胰島素如何產生胰島素阻抗?高濃度荷爾蒙和持續性的刺激下的抗性

胰島素等荷爾蒙就抗性而言,就如同藥物的抗藥性一樣。兩者都作用於細胞表面受體,並表現出相同的抗性現象。以胰島素來說,長期和過度接觸這種荷爾蒙(高胰島素血癥)就會引起胰島素阻抗。要透過實驗加以證實其實不難:找一組健康的志願者,給他們持續的高劑量胰島素,並期待他們產生抗性。幸運的是,這樣的實驗都已經進行過了。

某項研究中,對一組健康的年輕人持續注射胰島素長達40小時,使胰島素阻抗增加15%。在一項類似的實驗中,持續96小時對一組健康的年輕人進行胰島素靜脈注射,他們的胰島素阻抗增加到20∼40%。這些結果簡直令人瞠目結舌。對這些健康的年輕人給予正常但持續數量的胰島素,就會使他們產生胰島素阻抗。胰島素引起胰島素阻抗。換言之,我可以讓任何人產生胰島素阻抗。我只要不間斷地給他們足夠的胰島素就行了。

對第2型糖尿病患者給予高劑量的胰島素就會增加胰島素阻抗。在一項研究中,最初無服用胰島素的患者每天被施打100單位高劑量胰島素。胰島素的使用劑量愈高,他們的胰島素阻抗就愈大──這是直接的因果關係,就像影子離不開身體一樣。即使血糖濃度愈來愈正常,糖尿病還是會愈來愈嚴重。因為胰島素引起胰島素阻抗。然而,高濃度的荷爾蒙本身並不能引發抗性,否則我們會很快發展出各種相對應的阻抗。我們的身體只會在特定且不長的時間內大量分泌荷爾蒙以避免產生阻抗。高濃度的荷爾蒙會在特定的時間分泌併產生特定的效果,之後荷爾蒙濃度就會迅速下降,同時保持在極低的濃度。這是人體每天的生理時鐘。長時間的低濃度荷爾蒙便能確保不產生抗性。

舉例來說,一種名為「褪黑素」(melatonin)的荷爾蒙,它是由松果體(pineal gland)產生,用以調節我們的睡眠和覺醒週期,在白天幾乎無法檢測到。隨著夜幕降臨,褪黑素會在凌晨時分增至高峰。由腎上腺產生的負責調節壓力的皮質醇(Cortisol)會在我們醒來之前增至高峰,然後再下降到低濃度。在腦下垂體產生的生長激素能幫助我們再生細胞,主要在深度睡眠期間分泌,白天一樣會降至無法檢測的濃度。調節骨質代謝的副甲狀腺素(Parathyroid hormone)會在清晨增至高峰。週期性地釋放是防止抗性的關鍵。

胰島素如何產生胰島素阻抗?高濃度荷爾蒙和持續性的刺激下的抗性

荷爾蒙濃度一般會保持得非常低。每隔一段時間,特定荷爾蒙的短暫脈衝(通常透過生理時鐘來引發)就會產生最大效應。之後,我們的荷爾蒙濃度會再度降到低點。荷爾蒙的短暫脈衝在抗性有機會發展之前就已經結束了。身體不會一直髮出假信號。當荷爾蒙在對的時候作用時,我們會感受到全面的效果。

抗性的產生需要兩個基本因素:高濃度荷爾蒙和持續性的刺激。正常情況下,胰島素的爆發釋放並不會產生胰島素阻抗,但是當身體不斷受到胰島素的轟炸時,就會產生抗性。現在應該明顯看出,抗性是針對高度且持續的刺激水平而產生的,提高劑量只會導致更大的抗性。這是一個惡性的、自我強化的循環:有作用就會有抗性。抗性會造成更高濃度的作用。更高濃度的作用也會增加更大的抗性。當持續且高濃度的胰島素對葡萄糖「吼叫」著要它們進入細胞時,其作用就會逐漸減弱(胰島素阻抗)。身體的直覺反應便是產生更多的胰島素──更大聲地吼叫著。它叫得愈大聲,作用就愈小。高胰島素血癥會引發惡性循環,也會導致胰島素阻抗,進而惡化高胰島素血癥。

這個循環會一直無限迴轉下去,直到體內胰島素濃度達到極高,導致體重增加而肥胖。這個循環持續得愈久,身體就會變得更糟;這也是肥胖與胰島素阻抗如此依賴時間的原因。數十年來,人們可能陷入這種惡性循環,產生嚴重的胰島素阻抗。阻抗一旦產生,身體就會變成即使沒有進食,胰島素濃度也會偏高。

故事尚未結束。胰島素阻抗會造成空腹胰島素的濃度偏高,一般來說他應該處在低點。現在,在夜晚空腹之後,我們不再以低胰島素濃度開始一天,而是從高胰島素濃度開始。可以想像後果會有多可怕:日益嚴重的胰島素阻抗,日益升高的胰島素濃度與日益積累的體脂肪。

胰島素阻抗導致補償性高胰島素血癥的事實早已被認定但高胰島素血癥也會加重胰島素阻抗的觀點才剛被逐漸接受。芭芭拉.科基(Barbara Corkey)博士的演講「高胰島素血癥是胰島素抗性、肥胖和糖尿病的根源」使她榮獲波士頓大學醫學院二○一一年的班廷獎章(Banting Medal)。班廷獎章是美國糖尿病協會(American DiabetesAssociation)的最高科學獎章,所以這不能被輕視為某個邊緣組織的見解。

第2型糖尿病的特點是胰島素阻抗升高。肥胖和第2型糖尿病都有同樣的潛在問題:高胰島素血癥。「糖胖症(diabesity)」這個術語的出現可以證明他們之間的密切關係,甚至委婉地承認它們是同一種疾病。


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