预示着青春期超重或肥胖。虽然这项研究是健康的德国儿童,并且未具体说明他们的人种和族群,但仍对减少青少年肥胖以及T2DM的发生风险具有重要意义。

3、体力活动减少

体力活动水平的降低确实会增加T2DM发生的风险,有研究显示,1991年至2011年,我国成年人职业相关体育活动和家庭体育活动均显著减少,2017年一项研究显示:中国有2950万T2DM归因于体力活动水平低下。

其实关于针对糖尿病预防研究,前人已经在这方面做了大量研究,而且成功入选了十大糖尿病研究的第二位(PMID: 29092776)。不管是芬兰的DPS研究,还是中国的大庆研究,均显示强化生活方式干预可以明显减少糖尿病的发生风险,而且这种作用甚至可以持续长达十年之久(PMID: 23093136)。

除此之外,另外也有口服药预防糖尿病的研究,包括DPP研究(二甲双胍),阿卡波糖(STOP-NIDDM研究)和DREAM研究(罗格列酮),均显示可以不同程度的减少糖尿病的发生风险。

更有甚者,给予二联甚至三联药物来对高危人群进行糖尿病预防,近期发表在Lancet的一项回顾性研究,结果发现:给予二甲双胍+吡格列酮+GLP-1治疗,平均随访32·09个月,糖尿病发生人数为0,而且高达77%的患者糖耐量恢复正常。

尽管如此,由于医保费用以及病人的接受程度,通过药物进行预防目前在临床仍然难以推广。而且考虑到生活方式干预的的经济性,而且疗效显著,而且目前我国经常锻炼的人群比例相当低,因此通过改变生活方式降低与T2DM相关的过早死亡率具有巨大潜力。 

糖尿病预防的展望

上述研究显示:早期宫内环境对于子代成年期T2DM的风险密切相关,而且通过表观遗传学的改变以及表观遗传改变的代际间传递,加剧了中国糖尿病人群的增加,因此我们需要建立更加注重早期发育的预防T2DM的新模式,其包括孕前计划和怀孕期间和产后的母婴健康教育,以减少早期生长发育的危险因素,以及表观遗传改变导致的T2DM流行。 

中国儿童肥胖人群比例的增加,无疑也会使糖尿病的后备军增加。开展儿童肥胖的三级预防,即面向全人群的普遍性预防、指向肥胖“易感环境”群体的针对性预防和精准定向超重或肥胖个体的综合性预防。

另外,生活方式治疗一直是糖尿病最基础的治疗方法。全球多项研究表明,通过生活方式干预能够有效控制糖尿病患者血糖水平,减缓糖尿病相关慢性并发症的发生和发展。而且生活方式干预的的成本低廉,疗效显著,但是目前我国坚持经常锻炼的人群比例仍然相当低,因此通过加强改变生活方式降低与T2DM相关的过早死亡率具有巨大潜力。

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