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这篇综述揭示，现代饮食导致的高胰岛素水平可能引发的健康问题远不止糖尿病和心脏病。作者阐释了胰岛素抵抗如何通过影响生长因子和性激素，驱动一系列激素级联反应，从而促进痤疮、性早熟、某些癌症、视力问题及其他疾病的发生。这些发现表明，许多“文明病”的共同根源在于我们高糖、高精制碳水化合物的饮食模式。
超越代谢综合征：高胰岛素水平如何驱动现代健康问题
目录
- 引言：胰岛素相关疾病的扩展网络
- 理解高胰岛素血症与胰岛素抵抗
- 饮食关联：现代食物如何引发胰岛素问题
- 我们饮食的历史变迁
- 胰岛素如何影响生长激素与性激素
- 与高胰岛素血症相关的特定健康状况
- 这对患者意味着什么
- 研究局限性
- 实用建议
- 来源信息
引言：胰岛素相关疾病的扩展网络
近60年来，医学界一直推测胰岛素抵抗——即身体细胞对胰岛素反应异常——在许多慢性疾病中扮演关键角色。而认识到胰岛素抵抗及其代谢后果，即代偿性高胰岛素血症（长期高胰岛素水平），是连接2型糖尿病、冠心病、高血压、肥胖和血脂异常的统一纽带，则是近几十年才逐渐明确的。
这一系列健康问题常被统称为代谢综合征或X综合征。此外，纤溶异常（身体分解血凝块的能力失调）和高尿酸血症（尿酸水平过高）似乎也属于这一疾病群。这些问题的影响规模惊人：美国25岁以上男性中63%、女性中55%超重或肥胖，每年估计有280,184例死亡与肥胖相关。
超过6000万美国人患有心血管疾病（占全部死因的40.6%），5000万人有高血压，1000万人罹患2型糖尿病，7200万成年人胆固醇水平异常。这些胰岛素抵抗相关疾病不仅是美国，也是整个西方社会面临的重大健康挑战。
值得注意的是，这些状况在食用传统饮食的狩猎采集社会及西方化程度较低的社会中极为罕见甚至根本不存在。过去5年的新证据表明，与高胰岛素水平相关的疾病网络远超出常见的代谢问题。诸如痤疮、性早熟、某些癌症、身高增长、近视、皮赘、黑棘皮症（皮肤暗斑）、多囊卵巢综合征（PCOS）和男性型秃发等多样病症，都可能通过激素相互作用与高胰岛素血症相关联。
理解高胰岛素血症与胰岛素抵抗
当我们摄入碳水化合物时，消化系统将其分解为葡萄糖进入血液。餐后2小时内，葡萄糖被迅速吸收，推高血糖水平。这一升高，连同其他消化激素，刺激胰腺分泌胰岛素，导致胰岛素水平快速上升。
血糖和胰岛素反应的程度主要取决于食物的升糖指数（升高血糖的速度）和升糖负荷（升糖指数乘以碳水化合物含量）。虽然含蛋白质和脂肪的混合餐可能降低总体反应，但长期摄入高升糖指数食物会导致24小时平均血糖和胰岛素浓度显著高于低升糖指数饮食。
胰岛素抵抗发生在骨骼肌对胰岛素摄取葡萄糖的信号反应减弱时。尽管肌肉是胰岛素刺激葡萄糖摄取的主要部位，脂肪组织、肝脏和内皮细胞也会出现胰岛素抵抗。其分子机制复杂，但已知与四个饮食相关因素共同作用有关：(1) 长期高血糖；(2) 高胰岛素水平；(3) 极低密度脂蛋白（VLDL）胆固醇升高；及(4) 高游离脂肪酸，再加上遗传易感性。
当组织对胰岛素的降糖效应产生抵抗时，血糖初期未必异常升高，因为胰腺会分泌更多胰岛素。通过升高胰岛素水平来维持正常血糖，称为代偿性高胰岛素血症——这正是X综合征的核心代谢紊乱。
饮食关联：现代食物如何引发胰岛素问题
在胰岛素抵抗的四大饮食诱因（长期高血糖、高胰岛素、高VLDL和高游离脂肪酸）中，高升糖负荷碳水化合物的摄入可能同时促进所有四项。餐后1-2小时，高升糖指数食物会导致血糖显著升高，血浆胰岛素浓度也在此阶段急剧上升。
与低升糖负荷餐相比，高升糖负荷餐还会在餐后4-6小时通过增强脂肪分解，急性升高血浆非酯化游离脂肪酸（FFA）浓度。这类饮食还会增加肝脏在空腹和吸收后阶段分泌VLDL颗粒。此外，若餐间间隔短、胰岛素水平未能回落至基线，胰岛素会进一步刺激VLDL分泌。
综合来看，习惯性摄入高升糖负荷碳水化合物——尤其在热量超标时——会在24小时内引起激素变化，促进胰岛素抵抗和代偿性高胰岛素血症的发展。
矛盾的是，尽管果糖本身升糖指数和负荷较低，但动物研究中高剂量（占能量的35-65%）常被用来诱导胰岛素抵抗。人类研究显示，健康人摄入高果糖饮食（日常饮食外加1000千卡果糖）也会损害胰岛素敏感性。即使在正常饮食可达到的浓度（占能量的17%），果糖仍会升高健康受试者的血液甘油三酯水平。
膳食果糖可能通过独特机制改变身体处理游离脂肪酸的方式，从而促成胰岛素抵抗。尽管纯果糖引起的胰岛素反应很小，但饮食中最常见的形式——高果糖玉米糖浆（HFCS 42和HFCS 55，分别含42%果糖/53%葡萄糖和55%果糖/42%葡萄糖）——确实会引发显著的胰岛素反应。
我们饮食的历史变迁
尽管精制糖和谷物在现代饮食中无处不在，但这些高升糖负荷碳水化合物在17-18世纪的欧洲平民中极少或根本不被食用。它们直到工业革命后才大量普及。
数据显示，英国人均蔗糖消费量从1815年的6.8公斤稳步增至1970年的54.5公斤。美国和大多数欧洲国家也呈现类似趋势。由于蔗糖消化为等量的葡萄糖和果糖，这一增长意味着两者消费量的急剧上升。
果糖消费的变化尤为显著。20世纪70年代末，色谱果糖富集技术的出现使高果糖玉米糖浆的大规模生产变得经济可行。自此，美国食品供应中的HFCS 42和HFCS 55迅速增加。
过去30年间，游离果糖作为单糖的消费量惊人地增长了4800%，从1970年的0.3公斤增至2000年的14.7公斤。总膳食果糖（游离加蔗糖来源）增长了26%，从1970年的23.4公斤增至2000年的29.5公斤。总糖摄入量则从1970年的55.5公斤增至2000年的69.1公斤。
美国人均糖消费从1909年到1999年增加了64%，而同期纤维摄入下降了17.9%。除了量的变化，碳水化合物的质也发生重要转变。高升糖负荷的精制谷物产品现已占美国所有谷物产品的85.3%，提供典型美国饮食20%的能量。
在典型美国饮食中，高升糖负荷的糖提供总能量的16.1%，精制谷物提供20%。这意味着至少36%的总能量来自已知促进胰岛素抵抗四大诱因的食物——而这些食物在200年前还很少或根本未被消费。
虽然膳食脂肪消费也有所增加（1909-1919年至1990-1999年间上升32%），但在等热量条件下，脂肪本身不会导致人类胰岛素抵抗。研究表明，一系列脂肪含量高达83%的等热量饮食并未直接引起胰岛素抵抗；只有当增加的膳食脂肪导致肥胖时，胰岛素抵抗才会出现。
然而，高升糖指数食物往往也是高脂肪食物（如原研究表3所示）。这类食物常引发胰岛素诱导的低血糖，继而导致过度进食，且高升糖指数碳水化合物更易被优先摄入。这些食物的高能量脂肪成分常与促进胰岛素抵抗的高升糖元素一同被消费。
胰岛素如何影响生长激素与性激素
长期高胰岛素水平的代谢效应复杂多样。研究表明，青少年肥胖中的代偿性高胰岛素血症会长期抑制肝脏产生胰岛素样生长因子结合蛋白-1（IGFBP-1），从而增加游离胰岛素样生长因子-1（IGF-1）——即循环IGF-1的生物活性部分。
胰岛素和IGFBP-1水平全天呈反比变化；当胰岛素水平超过70-90 pmol/l时，对IGFBP-1的抑制（及随之的游离IGF-1升高）可能达到最大。此外，生长激素（GH）水平因游离IGF-1对GH分泌的负反馈而下降，导致IGFBP-3减少。
这些研究证明，急性和慢性胰岛素升高均会导致循环游离IGF-1水平增加和IGFBP-3减少。游离IGF-1是几乎所有身体组织的强效生长促进剂。
由高血清胰岛素或急性摄入高升糖碳水化合物刺激引起的IGFBP-3减少，也可能促进不受控制的细胞增殖。IGFBP-3在缺乏IGF受体的细胞中充当生长抑制因子，通过阻止IGF-1与其受体结合来抑制生长。
由于精制糖和淀粉的摄入会促发急慢性高胰岛素水平，这些常见的西方食物有可能提高血液游离IGF-1浓度并降低IGFBP-3水平，从而刺激全身多种组织的生长。
胰岛素介导的IGFBP-3降低还可能通过影响核维甲酸信号通路进一步促进不受调控的组织生长。维甲酸是天然和合成的维生素A类似物，能抑制细胞增殖并诱导程序性细胞死亡（凋亡）。人体天然维甲酸通过与核受体结合发挥作用，激活的基因功能在于限制多种细胞类型的生长。
IGFBP-3是RXRα核受体的配体，并能增强其信号传导。研究表明，RXRα激动剂和IGFBP-3均能抑制多种细胞系的生长。由于RXRα是上皮组织中的主要RXR受体，高胰岛素诱导的低血浆IGFBP-3水平可能会减弱这些组织中的生长限制信号。
高胰岛素水平还会降低血清性激素结合球蛋白（SHBG）浓度，该蛋白负责在血液中运输睾酮和雌激素。低SHBG会提高游离（生物活性）睾酮水平。SHBG与胰岛素和IGF-1水平均呈负相关。因此，促进高胰岛素血症的高升糖负荷碳水化合物可能同时推高血清雄激素浓度。
与高胰岛素血症相关的特定健康状况
作者指出了多种可能与高胰岛素血症引起的激素变化相关的健康问题：
- 痤疮：高胰岛素水平创造的激素环境（游离IGF-1和雄激素升高，IGFBP-3降低）促进痤疮发生
- 月经初潮提前：这种激素环境的促生长效应可能加速青春期启动
- 特定癌症：上皮细胞癌（乳腺、结肠、前列腺）可能受到促生长环境的影响
- 身高增长：西方人群身高增长的长期趋势可能部分由此激素效应解释
- 近视：不受调控的生长效应可能延伸至眼部发育
- 皮肤乳头状瘤（皮赘）：这些常见皮肤增生可能源于促生长环境
- 黑棘皮症：常与胰岛素抵抗相关的皮肤暗沉增厚斑块
- 多囊卵巢综合征（PCOS）：雄激素升高和代谢紊乱直接导致该病症
- 男性型秃发：男性的模式性脱发可能受这些激素变化影响
对患者的临床意义
本研究表明，许多通常被视为独立的常见健康问题，实际上可能共同源于胰岛素抵抗和代偿性高胰岛素血症。高胰岛素水平触发的激素级联反应——游离IGF-1和雄激素升高，IGFBP-3和SHBG降低——在全身创造了促进不受调控的组织生长和各种异常的环境。
这一发现意义重大，因为它提示旨在降低胰岛素水平的饮食干预可能有助于预防或改善糖尿病和心脏病之外的多种病症。对这种“文明病”的统一理解为通过共同生活方式干预解决多重健康问题提供了框架。
对于受这些病症困扰的患者，该研究带来了希望：通过饮食改变解决潜在胰岛素抵抗，可能同时在多个健康领域带来获益。
研究局限性
本研究基于现有证据提出了理论框架，但需注意并非所有提出的关联都经临床试验确证。文章综合多领域证据构建了令人信服的论证，但仍需更多研究来验证部分特定机制和关系。
作者承认外周胰岛素抵抗的分子基础复杂且尚未完全阐明。虽然提出的机制在生物学上合理且得到多方证据支持，但专门针对所有提及病症验证这些关联的人体研究仍然有限。
此外，虽然历史饮食数据显示食物消费模式变化与健康结局存在相关性，但仅凭这些证据无法确立因果关系。在所考察时期内，许多其他生活方式因素也发生了变化。
实践建议
基于本研究，关注胰岛素相关健康问题的患者可考虑：
- 减少高升糖负荷碳水化合物：限制高升糖指数食物，如精制糖、白面包、白米和加工谷物
- 选择全食物碳水化合物：选取水果、蔬菜、豆类和全谷物等低升糖影响的食物
- 注意果糖摄入：限制添加果糖的食物，特别是高果糖玉米糖浆形式
- 搭配宏量营养素：蛋白质和健康脂肪与碳水化合物同食有助于调节血糖和胰岛素反应
- 保持健康体重：肥胖会加剧胰岛素抵抗，体重管理至关重要
- 规律体育活动：运动可独立于饮食改变改善胰岛素敏感性
需注意饮食改变应在专业指导下进行，尤其对于已有健康问题或服用影响血糖药物的个体。
来源信息
原文标题：文明的高胰岛素血症疾病：超越X综合征
作者：Loren Cordain, Michael R. Eades, Mary D. Eades
出版物：《比较生物化学与生理学A辑》2003年9月第136卷第1期95-112页
机构：科罗拉多州立大学健康与运动科学系，柯林斯堡市80523
本篇患者友好型文章基于经过同行评审的研究，旨在忠实呈现原始科学内容的同时使其易于受教育患者理解。所有数值数据、统计结果和研究发现均保留自原始出版物。