(一)發(fā)病原因

　　1型糖尿病確切的病因及發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚，其病因乃遺傳和環(huán)境因素的共同參與。主要由于免疫介導(dǎo)的胰島B細(xì)胞的選擇性破壞所致。

　　1.遺傳因素

　　(1)家族史：1型糖尿病有一定的家族聚集性。有研究報(bào)告雙親有糖尿病史，其子女1型糖尿病發(fā)病率為4%～11%;兄弟姐妹間1型糖尿病的家族聚集的發(fā)病率為6%～11%;同卵雙生子1型糖尿病發(fā)生的一致性不到50%。

　　(2)HLA與1型糖尿病：人類白細(xì)胞抗原(HLA)基因位于第6對(duì)染色體短臂上，為一組密切連鎖的基因群，HLA由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3類基因編碼。Ⅰ類基因區(qū)域包括HLA-A、HLA-B、HLA-C和其他一些功能未明的基因及假基因，其編碼的抗原分子存在于全部有核細(xì)胞的表面，負(fù)責(zé)遞呈外來(lái)抗原給CD8 的T淋巴細(xì)胞;Ⅱ類基因區(qū)域主要包括HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP3個(gè)亞區(qū)，分別編碼DR、DQ和DP抗原，存在于成熟B淋巴細(xì)胞及抗原遞呈細(xì)胞表面，負(fù)責(zé)遞呈抗原給CD4 細(xì)胞;Ⅲ類基因區(qū)域編碼包括某些補(bǔ)體成分在內(nèi)的一些可溶性蛋白，如C2C4A、C4B、腫瘤壞死因子(TNF)和熱休克蛋白(HSP)等。HLA通過(guò)主要組織相溶性復(fù)合體(MHC)限制，參與T淋巴細(xì)胞識(shí)別抗原和其他免疫細(xì)胞的相互作用，以及自身耐受的形成和維持，在識(shí)別自身和異己、誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)等多個(gè)方面均具有重要作用。可見(jiàn)，HLA在許多自身免疫性疾病包括1型糖尿病的發(fā)生有相關(guān)性。

　　現(xiàn)已證實(shí)某些HIA與1型糖尿病的發(fā)生有強(qiáng)烈的相關(guān)性。在一個(gè)有1型糖尿病的家族中，相同HLA抗原的兄弟姐妹發(fā)生糖尿病的機(jī)會(huì)為5%～10%，而非HLA相同的兄弟姐妹發(fā)生糖尿病的機(jī)會(huì)不到1%。在高加索人口中，95%1型糖尿病患者擁有HLA-DR3或HLA-DR4，而非糖尿病者為45%～50%;HLA-DR2對(duì)避免1型糖尿病的發(fā)生有保護(hù)作用。HLA-DQ基因是1型糖尿病易感性更具特異性的標(biāo)志，決定B細(xì)胞對(duì)自身免疫破壞的易感性和抵抗性。有報(bào)告在伴有1型糖尿病HLA-DR3的病人中，幾乎70%發(fā)現(xiàn)有HLA-DQw3.2，而保護(hù)基因HLA-DQw3.1則出現(xiàn)在DR4對(duì)照者。研究發(fā)現(xiàn)如果兩個(gè)等位DQβ鏈的第57位被天門冬氨酸占位，一般將不易發(fā)生自身免疫性糖尿病，若兩個(gè)等位點(diǎn)均為非天門冬氨酸則對(duì)1型糖尿病強(qiáng)烈易感，HLA-DQA1鏈第52位精氨酸也是1型糖尿病的易感基因。HLA-DQβ1鏈57位為非天門冬氨酸純合子和HLA-DQA1鏈52位精氨酸純合子的個(gè)體患1型糖尿病的相對(duì)危險(xiǎn)性最高。DQβ鏈的45位氨基酸對(duì)抗原決定簇的免疫識(shí)別為DQw3.2而不是DQw3.1。上述發(fā)現(xiàn)可能解釋HIA-DQ和HLA-DR位點(diǎn)的聯(lián)合出現(xiàn)較單獨(dú)出現(xiàn)表現(xiàn)對(duì)1型糖尿病有更高的危險(xiǎn)性。

　　HLA與1型糖尿病亞型：按照HLA表現(xiàn)型對(duì)1型糖尿病亞型化，對(duì)臨床和病因的區(qū)別是有意義的。一般認(rèn)為若HLA表現(xiàn)為HLA-DR3/DR3將導(dǎo)致原發(fā)性自身免疫疾病，而HLA-DR4/DR4代表原發(fā)性環(huán)境因素為主要誘因，結(jié)果為繼發(fā)性自身免疫反應(yīng)。伴有HLA-DR3的1型糖尿病常合并存在其他自身免疫性疾病(如腎上腺皮質(zhì)功能不足、橋本甲狀腺炎等)，并以女性多見(jiàn)，起病年齡較大。而伴有HLA-DR4的1型糖尿病患者與其他免疫內(nèi)分泌疾病幾乎無(wú)關(guān)，以男性多見(jiàn)，起病年齡較輕。有報(bào)告745例1～19歲起病的1型糖尿病患者，根據(jù)HLA分型顯示：HLA-DR3患者較HLA-DR4患者起病時(shí)病情較輕，酮尿輕，隨后部分緩解的傾向大。

　　2.環(huán)境因素 1型糖尿病發(fā)生常與某些感染有關(guān)或感染后隨之發(fā)生。常見(jiàn)的感染原有腮腺炎病毒、風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒、麻疹病毒、流感病毒、腦炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒及Epstein-Barr病毒等，但病毒感染后，糖尿病發(fā)生的易感性或抵抗性可能由先天決定。若兩個(gè)人(如同胞兄弟或姐妹)暴露于同樣的病毒感染，可能表現(xiàn)為病毒抗體的相同升高，然而糖尿病可能僅在一個(gè)人身上發(fā)生，這可能是由于內(nèi)在的遺傳易感因素的差異。易感性可能意味B細(xì)胞對(duì)某一病毒特定劑量的敏感性;或?qū)δ骋槐磉_(dá)在B細(xì)胞病毒抗原或輕微B細(xì)胞損害過(guò)程中釋放的自身抗原發(fā)生自身免疫反應(yīng)的傾向性。

　　最近有一些研究報(bào)告出生后3個(gè)月內(nèi)用牛奶或牛奶制品配方喂養(yǎng)的兒童發(fā)生1型糖尿病的危險(xiǎn)性較高，引起不少關(guān)注。研究認(rèn)為牛奶中某些蛋白質(zhì)成分可能是導(dǎo)致糖尿病的因素之一，如牛血清白蛋白，已在大多數(shù)1型糖尿病患者體內(nèi)檢測(cè)到針對(duì)牛血清蛋白的抗體，該抗體能與胰島B細(xì)胞溶解物中的分子量69000蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀。抗體的產(chǎn)生被認(rèn)為是由于嬰幼兒腸道通透性允許蛋白質(zhì)進(jìn)入循環(huán)，被當(dāng)成外來(lái)抗原誘導(dǎo)體液免疫產(chǎn)生?，发生右葝uB細(xì)胞69000蛋白質(zhì)交叉的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，最終導(dǎo)致B細(xì)胞破壞。另2種蛋白為β乳球蛋白和酪蛋白，亦被認(rèn)為是1型糖尿病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。也有推測(cè)應(yīng)用較高熱量配方的牛奶喂養(yǎng)嬰兒可在幼年期引起胰島素分泌升高和胰島B細(xì)胞抗原遞呈作用增強(qiáng)。但也有認(rèn)為牛奶與1型糖尿病的關(guān)系不明確，有關(guān)牛奶蛋白作為1型糖尿病的始發(fā)因素仍有較大的爭(zhēng)論，有待更進(jìn)一步研究。

　　3.遺傳-環(huán)境因素相互作用 遺傳和環(huán)境因素對(duì)某個(gè)體1型糖尿病發(fā)病的影響程度不一。有關(guān)環(huán)境因素如何啟動(dòng)胰島B細(xì)胞的自身免疫反應(yīng)過(guò)程仍不完全清楚，一般情況下，人類l型糖尿病需要易感性的遺傳背景，即一些環(huán)境物質(zhì)誘發(fā)具有遺傳易感性個(gè)體B細(xì)胞發(fā)生自身免疫。假說(shuō)：一旦環(huán)境因素對(duì)B細(xì)胞的損害超過(guò)個(gè)體遺傳決定的B細(xì)胞損害的耐受程度，此時(shí)便發(fā)生1型糖尿病。

　　環(huán)境因素通過(guò)釋放細(xì)胞因子如白介素-1(IL-1)或腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等特異或非特異性損害B細(xì)胞。遺傳因素起到允許作用和決定B細(xì)胞最初損害自身免疫啟動(dòng)的易感性。罕見(jiàn)的情況是：特異性B細(xì)胞毒物質(zhì)跨過(guò)自身免疫導(dǎo)致B細(xì)胞大量受損。比較常見(jiàn)的情況是：反復(fù)的B細(xì)胞損傷在遺傳易感的個(gè)體中誘發(fā)繼發(fā)性抗B細(xì)胞自身免疫;如此自身免疫亦可能在無(wú)環(huán)境因素的參與下而自發(fā)發(fā)生。B細(xì)胞死亡的最終共同途徑可能來(lái)自產(chǎn)生的過(guò)多氧自由基或NO對(duì)B細(xì)胞的破壞。

　　2型糖尿病的病因不是十分明確，現(xiàn)一般認(rèn)為是具有強(qiáng)烈的遺傳或?yàn)槎嗷蜻z傳異質(zhì)性疾病，環(huán)境因素有肥胖、活動(dòng)量不足和老齡化等。其發(fā)病主要是由于胰島素抵抗為主伴胰島素分泌不足，胰島素抵抗一般先于胰島素分泌障礙;或胰島素分泌不足為主伴或不伴有胰島素抵抗。雖2型糖尿病具有遺傳異質(zhì)性，但大多數(shù)伴2型糖尿病和空腹高血糖的患者特征性表現(xiàn)為胰島素抵抗、胰島素分泌障礙和肝臟葡萄糖產(chǎn)生增加。

　　(二)發(fā)病機(jī)制

　　現(xiàn)一般認(rèn)為1型糖尿病的發(fā)病主要是由細(xì)胞免疫介導(dǎo)。有作者提出其發(fā)病模式：任何來(lái)自外部或內(nèi)部環(huán)境因素(營(yíng)養(yǎng)、病毒、化學(xué)物質(zhì)、IL-1等)將導(dǎo)致B細(xì)胞抗原的釋放或病毒抗原表達(dá)于B細(xì)胞或與B細(xì)胞抗原具有相似性，上述抗原可能被位于胰島內(nèi)的抗原提呈細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)攝取，加工為致敏抗原肽，進(jìn)一步活化抗原提呈細(xì)胞，結(jié)果產(chǎn)生和分泌大量細(xì)胞因子(IL-1和TNF等)，此外，擁有受體的特異性識(shí)別致敏抗原肽的T輔助細(xì)胞(CD8 淋巴細(xì)胞)出現(xiàn)在胰島，并誘導(dǎo)一系列淋巴因子基因的表達(dá)，其中之一如TNF，將反饋刺激抗原提呈細(xì)胞增加主要組織相容性復(fù)合物(MHC)亞類分子、IL-l和TNF的表達(dá)。另外，巨噬細(xì)胞譜系(在胰島內(nèi))外的其他細(xì)胞亦導(dǎo)致細(xì)胞因子釋放。由TNF和干擾素(IFN)強(qiáng)化的IL-1通過(guò)誘導(dǎo)胰島內(nèi)自由基的產(chǎn)生而對(duì)B細(xì)胞呈現(xiàn)細(xì)胞毒作用。隨著B(niǎo)細(xì)胞的損害(變性)加重，更多的致敏性抗原被提呈到免疫系統(tǒng)，出現(xiàn)惡性循環(huán)，呈現(xiàn)自我誘導(dǎo)和自限性的形式。胰島產(chǎn)生的IL-1可誘導(dǎo)自由基的產(chǎn)生明顯增加(超氧陰離子，過(guò)氧化氫，羥自由基等)，另外，IL-1、干擾素-γ(INF-γ)及TNF-α等還誘導(dǎo)B細(xì)胞誘生型一氧化氮(NO)合成酶合成，致NO大量產(chǎn)生(NO衍生的過(guò)氧亞硝酸對(duì)B細(xì)胞亦具有明顯毒性作用)，加之人體胰島B細(xì)胞有最低的氧自由基的清除能力，因而B(niǎo)細(xì)胞選擇性地對(duì)氧自由基的破壞作用特別敏感。氧自由基損傷B細(xì)胞DNA，活化多聚核糖體合成酶，以修復(fù)損傷的DNA，此過(guò)程加速NAD的耗盡，最后B細(xì)胞死亡。另外，自由基對(duì)細(xì)胞膜脂質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)碳水化合物及蛋白質(zhì)亦具有很大的損傷作用。此外，在上述過(guò)程中，淋巴因子和自由基亦招致CIM4 T淋巴細(xì)胞趨向損害部位并活化之，同時(shí)巨噬細(xì)胞亦提呈病毒抗原或受損B細(xì)胞的自身抗原予CD4 淋巴細(xì)胞，活化的CD4 細(xì)胞進(jìn)一步活化B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒抗體和抗B細(xì)胞的自身抗體，亦促進(jìn)B細(xì)胞的破壞。