肥胖會導致身體各系統的眾多健康問題。 其中代謝症候群帶來的血壓、血脂肪、與血糖相關問題帶來了全面性的健康威脅。 在過去，許多人認為三高是各自獨立的疾病。但近年來，國內外的許多研究指出，這些問題其實都源自於"胰島素阻抗"。 事實上，就算血糖正常，肥胖導致的體內脂肪組織過多本身就會導致胰島素阻抗。 持續的胰島素阻抗問題則是造成代謝症候群和其多重併發症，如高血壓、血脂異常、葡萄糖耐受不良或第2型糖尿病、高尿酸、痛風等發生的重要風險因子。 長期下來衍伸出心血管疾病、冠心症、慢性心臟病、非酒精性脂肪肝病變、多囊卵巢症候群，甚至癌症。 今天就來一起認識可怕的胰島素阻抗還有跟肥胖之間密不可分的關係吧!
什麼是胰島素? 其作用為何?
胰島素是由胰島β細胞受內源性或外源性物質如葡糖糖、乳糖、精氨酸、升糖素等刺激而分泌的一種蛋白質激素。 成熟的胰島素儲存在胰島β細胞內的分泌囊泡內，當接受到刺激，會從分泌囊泡釋放至血液中。 在我們看到食物或是聞道食物氣味的同時，大腦就會傳送信息給β細胞，開始增加胰島素的分泌。 等食物進入胃腸中，β細胞分泌更多的胰島素，促進消化後產生的葡萄糖進入人體細胞內被利用，提供能量消耗所需。 整體來說，胰島素啟動細胞膜上的葡萄糖載體將葡萄糖轉運入細胞，並且增進胺基酸吸收。 此外，除了將葡萄糖送入細胞中利用以，外胰島素還會促使肝臟細胞與肌肉細胞將萄糖轉化為肝醣，儲存於肝臟與肌肉中。 當葡萄糖供應不足，胰島素濃度下降時，肝糖可以迅速分解為葡萄糖來供給能量。 另一方面，胰島素可同時增強脂肪酸以及脂化做用，也就是促進細胞從血液中攝入脂分子並轉化為三酸甘油脂，再經由脂肪細胞合成為脂肪。 一般來說，胰島素的釋放會在進食時達到高峰。 不過，人體在空腹與睡眠時還是會維持少量的基礎胰島素濃度來調節肝臟釋放出的葡萄糖。
什麼是胰島素阻抗?
胰島素阻抗是指人體肝臟、肌肉、脂肪細胞對胰島素的敏感性降低，導致血液的葡萄糖無法順利進入細胞中進行分解及能量的提供。 更多的胰島素因而代償性的被釋放，造成血液中胰島素濃度升高。 過去的普遍認知為，高胰島素濃度源自於葡萄糖代謝過程中胰島素功能受阻，使血糖濃度升高，刺激更多的胰島素釋出來防止高血糖。 然而，這並不能解釋許多血糖正常的患者體內，仍有胰島素濃度過高的情形。 2021年三月發表於國際權威期刊Lancet的北歐研究指出，高胰島素濃度本身就是導致細胞對胰島素刺激敏感性降低的成因，而非結果。
肥胖導致胰島素阻抗
當個體活動量下降，攝入量增加導致過多的能量以脂肪形式於體內堆積，整體的脂肪率以及血中的游離脂肪酸濃度都會增加。 游離脂肪酸會刺激胰島β細胞分泌胰島素，使個體空腹胰島素濃度升高。 2017年與2019年發表於"糖尿病"與"糖尿病照護"期刊的美國論文發現，空腹血糖正常的肥胖患者比起BMI正常的族群，血中游離脂肪酸濃度與空腹胰島素濃度都較高。 除了游離脂肪酸濃度升高以外，隨著體內脂肪組織體積增加，脂肪賀爾蒙(如瘦體素與脂聯素)以及促進發炎的細胞激素TNF-α、界白質-6、MCP-1等也會增加。 這些發炎性物質也被發現與胰島素阻抗有關。 近年來更多國際的研究也都證實了高體脂肪量會直接造成胰島素阻抗問題，並衍伸出後續的代謝性疾病與糖尿病。
體重正常但是體脂過高，也會導致胰島素阻抗
許多人不知道的是，除了肥胖以外，體內脂肪分布狀況也是影響胰島素敏感性的重要因子。 體重正常且體脂肪分布於四肢/皮下的族群，與體重正常但胸腹部/內臟脂肪較高的人相比，前者對於胰島素較為敏感。 這是由於周邊與胸腹部脂肪組織的特性有本質上的不同。 腹部/內臟脂肪比起周邊脂肪細胞，更影響能能量代謝相關的激素與脂聯素的分泌與作用。 當腹部脂肪上升，脂聯素濃度會下降，影響肌肉細胞的脂肪酸消耗，使甘油三脂的濃度上升。 研究顯示，胰島素阻抗患者血液濃度中的脂聯素濃度有降低的趨勢，而增加胰島素敏感度會讓血液中的脂聯素濃度上升。 此外，腹部脂肪比起皮下脂肪更容易被分解成游離型脂肪酸，也對胰島素的抗解脂作用較不敏感。 這也就是為什麼有些個案雖然體重正常但體脂肪過高，特別是內臟脂肪分部較多，仍可能出現胰島素阻抗。
肥胖，胰島素阻抗與第二型糖尿病
瞭解了肥胖，高體脂肪與胰島素阻抗之間密不可分的關係後，接下來讓我們談談高血糖與第二型糖尿病問題。 胰島素阻抗導致葡萄糖無法有效的被送入細胞提供能量消耗所需，反而持續存在於血中，造成高血糖。 當空腹血糖濃度持續上升，便會逐漸影響胰島β細胞功能，下降幅度可高達75%。 此外，胰島β細胞對於血中葡萄糖與其他相關激素如incretin，GLP-1刺激的敏感度也會下降，無法快速做出反應，釋出身體所需的胰島素。 久而久之，胰島β細胞功能會漸漸喪失。 當胰島β細胞只剩下原本的25%功能時，往往就會發展出第二型糖尿病。 值得注意的是，胰島素釋放不足會影響脂肪細胞代謝，提高脂肪酸分解使血中游離脂肪酸濃度上升。 當血中血糖與游離脂肪酸濃度同時居高不下，會造成更多的胰島素阻抗，更對胰島細胞健康功能有嚴重的損害，陷入一個可怕的惡性循環。
若患者合併妊娠糖尿、多囊性卵巢、年紀較大，以及第二型糖尿病的家族病史，胰島β細胞功能喪失的情況相較之下會更嚴重，也有更高的機會得到第二型糖尿病。 遺傳性原因包含與代謝有關的黑素皮質素受體4基因突變、瘦體素問題、PPARγ基因多態性導致胰島素敏感度改變等。 另外，長期的能量過剩與高澱粉、高脂肪飲食也會直接影響胰島素敏感度與釋放，導致第二型糖尿病。
資料來源:
1. 中華民國糖尿病學會資料
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