高血糖
高血糖症（英文：hyperglycemia）是指血液中葡萄糖的浓度长期高于正常水平，以空腹时血糖水平高于6.9mmol/L（125mg/dl）及餐后2小时血糖高于11.1mmol/L（200mg/dl）为判断标准。当血糖超过其肾阔值9.0mmol/L（160mg/dl）时，则出现尿糖。
高血糖包括生理性高血糖和病理性高血糖。机体在适度应激时，可发生暂时性的血糖升高及尿糖，如情绪激动致交感神经系统兴奋和肾上腺素等分泌增加，血糖浓度升高，出现情感性尿糖；一次性摄入大量糖，致血糖迅速升高，出现饮食性尿糖。生理情况下的暂时性高血糖及尿糖，空腹血糖均正常，对机体不会造成明显的损害。
高血糖症最常见于糖尿病（diabetesmellitus），是以糖、脂、蛋白质代谢素乱为主要特征的慢性代谢性疾病，可引起眼、肾脏、神经、心血管等组织器官的慢性进行性病变，组织脏器功能减退及衰竭，导致多系统损害。
高血糖症主要由机体胰岛素绝对/相对不足或利用低下引起。常见于胰岛素绝对不足、胰岛素相对不足、胰岛素拮抗激素分泌失调等。
胰岛B细胞胰岛素分泌能力和（或）胰岛素生物作用缺陷，可导致胰岛素绝对或相对不足，引起一系列代谢紊乱。长期高血糖是多系统脏器损害的病理基础。
高血糖症防治的病理生理基础包括饮食治疗、运动疗法、药物治疗及其他治疗方法。
分类
高血糖包括生理性高血糖和病理性高血糖。
生理性高血糖
机体在适度应激时，可发生暂时性的血糖升高及尿糖，如情绪激动致交感神经系统兴奋和肾上腺素等分泌增加，血糖浓度升高，出现情感性尿糖；一次性摄入大量糖，致血糖迅速升高，出现饮食性尿糖。生理情况下的暂时性高血糖及尿糖，空腹血糖均正常，对机体不会造成明显的损害。
病理性高血糖
高血糖症最常见于糖尿病（diabetesmellitus），是以糖、脂、蛋白质代谢紊乱为主要特征的慢性代谢性疾病，可引起眼、肾脏、神经、心血管等组织器官的慢性进行性病变，组织脏器功能减退及衰竭，导致多系统损害。
病因与发病机制
高血糖症主要由机体胰岛素绝对/相对不足或利用低下引起。常见于胰岛素绝对不足、胰岛素相对不足、胰岛素拮抗激素分泌失调等。
胰岛素绝对不足
胰岛素绝对不足主要是指胰岛B细胞损伤，导致胰岛素生成或（和）分泌障碍，使血液中胰岛素含量降低。常见原因主要包括免疫因素、遗传因素及环境因素等。
免疫因素
胰岛素生成或分泌不足的关键环节是胰岛B细胞的进行性损害。
细胞免疫异常
细胞免疫异常在胰岛自体免疫性疾病损伤过程中发挥重要作用，T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、巨噬细胞和粒细胞均参与了胰岛的炎症损伤反应。作用包括：①介导细胞毒性T淋巴细胞，针对胰岛B细胞特殊抗原产生的破坏作用；②激活的T淋巴细胞、巨噬细胞、粒细胞释放多种细胞因子，在胰岛B细胞自身免疫损伤中起重要作用。白细胞介素-1（interleukin-1，IL-1）能抑制胰岛B细胞分泌胰岛素；肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF-α）和干扰素（inteferon，IFN）-γ的共同作用，可诱导胰岛B细胞表面的Ⅱ类抗原表达导致胰岛B细胞损伤。上述各种细胞因子的协同作用，进一步恶化胰岛B细胞自体免疫性疾病损伤并放大破坏性的炎症反应，胰岛素分泌逐渐降低，葡萄糖的摄取利用减少，引起高血糖的发生。
自身抗体形成
胰岛细胞自身抗体的产生与B细胞的损伤有关。其中起主要作用的抗体包括抗胰岛细胞抗体（islet cell antibody，ICA）、胰岛素自身抗体（autoantibody to insulin，IAA）、抗谷氨酸脱羧酶抗体（antibody to glutamic acid decarboxylase，GADA）、抗酪氨酸磷酸酶抗体（antibody to tyrosine phosphatases，IA-2）等。这些抗体可作为胰岛B细胞自身免疫损伤的标志物，其可能机制为多种因素导致抗原错误提呈至辅助性T细胞（T helper cells，THcell），产生针对B细胞的特异性抗体，致使胰岛B细胞出现自体免疫性疾病损伤。
胰岛素基因突变
胰岛素基因表达是通过5，端特定性转录启动子、增强子及负性调控元件组成的上游调控序列，以及该基因的5，端顺式作用元件和细胞内反式作用因子（转录因子）的相互作用来实现的，具有十分复杂的网络式调控体系。其中任何环节出现障碍，如胰岛素基因点突变，可引起一级结构的改变，C肽裂解点的氨基酸不正常，可使胰岛素原转变成胰岛素不完全，变异胰岛素与受体的结合能力或生物活性降低甚至丧失。
遗传因素
遗传易感性在胰岛素分泌障碍发生中起重要作用，某些相关的基因突变可促发或加重胰岛B细胞自体免疫性疾病损伤过程。
组织相容性抗原基因
位于6号染色体上的组织相容性抗原（histocompatibility 抗原，HLA）基因可以引起胰岛素分泌障碍。HLA-Ⅱ类抗原与胰岛B细胞自身免疫性损伤密切相关。HLA-Ⅱ类分子由HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR基因编码，主要表达于抗原递呈细胞，其中HLA-DQβ链和HLA-DQα链等位基因对胰岛B细胞免疫损伤的易感性有决定性作用，其作用机制分别与57位和52位的氨基酸种类影响抗原表位与抗原的结合力有关。胰岛B细胞免疫耐受性（immune tolerance）选择性丧失，可使其易于受到环境因素与特殊细胞膜抗原的相互作用的影响，进而发生自体免疫性疾病损伤。
细胞毒性T淋巴细胞相关性抗原4基因（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）
CTLA-4基因编码T细胞表面的一个受体，参与控制T细胞增生和调节T细胞调亡。该受体位于特异性T淋巴细胞表面，参与了多种T细胞介导的自身免疫紊乱。CTLA-4基因外显子存在A/G的多态性CTLA-4 49/G与高滴度的谷氨酸脱羧酶抗体（GADA）及HLA-DRBI的存在相关联，CTLA-4 49/A的多态性表达，可以激活各种T淋巴细胞，导致胰岛B细胞自身免疫反应性破坏。
Fox基因（forkhead helix box，Fox）
FoxP 3主要表达于CD4+CD25+调节性T细胞，参与机体免疫调节，影响CD4+CD25+T细胞的发育和功能。CD4+CD25+T细胞通过对效应细胞的抑制作用，可以诱导自身耐受，在防止发生自身免疫反应中有重要作用。FoxP 3表达异常，CD4+CD25+Treg细胞减少，不足以维持自身免疫耐受，经由T细胞介导可引起胰岛B细胞选择性破坏。
胸腺胰岛素基因表达
胸腺胰岛素基因表达异常，影响胸腺对胰岛素反应性T细胞的选择，与HLA-Ⅱ协同作用导致胰岛B细胞破坏。
胰岛B细胞调亡
凋亡是胰岛B细胞损害的重要机制。
通过Fas-FasL途径
Fas（CD95受体）及FasL（CD95配体）是跨膜蛋白，Fas/FasL及相关调控因子组成Fas系统，在传递细胞调亡信号、发挥免疫监控中起重要作用。胰岛细胞表面的Fas与T效应细胞表面的FasL结合后，引起Fas介导的靶细胞凋亡。FasL阳性浸润的T淋巴细胞通过释放IL-1β，诱导胰岛B细胞表达Fas，引|起胰岛B细胞凋亡。
磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）激活
激活的PLA可诱导胰岛B细胞凋亡。
细胞因子
IL-1β、INF-α、IFN-γ通过诱导B细胞凋亡而损害胰岛B细胞，INF-α和IFN-γ可诱导胰岛B细胞一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）mRNA表达来增加NO产生，引起胰岛B细胞脱氧核糖核酸链断裂：INF-α增强IL-1β诱导的NO释放，说明细胞因子在诱导胰岛B细胞凋亡的过程中具有协同作用。
环境因素
引起胰岛B细胞破坏的有关环境因素主要有病毒、化学因素、饮食因素等，以病毒感染最为重要。
病毒感染
柯萨奇B4病毒、巨细胞病毒、腮腺炎病毒、肝炎病毒、风疹病毒等与胰岛B细胞损伤有关。胰岛B细胞损伤机制：①病毒直接破坏B细胞，并在病毒损伤B细胞后激发自身免疫反应，导致B细胞进一步损伤。②病毒作用于免疫系统，诱发自身免疫反应，可能与病毒抗原和宿主抗原决定的结构存在相同或相似序列有关。③分子模拟作用使胰岛细胞失去免疫耐受，或刺激调节性T细胞及效应性T细胞，引发胰岛B细胞的自身免疫反应。遗传因素可能广泛参与发病，使胰岛B细胞或免疫系统易受病毒侵袭，或引起免疫系统对病毒感染产生有害的应答反应。④刺激调节性T细胞及效应细胞，引起胰岛B细胞的自身免疫损伤。一方面病毒可以直接感染胰岛B细胞；另一方面病毒感染触发胰岛组织的自身免疫，从而导致胰岛B细胞功能受损，而后者更多见。
化学损伤
对胰岛B细胞有毒性作用的物质或药物，如四氧嘧啶、链脲霉素、喷他脒等，对胰岛细胞有直接毒性作用，选择性地快速破坏胰岛B细胞，或通过化学物质中的-SH基因直接导致胰岛B细胞溶解，并可诱导B细胞产生自身免疫反应，导致B细胞进一步损伤，数量减少。
饮食因素
常见于携带HLA DQ/DR易感基因的敏感个体。例如牛奶蛋白与胰岛B细胞表面的某些抗原相似，可以通过“分子模拟机制”损害B细胞。即当抗原决定簇相似而又不完全相同时，诱发交叉免疫反应，导致胰岛B细胞的自身免疫性损害。
胰岛素相对不足
胰岛素相对不足主要由胰岛素抵抗引起。胰岛素抵抗（insulinresistance，IR）是指胰岛素作用的靶组织和靶器官（主要是肝脏、肌肉和脂肪组织）对胰岛素生物作用的敏感性降低，可引起高血糖症，而血液中胰岛素含量可正常或高于正常。胰岛素抵抗的发病与遗传缺陷高度相关，根据这种缺陷相对于胰岛素受体的位置，可分为受体前、受体和受体后三个水平。
受体前缺陷
受体前缺陷主要指胰岛素生物活性下降，失去对受体的正常生物作用。最常见的原因是从胰岛素抗体形成，包括内源性抗体和外源性抗体。内源性胰岛素抗体（insulin antibody）可能系胰岛B细胞破坏所产生，对胰岛素生物活性有抑制作用。外源性胰岛素抗体仅出现于接受过胰岛素治疗的患者，与胰岛素制剂的纯度有关。
受体缺陷
受体缺陷是指细胞膜上胰岛素受体（insulin receptor，InsR）功能下降，或者数量减少，胰岛素不能与其受体正常结合，使胰岛素不能发挥降低血糖的作用。InsR水平的胰岛素抵抗产生主要包括InsR功能和结构异常。功能异常表现为InsR数目减少及IsnR的亲和力下降，从而导致InsR结合胰岛素减少；结构异常多表现为InsR基因突变，导致产生的InsR不合格，造成InsR功能的全部或部分丧失，已发现30种以上IRG点突变或片段缺失与严重的IR有关。
InsR后水平的缺陷
InsR后水平的缺陷指胰岛素与受体结合后，信号向细胞内传导发生异常所引起的一系列代谢过程，包括信号传递、信号放大、蛋白质-蛋白质交联反应、磷酸化与脱磷酸化及酶促级联反应的异常，从而产生胰岛素抵抗。胰岛素对葡萄糖在体内的转运代谢是由胰岛素依赖性葡萄糖转运体（glucose transporter，GLUT）及许多关键酶（G激酶、糖原合成酶、磷酸果糖激酶等）活化的结果。
胰岛素信号转导途径的异常在胰岛素抵抗发生中占有主要的地位。已知的胰岛素信号转导途径至少有两条，其中主要通过磷酸肌醇3-激酶（phosphoinositol 3-激酶，pi3k）转导途径介导其代谢调节作用，可大致分为4个步骤：①胰岛素经血液循环到达相应靶细胞表面，与InsR的α亚基结合，同时使β亚基在酪氨酸蛋白激酶（protein tyrosine kinase，PTK）的作用下引|起受体的磷酸化；②受体磷酸化激活PTK，可进一步磷酸化并激活胰岛素受体底物1（胰岛素 roceptor substrate-1，IRS-1）；③IRS-1中磷酸化的酪氨酸与含有SH2结构域（Src homology 蛋白质结构域 2，SH2）的信号分子PI3K结合，依次激活信号转导通路下游的多个信号分子；④通过蛋白激酶、磷酸酶的级联反应发挥胰岛素的生理效应，刺激葡萄糖转运体4（glucose transporter 4，GLUT4）转位，促进细胞对葡萄糖的摄取，激活糖原合酶，调节糖原合成。
胰岛素拮抗激素失调
胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素和生长激素等均可升高血糖，其中最主要的是胰高血糖素（glucagon），是维持血糖稳态的关键性调节激素。血糖浓度负反馈调节胰高血糖素的分泌。胰岛素可通过降低血糖而间接促进胰高血糖素分泌，也可通过旁分泌方式，直接作用于胰岛A细胞，抑制其分泌。交感神经兴奋亦可促进胰高血糖素分泌。高胰高血糖素血症所致的肝糖原分解和糖异生过多，是高血糖发病的重要环节。
胰高血糖素分泌的抑制机制受损
胰岛素缺乏造成其通过IRS-1/PI3K途径对胰高血糖素分泌的抑制作用减弱。
胰岛A细胞对葡萄糖的敏感性下降
长时间的高血糖可降低A细胞对血糖的敏感性，导致葡萄糖反馈抑制胰高血糖素分泌的能力下降或丧失，原因可能是预先下调了葡萄糖敏感位点。
胰高血糖素对B细胞的作用异常
胰高血糖素可以调节B细胞的cAMP生成，进一步激活肝细胞内的磷酸化酶、脂肪酶及与糖异生有关的酶系，加速糖原分解，脂肪分解及糖异生，同时减少胰岛素分泌。胰高血糖素对B细胞的这一刺激作用可能是通过胰高血糖素受体和glp-1类似物（胰高血糖素 like 多肽1，GLP-1）受体的双活化实现的。
胰岛A细胞的胰岛素抵抗
胰岛A细胞胰岛素抵抗是由于胰岛素受体后信号转导通路受损所致，其原因可能与血中的游离脂肪酸增加，脂毒性作用导致细胞的氧化应激反应有关。
其他因素
肝源性高血糖、肾源性高血糖、应激性高血糖、内分泌性高血糖、妊娠高血糖、药物性高血糖、其他因素引起的高血糖
（肥胖、高脂血症、某些肌损伤及遗传病、有机磷中毒等，均可引起高血糖）。
肝源性高血糖
肝硬化、急慢性肝炎、脂肪肝等肝脏疾病，可引起糖耐量减退，血糖升高。其主要机制是：①继发性胰岛功能不全；②胰高血糖素灭活减弱，糖代谢的酶系统破坏、功能结构改变，糖吸收、利用障碍；③胰岛素抵抗；④肝病治疗中使用过多的高糖饮食、大量皮质激素和利尿剂的应用等。
肾源性高血糖
尿毒症、肾小球硬化等肾功能严重障碍时，由于对胰岛素有不同程度的抗拒，肝糖原分解增强，同时肾糖阈的改变，也可引起高血糖。
应激性高血糖
主要与体内儿茶酚胺、皮质激素及胰高血糖素分泌增高有关，可见于外科大手术、严重感染、大面积创伤、烧伤、大出血、休克等。
内分泌性高血糖
体内除直接参与血糖调控的胰高血糖素外，盐酸肾上腺素、糖皮质激素、生长激素等均属胰岛素的拮抗性激素，这些激素水平升高，可明显提高机体的能量代谢水平。可见于肢端肥大症、嗜铬细胞瘤、甲亢、库欣综合征等。
妊娠性高血糖
妊娠时胎盘可产生雌激素、黄体酮、催乳素和胎盘生长激素等多种拮抗胰岛素的激素，还能分泌胰岛素酶，加速胰岛素的分解。
药物性高血糖
重组人生长激素（recombinant human growth hormone，rhGH）可明显升高血糖，甚至引起难以控制的高血糖症。使用抗精神病药物治疗的患者，胰岛素抵抗指数上升。免疫抑制剂他克莫司（tacrolimus，FK506）可抑制钙调磷酸酶的活性，驱动蛋白重链的去磷酸化，进而抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌。
病理生理学
代谢紊乱
胰岛B细胞胰岛素分泌能力和（或）胰岛素生物作用缺陷，可导致胰岛素绝对或相对不足，引起一系列代谢紊乱。
渗透性脱水和糖尿
物质代谢紊乱
胰岛素分泌绝对不足和（或）胰岛素生物学效应降低，肝脏、骨骼肌、脂肪组织等效应器官，对葡萄糖的摄取、利用减少，肝糖原分解加强，引起高血糖；脂肪组织从血液摄取三酸甘油脂减少，脂肪合成降低；脂蛋白酶活性降低，血游离脂肪酸和甘油三酯浓度升高；蛋白质合成减少，分解加速，出现负氨平衡。
酮症酸中毒和高钾血症
高血糖症时，由于机体不能很好地利用血液中的葡萄糖，各组织细胞处于糖和能量的饥饿状态，可引起脂肪分解加速，血中游离脂肪酸增加，酮体生成增加超过了酮体的利用，大量酮体堆积在体内形成酮症，发展为酮症酸中毒和高钾血症。
多系统脏器损害
高血糖时，血色素两条B链N端的缬氨酸可与葡萄糖化合生成糖化血红蛋白。长期持续的高血糖患者，由于血红蛋白发生糖基化，且组织蛋白也发生非酶糖化，生成糖化终产物。糖化终产物刺激糖、脂及蛋白质，自由基生成增多，引起生物膜脂质过氧化增强、细胞结构蛋白和酶的巯基氧化形成二硫键：染色体畸变、核酸碱基改变或脱氧核糖核酸断裂，最终导致血管内皮细胞损伤，细胞间基质增加等，引起长期高血糖患者的眼、心、肾、神经等组织器官发生并发症。长期的高血糖会使半衰期较长的蛋白质发生非酶促糖基化反应，胶原蛋白、晶体蛋白、髓销蛋白和弹性硬蛋白等变性，引起血管基底膜增厚、晶体混浊变性和神经病变等病理变化，导致相应的组织结构损伤，是多系统脏器损害的病理基础。
检查诊断
诊断标准
高血糖症：空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）＞6.9mmol/L（125mg/dl）及餐后2小时血糖（2-hour posprandial blood glucose）＞11.1mmol/L（200mg/dl）为判断标准。
防治方法
饮食治疗
合理的饮食有利于控制高血糖，减轻体重，改善代谢素乱；同时可以减轻胰岛B细胞的负担，使胰岛组织结构和功能得到适当恢复；并可减少降糖药物剂量。
运动疗法
长期、合理地运动可降低机体儿茶酚胺的分泌，血浆胰岛素水平降低，上调胰岛素受体数，提高骨骼肌等组织对胰岛素的敏感性和葡萄糖的利用能力。同时，可以上调外周组织的脂蛋白酶活性，提高肌肉利用脂肪酸能力，改善脂质代谢素乱，降低血脂水平，控制体重。
药物治疗
降糖药物
口服降糖药物包括增加胰岛素敏感性或刺激胰岛素分泌的药物。如磺类药物格列本脲、格列吡嗪、格列奇特等，主要作用是刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，其作用部位是胰岛B细胞膜上的ATP敏感钾离子通道（ATP-sensitivepotassiumchannel，KATP）。KATP是钾离子进出细胞的调节通道，当血糖水平升高时，葡萄糖被胰岛B细胞摄取和代谢，产生ATP。关闭KATP，细胞内钾离子外流减少，细胞膜去极化，激活电压依赖性钙离子通道，钙离子内流使细胞内钙离子浓度增高，刺激含有胰岛素的颗粒外移，胰岛素释放，使血糖降低。
胰岛素治疗
应用外源性的胰岛素可快速有效地降低血糖浓度，控制高血糖症；或作为体内胰岛素绝对缺乏的终生替代治疗，有可能延缓自身免疫对B细胞的损害。在使用降糖药物尤其是胰岛素时，应密切监测患者血糖水平，防止因剂量过大而导致低血糖反应。由胰岛素用量过大引起的低血糖，严重时可因中框神经系统的代谢被抑制引起昏迷和休克，即胰岛素休克（insulinshock）。
其他治疗
可进行胰腺移植、胰岛细胞移植、干细胞治疗等，以替代损伤的胰岛B细胞分泌胰岛素。
参考资料
【健康】如何正确监测血糖？专科护士提炼五个要点.澎湃.2023-07-21
ICD-10编码工具.WHO.2023-06-11
ICD-11编码工具.WHO.2023-06-11