可视化有妊娠糖尿病史患者的 β 细胞

妊娠糖尿病 胰岛素由胰腺 β 细胞产生，是最佳葡萄糖稳态所必需的。 在健康个体中，β 细胞的质量和功能会发生变化以适应体内胰岛素需求的变化。 例如，适应性 β 细胞增生、肥大和机能亢进发生在代谢需求增加的情况下，如怀孕。

在啮齿动物中，在妊娠末期观察到 β 细胞质量增加了 2-3 倍。 到分娩时，β 细胞功能以及 β 细胞质量恢复到正常水平。 尽管程度低于啮齿动物，但在人类中也有研究表明，β 细胞质量可能在怀孕期间增加，并在产后阶段恢复正常。

当在怀孕期间由于 β 细胞扩张或功能障碍而没有足够的代偿时，就会发生妊娠糖尿病 (GDM)。

GDM 使 2-5% 的高加索妇女怀孕复杂化，其特征是在怀孕期间发病或首次诊断时出现葡萄糖耐受不良。 GDM 对孩子和母亲都有严重的后果。 对儿童的风险包括巨大儿以及长期健康后果，如肥胖、高血压、血脂异常、葡萄糖耐受不良和 2 型糖尿病 (T2D)。 孕产妇风险包括剖腹产的可能性增加以及孕产妇发病率的增加。

在患有 GDM 的女性中，葡萄糖稳态会在分娩后不久恢复到正常水平。 然而，与没有妊娠糖尿病病史的女性相比，单次妊娠糖尿病妊娠的女性胰岛素敏感性和 β 细胞代偿恶化更快。 因此，这些女性将来患 T2D 的风险增加 7 倍。 此外，有 GDM 病史的女性在未来怀孕时患 GDM 的风险增加 10 倍。

GDM 和 T2D 荷兰的 T2D 患病率为 600.000-800.000 每年约有 70,000 名新患者被确诊。 T2D 患者患心血管疾病的风险增加 2-4 倍。 这些并发症严重降低了 T2D 患者的生活质量和预期寿命。 这种疾病的负担不仅影响这些患者，也影响我们的社会。 2005 年，荷兰与糖尿病相关的医疗保健费用达到 8.14 亿欧元，因失业而导致的间接费用尚不清楚，但据认为数额巨大。

T2D 的主要特征是胰岛素分泌缺陷和外周胰岛素抵抗。 在变得明显之前，它会长期发展数年至数十年。 在疾病进展的早期，胰腺 β 细胞通过增加胰岛素分泌来应对初始胰岛素抵抗，以保持接近正常的葡萄糖水平。 随着时间的推移，β 细胞质量逐渐减少，导致胰岛素分泌减少，从而引起高血糖症。 β 细胞衰竭取决于多种因素，例如遗传易感性、饮食控制不当、糖毒性和脂肪毒性、肝脂肪变性和治疗本身。

在疾病的发展过程中，会发生许多新陈代谢、激素信号和身体成分的继发性变化，这些变化很难与最初启动病理生理过程的那些变化区分开来。 因此，T2D 的早期发病机制仍未完全明了。 T2D 发展的风险因素与 GDM 的风险因素重叠。 这些常见的危险因素表明疾病的重叠原因。

GDM 患者在代谢需求增加的情况下无法维持葡萄糖稳态。 这一事实，加上未来患 T2D 的风险增加，表明这些患者具有特定的 β 细胞功能障碍倾向。

T2D 中的 β 细胞群 除了众所周知的外周胰岛素抵抗在 T2D 早期发病机制中的作用外，还有证据表明 β 细胞群的重要性。 对不同人群的 T2D 患者的尸检材料进行的研究表明，β 细胞数量显着减少。 这种减少可以用这些患者加速的 β 细胞死亡来解释。 然而，β 细胞质量的遗传差异也可能发挥作用。 在出生前和出生后的生长期，个体之间的 β 细胞面积分数存在很大差异。 此外，Brom 等人最近的一项研究。表明个体之间的 β 细胞质量存在很大差异。 在这项研究中，通过 111In-exendin-4 SPECT/CT 对健康受试者和 1 型糖尿病患者的 β 细胞质量进行了非侵入性测量。 虽然发现这些糖尿病患者的 β 细胞质量明显低于健康受试者，但两组的 β 细胞质量差异很大。 这些结果与早期的一项研究一致，在这项研究中，在糖尿病和非糖尿病受试者尸检时获得的胰腺中发现了广泛的 β 细胞质量。

因此，β 细胞质量的初始缺陷可能在 T2D 的发展中发挥关键作用。 有 GDM 病史的患者患 T2D 的风险显着增加。 虽然在怀孕期间发现健康女性的 β 细胞量增加，但尚不清楚 GDM 患者是否存在 β 细胞量不足。 虽然对有 GDM 病史的女性的 β 细胞质量知之甚少，但众所周知，这些女性的 β 细胞功能存在慢性缺陷，这种缺陷在怀孕后的几年内逐渐恶化，并介导了她们进展为 T2D 的高风险。 这种 β 细胞功能的恶化早在分娩后的第一年就开始了，部分是由肝脏胰岛素抵抗驱动的，发生在最初正常葡萄糖耐量的情况下，并且先于异常葡萄糖耐量的发展。 因此，近期有 GDM 病史的女性代表存在 β 细胞功能障碍但没有高血糖（以及由此产生的糖毒性）的潜在混杂效应的患者群体。

因此，对有 GDM 病史的女性的 β 细胞量进行评估可能非常有助于我们了解 β 细胞量在 T2D 发展中的作用。 与没有妊娠糖尿病病史的女性人群相比，检查具有妊娠糖尿病病史的女性人群（其患 T2D 的风险显着增加）是否具有较低的平均 β 细胞质量将非常有趣。

同样对于开发 T2D 的新治疗方案，更多关于 β 细胞丢失在 T2D 发展中的作用的知识将是有益的。 虽然当前和新的抗糖尿病药物主要针对胰岛素分泌和作用或葡萄糖摄取，但动物实验的证据表明调节 β 细胞质量是可行的。

体内 β 细胞成像 体内活胰腺 β 细胞的可靠、灵敏和特异性可视化对于拓宽对 β 细胞群在 T2D 发病和发展中的作用的理解非常重要。 这可能有助于进一步研究 T2D 中 β 细胞衰竭的原因以及延迟 β 细胞进行性丢失的治疗选择。 由于 T2D 疾病的多因素性质，定义用于评估 β 细胞量的研究人群很困难。 有 GDM 病史的患者将是一个非常有吸引力的人群，在这种情况下作为 T2D 的高危人群进行研究。 这些患者具有明显的 T2D 发展倾向，这体现在他们患这种疾病的风险增加以及胰岛素敏感性和 β 细胞代偿的更快恶化。

PET 的 GLP-1 受体成像 对于 β 细胞的特异性非侵入性成像，研究人员开发了一种高度 β 细胞特异性放射性标记的基于毒蜥外泌肽的 GLP-1（胰高血糖素样肽-1）类似物，在放射性标记后，可以非在人体中进行侵入性检测。 GLP-1 是一种肠促胰岛素激素，可特异性结合 β 细胞并负责餐后胰岛素分泌。 它对 β 细胞具有特异性，并且已经在大鼠中建立了 β 细胞质量与用该示踪剂获得的信号的线性相关性。

GLP-1R 成像已被证明适用于产生胰岛素的胰腺神经内分泌肿瘤 (IPPNET) 的成像。 此外，移植到肌肉中的自体胰岛的成像显示了使用 GLP-1R 成像可视化移植的 β 细胞的可行性。