114年:專師內科

有關代謝性症候群造成胰島素阻抗的病理機轉,下列敘述何者正確?

A高血壓引起胰島素分泌減少
B肝臟脂肪堆積導致胰島素快速分解
C高密度脂蛋白增加胰島素抗性
D細胞內脂肪酸損害胰島素訊息傳遞路徑

詳細解析

本題觀念:

本題聚焦於代謝性症候群(Metabolic Syndrome)中造成胰島素阻抗(Insulin Resistance)的分子病理,特別是「脂毒性」(Lipotoxicity)機轉:過多的游離脂肪酸(Free Fatty Acids, FFA)進入細胞後,經代謝產生的脂質中間產物(如diacylglycerol、ceramide)會活化多種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(Ser/Thr Kinases),導致胰島素受體底物(IRS-1/2)發生異常的絲/蘇磷酸化,進而抑制PI3K/Akt訊息傳遞路徑,引發胰島素阻抗。

選項分析

  • 選項A 「高血壓引起胰島素分泌減少」
    臨床反而是胰島素阻抗導致補償性高胰島素血症,並可促進鈉滯留及血壓升高;並無證據顯示高血壓會直接抑制胰島素分泌。

  • 選項B 「肝臟脂肪堆積導致胰島素快速分解」
    肝脂肪堆積(非酒精性脂肪肝)確實與肝臟胰島素阻抗有關,但主要機轉是在於脂肪酸中間產物干擾訊息傳遞,而非加速胰島素的降解代謝。

  • 選項C 「高密度脂蛋白增加胰島素抗性」
    HDL 通常與改善胰臟素敏感性相關,且高HDL為代謝性症候群相反的保護因子,不會增加胰島素抗性。

  • 選項D 「細胞內脂肪酸損害胰島素訊息傳遞路徑」
    過多游離脂肪酸進入肌肉與肝臟細胞,累積成脂肪酸衍生物(DAG、ceramide)後,可活化PKC、JNK等絲/蘇氨酸蛋白激酶,導致IRS-1在異位絲/蘇位點磷酸化,降低其與PI3K結合及Akt活化,終致胰島素訊息傳遞受損,引發胰島素阻抗(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

答案解析

正確答案為選項D。代謝性症候群患者常見中央型肥胖伴隨游離脂肪酸濃度升高,這些脂肪酸在線粒體氧化能力不足時,於細胞質內堆積形成脂質中間產物(如diacylglycerol、ceramide),進而活化多種絲/蘇氨酸蛋白激酶(PKCθ、JNK、IKKβ等),導致胰島素受體底物IRS-1/2發生異常絲/蘇磷酸化,阻斷Tyrosine phosphorylation與下游PI3K/Akt訊息路徑,最終造成胰島素訊息傳遞障礙及胰島素阻抗(ahajournals.org)。

其他選項均與代謝性症候群中胰島素阻抗之分子機轉不符,故均為錯誤。

核心知識點

  1. 脂毒性與胰島素阻抗:過量游離脂肪酸→脂肪酸衍生物(DAG、ceramide)→活化Ser/Thr kinases (PKC, JNK, IKKβ)→IRS-1絲/蘇磷酸化→抑制PI3K/Akt訊息傳遞→胰島素阻抗。
  2. 代謝性症候群成分:中央型肥胖、高血糖/胰島素阻抗、高血壓、血脂異常(高TG、低HDL)。
  3. 誤區澄清:
    • 高血壓與胰島素分泌間非直接抑制關係。
    • 非酒精性脂肪肝的胰島素阻抗並非因加速胰島素降解。
    • HDL為胰島素敏感的正向指標。
  4. 臨床介入重點:減少脂毒性—控制體重、增加肌肉脂肪酸氧化(運動、PPAR agonists)、抗發炎(改善氧化壓力)以恢復正常 insulin signaling。

臨床重要性

了解脂毒性對胰島素訊息傳遞的損害,有助於以運動、飲食及藥物(如PPAR agonists、AMPK activators)等介入方式,促進脂肪酸氧化、降低細胞內脂質中間產物累積,改善胰島素敏感性,預防及治療2型糖尿病及其心血管併發症。