杜建玲教授团队:甲状腺功能异常与糖代谢紊乱的相关研究现状
2025-12-31

摘 要


甲状腺激素通过多种分子和非基因组机制调节葡萄糖稳态,其水平异常(包括过高或过低)可引发糖耐量受损、胰岛素抵抗及胰岛素分泌异常等。甲状腺功能异常与糖代谢紊乱之间存在密切关联,通过针对性干预甲状腺功能异常,可显著改善相关糖代谢紊乱,且有远期获益。深入理解甲状腺激素与糖代谢之间的相互作用机制,对甲状腺疾病患者进行糖代谢状态的全面评估及适时干预,对于临床实践和疾病管理具有重要意义。


近日,大连医科大学附属第一医院杜建玲教授团队在《国际内分泌代谢杂志》上发表题为《甲状腺功能异常与糖代谢紊乱的相关研究现状》的研究报告,进一步丰富了甲状腺功能异常与糖代谢紊乱相关性的循证医学证据。


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PART.01
前言


甲状腺功能障碍与糖代谢紊乱密切相关,研究表明,17%~30%的成人1型糖尿病(T1DM)患者伴发自身免疫性甲状腺功能障碍,在2型糖尿病(T2DM)患者中,甲状腺功能异常更为普遍,发生率为9.9%~48.0%。甲状腺激素(TH)水平是糖代谢紊乱的重要影响因素,甲状腺疾病患者合并糖耐量异常的比例显著高于普通人群。因此,探索甲状腺功能异常与糖代谢紊乱之间的关系对疾病的整体评估和精准治疗具有重要意义。本文旨在总结不同甲状腺功能状态下的糖代谢异常特征以及相关干预措施、转归和血糖监测方法,为临床诊疗提供参考。


PART.02
1. 甲状腺功能异常与糖代谢状态


1.1 TH影响糖代谢状态的作用机制


在分子水平上,TH与细胞核内的TH受体结合,激活糖异生相关酶(如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶)的基因表达,从而增强肝脏的糖异生能力。此外,TH还可诱导己糖激酶、丙酮酸脱氢酶及其他糖酵解关键酶的基因表达,加速糖酵解和氧化磷酸化过程。这一调控机制可增强线粒体功能并促进三磷酸腺苷(ATP)生成,提高整体糖代谢速率。然而,TH水平过高会导致线粒体过度活化,产生过量活性氧,诱发氧化应激,从而抑制胰岛素信号通路并诱导胰岛素抵抗(IR)。


在非基因组层面,TH通过激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B和腺苷酸活化蛋白激酶信号通路,迅速调节细胞内代谢。磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路激活促进葡萄糖转运体-4的膜转运,增强肠道、骨骼肌和脂肪组织的葡萄糖摄取,而腺苷酸活化蛋白激酶通路激活则通过提高能量利用效率和诱导脂肪分解,正向调控胰岛素敏感性。然而,在甲状腺功能亢进症(甲亢)患者体内,持续上调的炎性因子(如肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6)会激活核因子-κB通路,破坏胰岛素信号分子(如胰岛素受体底物1和蛋白激酶B)的磷酸化,从而加重IR。因此,TH对代谢的调节效应具有动态特性,其作用的综合效果取决于激素水平和系统代谢状态。


总之,TH和糖代谢之间的关系涉及多种信号通路、代谢关键酶和炎性因子的复杂交互调控网络。深入探讨TH受体亚型的特异性功能、各种代谢信号的动态平衡以及活性氧和炎性因子在代谢失调中的作用机制,有助于揭示TH在代谢中的精细调节作用,并为甲状腺疾病与糖尿病的联合治疗提供新的科学依据与治疗策略。


1.2 甲亢导致糖代谢异常的特点


甲亢是指甲状腺产生过量TH导致的甲状腺毒症。研究表明,新诊断的弥漫性毒性甲状腺肿(GD)患者中糖耐量异常的发生率高达65%,显著高于普通人群。此外,GD患者患糖尿病的风险增加,且随着GD治疗时间的延长而升高。因此,在甲亢治疗期间应特别关注患者的血糖变化,有效控制甲亢对降低糖尿病发生风险至关重要。


甲亢患者的糖代谢状态多表现为空腹和(或)餐后血糖升高,低血糖的报道较罕见。研究显示,未治疗的GD患者中,13.8%存在空腹血糖受损,33%的患者糖耐量异常,11.1%的患者同时有空腹血糖受损和糖耐量异常,5.5%的患者血糖水平甚至符合糖尿病诊断标准。尽管甲亢患者的空腹胰岛素水平通常正常,但餐后胰岛素水平往往高于非甲亢人群,这种餐后高血糖高胰岛素血症共存的现象进一步揭示了IR的存在。此外,通过持续血糖监测(CGM)发现,GD患者的血糖从4:00开始升高,提示存在“黎明现象”,可能是由于甲亢导致生长激素水平升高以及儿茶酚胺促进脂肪分解(尤其是空腹游离脂肪酸增多)所致。随着甲状腺功能的恢复,黎明现象得到缓解。


甲亢患者的血糖波动较大。CGM发现糖代谢正常的GD患者血糖变异性显著增加,表现为平均血糖波动幅度、血糖标准差及葡萄糖变异系数的增加。此外,尽管部分初诊甲亢患者75 g口服葡萄糖耐量试验(OGTT)及糖化血红蛋白A1c(HbA1c)均正常,但CGM结果提示24 h平均血糖(24 hMG)水平升高并有夜间高血糖现象。表明OGTT和HbA1c可能低估甲亢患者实际糖代谢异常的发生率。


1.3 甲状腺功能减退症(甲减)导致糖代谢异常的特点


甲减是由多种因素引起的低TH血症或TH抵抗的一种全身性低代谢综合征。与甲亢相比,甲减的患病率更高,对糖代谢也有显著影响。研究发现,甲减在糖尿病患者中十分常见,患病率为13.9%。此外,甲减是糖尿病发生的重要危险因素。一项队列研究显示,甲减患者在10年内T2DM的发病率为9.6%,明显高于甲状腺功能正常者,尤其在青年人群中。因此,甲减与糖代谢间的复杂关系值得深入探讨。


甲减患者的糖代谢可表现为低血糖或高血糖。研究显示,甲减危象的患者可出现低血糖,先天性甲减患儿发生低血糖的风险也显著增加。在以新生儿糖尿病、先天性甲减、青光眼多囊肾为特征的罕见综合征患者中,给予胰岛素及TH替代治疗,通过CGM观察到间歇性的低血糖发生。而甲减患者胃肠道蠕动减慢导致葡萄糖吸收延迟,餐后血糖峰值后移,若同时合并IR,可能导致餐后高血糖。


1.4 亚甲减导致糖代谢异常的特点


亚甲减是促甲状腺激素水平升高、游离三甲状腺原氨酸和游离甲状腺素(FT4)水平在正常范围内的甲状腺功能轻度异常状态。亚甲减在糖尿病患者中也十分常见,患病率为14.95%。虽然亚甲减通常不伴明显的临床症状,但越来越多的证据表明,亚甲减与IR、糖耐量异常甚至糖尿病的发生密切相关。研究表明,与甲状腺功能正常的女性相比,患亚甲减的孕妇更易发生妊娠期糖尿病。即便在甲状腺功能正常的情况下,FT4水平的降低仍与高血糖及IR的发生相关,增加T2DM的患病风险。然而,也有研究表明,TH水平正常的孕妇游离三碘甲状腺原氨酸与稳态模型评估-胰岛素抵抗(HOMA-IR)指数呈正相关,而与FT4则呈负相关。此外,亚甲减患者的空腹胰岛素水平明显高于甲状腺功能正常人群,表明空腹高胰岛素血症可能是甲减患者糖代谢紊乱的早期表现。


PART.03
2. 甲状腺功能异常患者的血糖监测


近年来,血糖监测技术发展迅速。除了静脉血之外,毛细血管血、组织间液及泪液的葡萄糖浓度也可作为间接反映静脉血糖水平的指标。同时,无创血糖监测技术的出现,使监测范围从单一时间点扩展至连续3~90 d的动态监测。然而,对于甲状腺功能异常患者而言,哪种血糖监测方法最适用于糖代谢异常的筛查、诊断及评估,目前尚无明确共识,需要进一步的研究和实践验证。


2.1 时间点血糖的监测方法


在评估甲状腺功能异常患者的糖代谢状况时,空腹血糖、75 g OGTT后2 h及随机静脉血糖均可作为诊断标准。然而,这些检测方法均为特定时间点的血糖值,无法提供全天的血糖动态变化全貌。常用的自我血糖监测采用末梢血,简便易行,应用广泛,但不能作为诊断标准。此外,自我血糖监测存在“盲区”,耗材更换频繁,患者依从性较低。


2.2 时间段血糖的监测方法


反映特定时间段血糖水平的指标,包括HbA1c、糖化血清白蛋白(GA)及1,5-脱水葡萄糖醇(1,5-AG)。HbA1c可评估过去2~3个月平均血糖水平,被广泛用于临床,并作为糖尿病及糖尿病前期的诊断标准。然而,HbA1c存在一定的局限性,无法预测低血糖或反映血糖波动特征。此外,在妊娠、贫血、血红蛋白病等特殊情况下,其结果也会有偏差。


既往研究表明,HbA1c在甲状腺功能异常的患者中敏感性较低,这与血液循环中红细胞更新速率的变化有关。甲减患者由于网织红细胞计数减少,出现HbA1c假性升高;经左甲状腺素(L-T4)治疗,甲状腺功能恢复正常后,HbA1c水平降至治疗前水平。而甲亢患者,过量TH通过诱导脂质过氧化产生丙二醛,加速糖基化过程,抵消了红细胞寿命缩短对HbA1c水平的影响,使甲亢患者的HbA1c水平与正常人无显著差异。此外,有研究显示以HbA1c作为诊断标准可能低估GD患者糖代谢异常的发生率,但具体机制尚未明确。


GA反映过去2~3周的平均血糖水平,虽不受红细胞寿命的影响,是HbA1c的有效补充,但会受到血浆白蛋白水平的影响。1,5-AG反映近2 d至2周的餐后血糖情况,与空腹血糖联合检测可提高糖尿病筛查的灵敏度。然而,关于GA和1,5-AG在甲状腺疾病患者中的具体应用研究较为有限。


2.3 CGM


CGM是一种通过皮下植入微型传感器实时监测组织间液中葡萄糖浓度,间接反映血糖水平的技术。目前对于甲状腺功能异常患者的血糖研究多采取回顾式CGM,且样本量较小。研究发现,甲亢合并T2DM患者空腹和餐后血糖均升高,在甲状腺功能恢复正常后血糖迅速得到控制。另有研究对20例糖耐量正常的GD患者行CGM,结果显示其血糖变异性显著高于非GD人群。CGM能动态监测血糖波动情况,特别是传统监测方法难以发现的隐匿性高血糖和低血糖,且由于微创性设计,患者的依从性较好。


2.4 无创血糖监测


随着对便捷、舒适血糖监测需求的增加,无创血糖监测技术在甲状腺功能异常及糖尿病患者的血糖管理方面有着良好的应用前景。然而,新方法存在灵敏度低、需定期校准、结果延迟等问题,同时面临成本高、批量化生产难度大等挑战。


PART.04
3. 甲状腺功能异常相关糖代谢异常的干预和转归


3.1 甲亢相关糖代谢异常的干预和转归


对于甲亢合并糖代谢紊乱的患者,治疗甲亢后血糖水平通常能够显著改善,一般无须进行额外的降糖治疗。早在1927年便有关于甲亢与糖尿病并存的病例报道,患者的高血糖因甲亢加重,在接受甲状腺切除术后显著改善。此外,对于甲亢合并糖尿病的患者,其糖代谢异常的主要特点为高代谢状态下糖异生和糖酵解增强,同时伴随胰岛素敏感性下降及线粒体活性增强引发的氧化应激增加,使IR更明显。在这类患者中,宜优先选择改善胰岛素敏感性的药物。例如,二甲双胍通过抑制肝糖原异生和改善外周组织的胰岛素敏感性,有效减少甲亢状态下肝糖的过度输出。


尽管治疗甲亢能显著改善糖代谢,但仍有部分患者在甲状腺功能恢复正常后,其糖代谢异常未能完全纠正。一项对甲亢患者的6年随访研究发现,其发生糖尿病的风险为正常人群的1.46倍,提示甲亢患者未来发生糖代谢异常的风险显著增加。此外,糖尿病合并甲亢也对血糖控制极为不利,可诱发多种急慢性并发症,如酮症酸中毒和内皮功能障碍,进一步增加了心血管事件的发生风险。


因此,建议GD患者进行糖代谢状态的筛查和评估;对合并糖代谢异常的患者,采取适当干预措施,并进行长期随访管理,以降低糖耐量异常及糖尿病的发生风险。


3.2 甲减相关糖代谢异常的干预和转归


关于甲减所致糖代谢异常在未干预状态下转归的报道罕见。Gronich等对未治疗的甲减患者进行了5~7年的随访,发现新发糖尿病的风险显著高于甲状腺功能正常的对照组。甲减合并糖尿病患者的糖代谢异常特点主要为胰岛素分泌减少、葡萄糖摄取减少以及基础代谢率下降,因此,对这类患者的降糖治疗,应重点关注增强胰岛素分泌和提高基础代谢率。


甲减是糖尿病发生的重要危险因素,而接受TH替代治疗可显著降低糖尿病的发病风险。甲减合并糖尿病患者经L-T4治疗后,其空腹高胰岛素血症和IR均显著改善,因此,当甲减与糖尿病共存时,需重新评估胰岛素用量,避免低血糖的发生。高水平的促甲状腺激素和低水平的FT4与糖尿病发生风险增加密切相关,且促进糖尿病前期向糖尿病的进展。因此,及早识别、治疗甲减,改善IR,可能是降低糖尿病发生风险的重要措施。


3.3 亚甲减相关糖代谢异常的干预和转归


亚甲减对糖代谢的影响是可逆的,TH替代治疗不仅能恢复甲状腺功能,还能改善患者的胰岛素敏感性,降低糖尿病及糖耐量异常的发生风险。亚甲减是使用他汀类药物患者发生糖尿病的危险因素,在使用他汀类药物之前先治疗亚甲减,是一种有效降低糖尿病发病率的策略。现有研究明确指出,对这一人群进行早期筛查和干预,对减少糖代谢异常的发生具有重要意义。因此,建议将亚甲减作为糖代谢评估的重要一环,尤其在糖尿病高危人群中,可提供更加精准的干预策略。


总之,不管是甲亢、甲减或亚甲减,经治疗甲状腺功能恢复正常后,IR及糖代谢异常均可得到不同程度的改善。当甲状腺功能异常合并糖尿病时,降糖治疗方案应以个体化为核心,充分考虑甲状腺功能状态对糖代谢的复杂调控作用。此外,随着甲状腺功能恢复,降糖药物的剂量和种类应动态调整,以实现最佳的血糖控制和代谢状态优化。


甲状腺功能异常与糖代谢紊乱之间关系密切,然而,目前临床上对这类患者的管理仍存在不足。现行的国内外甲状腺疾病诊治指南尚未推荐对甲状腺功能异常患者进行糖代谢状态的筛查和评估;同时,糖尿病的诊治指南也未将甲状腺功能异常者列为糖尿病高危人群进行相关筛查和管理。此外,甲状腺功能异常与糖代谢异常之间可靠的流行病学数据较为缺乏,其病程转归仍需更多前瞻性研究加以验证。


传统的血糖监测方法联合CGM技术,有望揭示甲状腺疾病患者的血糖波动规律,为糖代谢异常的评估与干预提供更加全面的数据支持。未来进一步优化甲状腺疾病患者糖代谢异常的评估与监测方法,并开展相关临床干预研究,有望提供更为可靠的循证依据,改善患者的整体代谢管理和临床预后。


信源

文章来源:《国际内分泌代谢杂志》2025年07月第45卷第4期

岑樱 于嘉澍 杜建玲

大连医科大学附属第一医院内分泌与代谢病科,大连116011

通信作者:杜建玲,Email:dujianling63@163.com



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