33 Chapter 33 — Pathophysiology of Type 2 Diabetes Mellitus(第二型糖尿病病理生理)

本章定位:Section VIII Disorders of Carbohydrate and Fat Metabolism 的核心病理生理章。Williams 15e 原文 4,275 行(最大章之一)。與 Ch 32 互補:Ch 32 = β-cell secretion;Ch 33 = insulin action / resistance。整章把「為什麼會得 T2DM」拆成幾個層面:(1)流行病學:全球 537M(2021)→ 738M(2045);T2DM 占全部 DM 的 90-95%;亞裔風險閾值較低(BMI ≥ 23);兒童 T2DM 也急速上升;(2)Pathogenesis 三因子:基因 + 表觀遺傳 + 環境(肥胖 / 久坐)+ central / visceral obesity 為核心;(3)Insulin signaling 完整:insulin receptor α2β2 → tyrosine kinase → 三大 critical nodes(IRS / PI3K / AKT)→ 代謝 vs growth 雙路徑;(4)Tissue-specific actions:muscle(GLUT4 + glycogen + 蛋白質合成)/ adipose(GLUT4 + lipogenesis + 抑 lipolysis)/ liver(抑 gluconeogenesis + 增 glycogen + 增 lipogenesis);(5)Insulin resistance 分子機轉:serine/threonine phosphorylation 負回饋(mTOR / S6K / JNK / IKK / PKC)+ PTP1B + LAR + ectopic lipid(DAG / ceramide)+ mitochondrial dysfunction + ER stress + UPR + adipose inflammation(macrophage + TNFα / IL-6 / resistin)+ extracellular vesicles / exosomes;(6)Visceral vs subcutaneous fat(visceral 較 lipolytic + 11β-HSD1 高 → 局部 cortisol 升 + portal 系統 FFA flux 大);(7)Hyperinsulinemia 自我惡化迴路(IR downregulate → desensitize);(8)Measurement 方法:euglycemic clamp gold standard / HOMA-IR / QUICKI / Bergman minimal model;(9)Special conditions inducing IR:GDM / glucocorticoid / 移植後 DM(steroid + mTOR + calcineurin inhibitor)/ HIV(PI + 新 integrase inhibitor 增重)/ glucotoxicity(hexosamine 路徑)/ 術後 hyperglycemia(epinephrine)/ statin / antipsychotic(olanzapine / clozapine)/ 罕見 type B IR(anti-IR antibodies)。Fellow 考題佔 ~12-15%(最常考章之一),insulin signaling triple node、GLUT4 translocation、insulin resistance 機轉(serine phos + PTP1B + DAG/ceramide)、visceral vs subcutaneous fat、HOMA-IR / euglycemic clamp、glucocorticoid-induced IR、GDM、PTD、HIV-associated IR、type B IR autoantibody 為高命中率區。

與其他章節 cross-ref: - Ch 32 Insulin Secretion — β-cell side(互補 — disposition index hyperbola) - Ch 34 Pharmacology of T2DM — metformin / SU / GLP-1 RA / SGLT2i / tirzepatide / TZD - Ch 35 T1DM — autoimmune;β-cell 完全失能;不同病理 - Ch 36 Diabetes complications — 微血管 / 大血管 - Ch 13 Adrenal Cortex — Cushing → 糖皮質類固醇 IR - Ch 19 Pregnancy — gestational diabetes(GDM) - Ch 26 Endocrine Aging — 老化 IR - Ch 28 Bone hormones — T2DM bone paradox

2023-2025 關鍵更新: - Tirzepatide(Mounjaro 2022 FDA / Zepbound 2023 FDA / 台灣 2023):GIP + GLP-1 dual agonist;HbA1c 降 1.5-2.5% + 體重降 15-22%;SURPASS-2 頭對頭優於 semaglutide 1 mg;同時改善 insulin sensitivity + 部分 β-cell function 恢復 - Semaglutide 高劑量(Wegovy 2.4 mg / Ozempic 2 mg):SUSTAIN / STEP trials 體重 + HbA1c benefit;CV outcome SUSTAIN-6 / SELECT 2023 NEJM(非 DM 肥胖也降 MACE 20%) - Retatrutide 2023 NEJM phase 2:GIP + GLP-1 + glucagon triagonist;體重降 24% / 48 週;phase 3 進行中 - Finerenone(Kerendia,FDA 2021 / 台灣 2023):non-steroidal MRA;CKD-T2DM 降 MACE + 腎事件(FIDELIO-DKD / FIGARO-DKD) - Dorzagliatin(中國 2022 上市):first-in-class GCK activator;針對 MODY2 + 部分 T2DM;西方未獲核准 - 2024 ADA Standards of Care:早期使用 GLP-1 RA + SGLT2i 不論 HbA1c(依共病);體重管理列為核心 outcome - TAME(Targeting Aging with Metformin)trial:phase 3 進行中(2025-2030 expected);測試 metformin 是否延緩多重共病 - Bariatric surgery → T2DM remission paradigm:Astiarraga 2013 + STAMPEDE 5 yr / 10 yr 持續顯示 RYGB / sleeve / BPD 可使 30-50% T2DM 病人 remission;機轉:GLP-1 surge + β-cell function 部分恢復 + adipose IR 改善 - Type B insulin resistance:anti-IR antibody → 嚴重 IR(每日數千 unit insulin)+ acanthosis nigricans;2023 multi-center 報告 immunosuppression(rituximab + cyclophosphamide + 維持)有效 - HIV INSTI(integrase strand transfer inhibitor)weight gain:dolutegravir / bictegravir / raltegravir 都有報告;可能透過下視丘食慾調控;現代 HIV care 平衡 metabolic 副作用


33.1 🔥 1-Page Summary(15 大核心重點)

1. 流行病學 + 風險因子

  • 全球 T2DM 537 M(2021,IDF)→ 預估 738 M(2045);T2DM 占全部 DM 的 90-95%
  • 美國 11.3% 成人有 DM;38%(96 M)為 prediabetes
  • 台灣 40+ 歲成人 DM 盛行率 ~ 12-15%(不是過去說的 5%)
  • 亞裔風險閾值較低:建議 BMI ≥ 23 kg/m² 開始篩 DM(vs 一般 ≥ 25)— visceral fat 多
  • 兒童 T2DM 過去 < 1-2%,現在新發 DM 兒童 30% 是 T2DM(不再只是 T1DM)
  • 種族:美原住民最高(14.5%)> Hispanic > 黑人 > 亞裔 > 白人(7.4%)

主要風險因子: - 遺傳:> 150 個 T2DM 基因(GWAS);heritability 40-70%;家族史 - 肥胖(特別 visceral):BMI、腰圍、visceral fat area 都關聯;亞裔閾值低 - 久坐 / 飲食西化:urbanization / westernization - 年齡:盛行率隨年齡上升至 ~ 70 歲 - GDM 病史 + 子宮內過營養 / 不足 - 微生物菌相:Akkermansia 等正向;dysbiosis 負向

2. Pathogenesis 整合 — 三因子模型

基因(heritability 40-70%)+ 表觀遺傳 + 環境
   ↓
肥胖(特別 visceral / 中央 obesity)+ 久坐 + 飲食西化
   ↓
   ┌─────────────────┬─────────────────┐
   ↓                 ↓                 ↓
Insulin resistance  Adipose 發炎       β-cell 漸進失能(cross-ref Ch 32)
(muscle/liver/    (TNFα、IL-6、       - 失 first phase
  adipose 同時)   macrophage 浸潤)    - glucose sensitivity 下降
   ↓                 ↓                 - dedifferentiation
肝臟 gluconeogenesis ↑    Ectopic fat    - incretin defect
肌肉 GLUT4 ↓             (肝 / 肌肉)
脂肪 lipolysis ↑
   ↓
Hyperglycemia → glucotoxicity → β-cell 進一步失能
   ↓
T2DM 確診(fasting > 126 / OGTT 2hr > 200 / HbA1c > 6.5%)

Disposition Index hyperbola(cross-ref Ch 32):DI = secretion × sensitivity;T2DM = DI ↓↓(既不能補償也 sensitivity 差)

3. Insulin Receptor 結構 + 信號起始

  • Insulin receptor(IR)= α2β2 heterotetramer(雙硫鍵連接)
    • 兩個 α-subunit(細胞外):結合 insulin
    • 兩個 β-subunit(跨膜 + 細胞內):含 tyrosine kinase 區
  • IR 全身細胞都有(ubiquitous);組織特異性來自下游 effector 不同
  • Insulin 結合 → α 構型改變(V → T 形)→ β kinase 活化 → 自我磷酸化
  • 接著磷酸化 adapter proteins
    • IRS-1, IRS-2, IRS-3, IRS-4(IRS = insulin receptor substrate)
    • Shc、Grb(→ MAPK 路徑)
  • IRS-1:肌肉 / 脂肪主要;KO 老鼠輕度 IR + 生長慢
  • IRS-2:肝臟 / β-cell 主要;KO 老鼠 β-cell failure + 次發 IR

4. 三大 Critical Nodes

Insulin → IR α2β2 → β-subunit tyrosine 自磷酸化
   ↓
Node 1:IRS(IRS-1, IRS-2 為主)
   ↓
Node 2:PI3K(regulatory p85 / catalytic p110 → 產生 PIP3)
   ↓
Node 3:AKT / PKB(3 isoforms:AKT1, AKT2, AKT3)
   - AKT1 KO → 生長慢
   - AKT2 KO → IR + DM
   - PDPK1 在 T308、mTORC2 在 S473 磷酸化 AKT
   ↓
   ┌──────────────────┬──────────────────┐
   ↓                  ↓                  ↓
代謝 metabolic     生長 mitogenic       FOXO 抑制
- GLUT4 translocation  - mTORC1 → 蛋白質合成  - 核外排出
- 糖原合成(GSK3)   - cell growth         - 抑制 gluconeogenic genes
- 脂肪生成
- 抗 lipolysis

平行路徑:MAPK(ERK)— Ras-MAPK 為 mitogenic 主要路徑

5. Tissue-specific Insulin Actions

組織 主要效應 關鍵分子
骨骼肌 葡萄糖攝取(GLUT4 translocation)
② 糖原合成(GSK3 抑 → glycogen synthase 活化)
蛋白質合成 ↑ + 抑 protein degradation(FOXO 抑制 + mTORC1 活化)
④ 部分 lipid uptake
GLUT4、AS160(TBC1D4)、TBC1D1、Rac、glycogen synthase
脂肪組織 葡萄糖攝取(GLUT4)
Lipogenesis ↑(SREBP-1c 路徑)
抑 lipolysis(HSL 失活;ATGL 部分抑)
④ Adipokine 調節(adiponectin / leptin)
GLUT4、HSL、ATGL、SREBP-1c、CAP-Cbl-TC10 paradox-PI3K-independent path
肝臟 抑 gluconeogenesis(FOXO 抑 → ↓ G6Pase + ↓ PEPCK)
② 抑 glycogenolysis
③ 增 glycogen synthesis
增 lipogenesis(DNL)(SREBP-1c)
⑤ 抑 VLDL 釋放(部分情境)
⑥ ApoB 處理
FOXO、PEPCK、G6Pase、SREBP-1c、ChREBP
食慾 / 體重調節(hypothalamus IR)+ cognition + neuroplasticity;insulin resistance in brain → 阿茲海默 risk IR、IRS-2 (CNS)、POMC neurons
內皮 / 血管 NO 產生 → vasodilation;IR 失能 → endothelial dysfunction → atherosclerosis 早期 eNOS

6. GLUT4 Translocation 機制詳述

  • GLUT4 = insulin-responsive glucose transporter(肌肉 + 脂肪 + 心臟)
  • 平時 GLUT4 在細胞內 vesicle pool;insulin 刺激 → 移到細胞膜
  • 核心信號:AKT → AS160(TBC1D4)磷酸化 → 解除 Rab GAP 抑制 → GLUT4 vesicle 與 plasma membrane 融合
  • 運動誘發 GLUT4 translocation獨立於 insulin(透過 AMPK → TBC1D1)→ 即使 T2DM 病人運動仍能升 glucose uptake
  • T2DM 中:GLUT4 蛋白量正常;但 insulin → AS160 → translocation 受損
  • CAP / Cbl / TC10 副路徑(PI3K 獨立):脂肪組織另一條 GLUT4 動員路徑

7. Insulin Resistance 分子機轉

過營養 / 肥胖 / 發炎
   ↓
  ┌──────────────────┬──────────────────┬──────────────────┬──────────────────┐
  ↓                  ↓                  ↓                  ↓                  ↓
Adipose 發炎       Ectopic lipid       ER stress / UPR    Hyperinsulinemia
- TNFα / IL-6     - DAG(PKC 活化)   - misfolded protein - IR downregulation
- IL-1β            - Ceramide          - eIF2α phos        - 受體 desensitization
- macrophage       - 浸潤肝 / 肌肉      - JNK 活化          - 24-72 hr 即顯著
   ↓                ↓                  ↓                  ↓
   └──────────────┬───────────────────────────────────────┘
                  ↓
        Serine/threonine 磷酸化 IR + IRS(負回饋)
        - mTOR / S6K → IRS-1 ser307 (302 in mouse)
        - JNK、IKK
        - PKC isoforms
        - GRB10 / GRB14(負調控)
        - SOCS(cytokine signal suppressor)
                  ↓
        IR + IRS-1 ubiquitin → degradation
                  ↓
        PI3K / AKT 訊號減弱
                  ↓
        GLUT4 translocation 失敗 + FOXO 不被抑 → gluconeogenesis 不被抑
                  ↓
        **Insulin Resistance**

並行路徑:
- PTP1B(去磷酸化 IR)+ LAR → 在 IR 病人中升 → 加重 IR
- Mitochondrial dysfunction(OXPHOS ↓ + ROS ↑)

8. Adipose Tissue Inflammation

  • 過度肥胖時 adipocyte hypertrophy → hypoxia + apoptosis → chemokines(MCP-1)招 macrophage 浸潤
  • Macrophage M1 polarization → TNFα、IL-6、IL-1β 分泌
  • TNFα → IR β-subunit + IRS-1 ser phosphorylation → IR
  • Resistin(小鼠 adipocyte;人類主要 macrophage)→ 部分 IR 角色
  • Adiponectin ↓(肥胖時下降)→ 失去 insulin-sensitizing 效應
  • Leptin 升 + leptin resistance(不能正常抑食慾)
  • Exosomes(adipose-derived extracellular vesicles)→ 含 miRNA → 影響其他組織

抗發炎介入:anti-TNFα 在人體沒有顯著降 IR / DM 進展(mixed results;對 RA 病人有用)

9. Visceral vs Subcutaneous Fat

Visceral / 中央肥胖 Subcutaneous / 周邊肥胖
Lipolytic activity 較高(adrenergic receptor 多) 較低
對 insulin 抑 lipolysis 反應 較差(resistant) 較佳
FFA flux 直接進入 portal vein → 淹肝 進入 systemic circulation
11β-HSD1 高表現 → 局部 cortisone → cortisol 增
Adiponectin 分泌 高(保護性)
Inflammatory cytokine
對 IR / T2DM / NAFLD 強相關 部分保護

亞裔特殊:相同 BMI 下 visceral fat 比例 > 白人 → IR + T2DM 風險閾值較低;建議 BMI ≥ 23 kg/m² 開始篩 DM;腰圍標準(亞洲男 ≥ 90 / 女 ≥ 80)。

10. Hyperinsulinemia 自我惡化

  • IR → 補償 hyperinsulinemia → 但 hyperinsulinemia 本身 下調 IR + 後受體路徑 desensitization
  • 24-72 hr 持續 hyperinsulinemia 即顯著降低 nonoxidative glucose disposal(Del Prato studies)
  • 抑制 insulin 分泌(如 diazoxide)反而改善 IR
  • 為什麼「高胰島素 → 不一定治高血糖」?因為高胰島素自己惡化 IR,造成 vicious cycle
  • 臨床啟示:早期 SGLT2i / GLP-1 RA 比 SU / insulin 更可能避免進入 vicious cycle(不靠 hyperinsulinemia)

11. Insulin Resistance 測量方法

方法 特點 用途
Hyperinsulinemic euglycemic clamp Gold standard;持續輸 insulin + 同時調 glucose 維持 euglycemia;glucose infusion rate = whole-body glucose disposal 研究;昂貴 + 侵入性 + 耗時
HOMA-IR = (fasting glucose × fasting insulin) / 405(mg/dL);只要 fasting BG + insulin 大型 cohort + outpatient;與 clamp R² ~ 0.88
QUICKI = 1 / (log fasting glucose + log fasting insulin);HOMA-IR 倒數對數 類似 HOMA-IR
Bergman Minimal Model(FSIVGTT) 頻繁採樣 IVGTT + 數學 model 分離 SI(insulin sensitivity)+ AIR(β-cell function) 研究;可同時得 disposition index
Reaven SSPG 持續 IV insulin + glucose + 抑制 endogenous insulin(octreotide);steady-state plasma glucose 越高 = IR 越嚴重 研究
Insulinogenic index OGTT 30 min Δinsulin / Δglucose OGTT 衍生 β-cell function
Matsuda Index OGTT-based composite OGTT 衍生 sensitivity

12. Genetic Influences on T2DM

  • Heritability ~ 40-70%(雙胞胎研究)
  • GWAS > 150 個 T2DM-associated loci(多數 effect size 小)
  • 大多數 variants 影響 insulin secretion(cross-ref Ch 32 β-cell),不是純 sensitivity
  • TCF7L2 = 單一 effect size 最大的 T2DM variant;Wnt pathway → 影響 incretin response
  • 其他:FTO(食慾 / BMI)、KCNQ1、KCNJ11、PPARG、SLC30A8(ZnT8)
  • MODY(cross-ref Ch 32):GCK / HNF1α / HNF4α / HNF1β / IPF1 / NeuroD1 — 6 種;< 25 歲 + AD 家族史
  • 嚴重 IR rare syndromes
    • Insulin receptor mutations(leprechaunism / Rabson-Mendenhall / type A insulin resistance)
    • Type B insulin resistance:anti-IR autoantibody → 嚴重 IR + acanthosis nigricans + 多需數千 unit insulin/day;可用 immunosuppression(rituximab + cyclophosphamide)
    • Lipodystrophy(congenital / acquired / HIV-associated)

13. Special Conditions Inducing Insulin Resistance

狀況 機轉 處置要點
Gestational Diabetes(GDM) 胎盤分泌 GH-V、placental lactogen、proinflammatory exosomes、miRNA → IR;母 β-cell 補償 ↑ 250%;GDM = 補償不足;產後 IR 多消失但未來 T2DM 風險升 7× 第二三孕程 OGTT 篩;治療:飲食 + insulin(safest in pregnancy);產後 6-12 週 OGTT
Glucocorticoid(內因 Cushing 或外用 steroid) 肝 gluconeogenesis ↑(PEPCK + G6Pase)+ 肌肉 IRS-1 down + 脂肪 redistribution(中央化)+ 肌蛋白分解 + 抑 insulin 分泌
30 mg/day prednisone × 數月 → 80% 非 DM 病人 HbA1c 升;停 / 減量 + DM 治療
Posttransplant DM(PTD) Steroid + mTOR 抑制劑(sirolimus、everolimus)+ calcineurin 抑制劑(tacrolimus、cyclosporine)三重打擊;steroid + mTOR-i 主要 IR;CNI 主要降 insulin secretion 不建議用 HbA1c 第一年篩(紅血球 turnover 變動);多用 fasting / OGTT;治療同 T2DM
HIV / antiretroviral Protease inhibitor:抑 GLUT4 + lipodystrophy + 線粒體異常 + Dicer ↓ → exosomal miRNA ↓;Integrase strand transfer inhibitor(dolutegravir 等):增體重(hypothalamic 食慾 ↑) HIV 病人 T2DM 發生率近兩倍;MI 風險 75% 高;2024 多用 INSTI 但需體重 / 代謝監測
Glucotoxicity / Glucosamine 持續高血糖 → hexosamine pathway → glucosamine ↑ → 干擾 GLUT4 translocation;β-cell 也受 glucotoxicity 嚴格血糖控制可部分逆轉
Postoperative hyperglycemia Stress hormones(cortisol、epinephrine、norepinephrine)→ IR + 肝 gluconeogenesis ↑;epinephrine 也降 insulin secretion;pressor 加重 術後血糖目標 140-180 mg/dL(不論是否 DM)— 改善 wound infection + mortality
Statin 機轉不明;clinical trials 顯示新發 DM 風險升(small absolute) 不停 statin(CV benefit 大於 DM 風險);監測
Antipsychotic 體重升 + 直接代謝效應;olanzapine / clozapine 風險最高 定期 BG / lipid 監測;考慮替代藥(aripiprazole、ziprasidone 較中性)
PCOS(cross-ref Ch 15) IR + hyperinsulinemia + hyperandrogenism vicious cycle metformin + GLP-1 RA + 體重控制
NAFLD / MASLD 肝臟 ectopic fat(DAG / ceramide)→ hepatic IR;雙向因果 體重控制 + GLP-1 RA + resmetirom(FDA 2024,THR-β agonist)

14. Type B Insulin Resistance(罕見但考點)

  • Anti-IR autoantibody → 結合 IR 阻擋 insulin 結合 + 部分 IR 受體 internalization
  • 嚴重 IR:每日 insulin 需求可達 數千 unit
  • 典型表現acanthosis nigricans(黑色棘皮症)+ 嚴重 hyperglycemia + hyperinsulinemia + 體重 ↓(不像 T2DM 多胖)
  • 多見於自體免疫病人(SLE、Sjögren 等)
  • 治療:免疫抑制(rituximab + cyclophosphamide + maintenance;2010 NIH protocol → 2023 multi-center 確認)→ 部分 remission
  • type A insulin resistance(IR receptor mutation)不同

15. 治療意義 + 2024 paradigm

早期 vs 晚期 T2DM 治療策略: - 早期(IR + β-cell function 部分保留):metformin + GLP-1 RA / SGLT2i(不靠 hyperinsulinemia)+ 體重控制 - 進階(β-cell 失能進展):加 insulin(必要時);新藥 tirzepatide - 晚期(β-cell 嚴重失能):basal-bolus insulin

Bariatric surgery 為 paradigm shift: - 30-50% T2DM 病人術後 remission(特別 BMI ≥ 35) - 機轉:GLP-1 surge + β-cell function 部分恢復 + adipose IR 改善 - STAMPEDE 5/10 yr trial 持續 benefit

「逆轉 T2DM」概念(DiRECT trial 2018-2022 Lancet): - 嚴格熱量限制(800-1200 kcal/day × 3-5 個月)+ 規律 follow-up - 60-70% 體重 ≥ 15 kg 者可達 remission(HbA1c < 6.5% 不用藥) - 不是治癒;停止介入會復發


33.2 📘 Detail(逐段書面詳解 + 比較表 + 個案 + MCQ)

本章 Detail 切成五個大節,正好對應 Williams 15e 原書 Ch 33 的五個 sub-section:33.1 Epidemiology / 33.2 Pathogenesis / 33.3 Insulin Signaling / 33.4 Insulin Resistance / 33.5 Special Conditions。閱讀順序:先吃流行 + pathogenesis 框架,再進 signaling 細節,最後接 IR 機轉與特殊情境。


33.3 33.1 Epidemiology of Type 2 Diabetes Mellitus(T2DM 流行病學與風險因子)

33.3.1 33.1.1 全球與台灣流行數字

我們先把 T2DM 的「規模感」打開。International Diabetes Federation(IDF)2021 年報告全球 20-79 歲成人糖尿病為 537 M,預估 2045 年會升至 738 M;T2DM 佔全部 DM 90-95%(T1DM 5-10%、其他如 MODY / secondary < 5%)。美國成人 DM 盛行率 11.3%、prediabetes 38%(96 M)。台灣的數字過去常被低估說「5%」,但近年國健署 + 糖尿病學會的資料顯示台灣 40+ 歲成人 DM 盛行率約 12-15%,與美國同等量級;都市化飲食西化是主因之一。

兒童端的變化更值得警惕:過去新發兒童 DM 中 T2DM 比例 < 1-2%,現在已升至 ~ 30%;不再只是 T1DM 的領域。種族盛行率排名:美原住民(Pima Indian 為代表)約 14.5% 最高 > Hispanic > 黑人 > 亞裔 > 白人約 7.4%。

33.3.2 33.1.2 亞裔風險閾值較低(台灣特化)

亞裔在相同 BMI 之下 visceral fat 的比例顯著高於白人(同 BMI 下 visceral / total fat ~ 1.5-2 倍),所以「BMI 24 看起來不胖」其實已經是 visceral obesity。臨床上要記三組亞洲特化切點:

  • DM 篩檢 BMI 閾值:亞裔 ≥ 23 kg/m² 即啟動篩檢(一般族群 ≥ 25)— ADA 2024 與台灣糖尿病學會共識
  • 腰圍切點:亞洲男 ≥ 90 cm、女 ≥ 80 cm(與西方 102 / 88 不同)
  • Metabolic syndrome NCEP ATP III + IDF Asia 修正版:腰圍用上述切點,再加 TG ≥ 150 / HDL 男 < 40 女 < 50 / BP ≥ 130/85 / FPG ≥ 100,符合 ≥ 3 項即診斷

考題陷阱:題目給「台灣 50 歲男性 BMI 24、腰圍 92 cm、FPG 110」就要選「啟動 lifestyle + 一年內追蹤 OGTT」而不是「BMI 正常先觀察」。

33.3.3 33.1.3 非肥胖風險因子(家族史 / 久坐 / GDM 史 / 子宮內環境 / 微生物菌相)

T2DM 不純粹是肥胖病。Williams 15e 整理的風險因子分四層:

  • 遺傳:heritability 40-70%(雙胞胎研究);GWAS 已知 > 150 個 T2DM-associated loci,多數 effect size 小,整合後 polygenic risk score 仍只能解釋 ~10-20% 變異
  • demographic / 生活型態:年齡上升至 ~ 70 歲時盛行率最高;urbanization、飲食西化、久坐
  • 產科 / 子宮內:GDM 病史(未來 T2DM 風險升 7×)、子宮內過營養或不足(Barker hypothesis 的 fetal programming)、巨嬰兒史
  • 腸道菌相:Akkermansia muciniphila 等正向相關於 insulin sensitivity;dysbiosis(Firmicutes/Bacteroidetes 比例改變)負向相關;糞菌移植在小規模 trial 顯示部分 IR 改善(仍研究階段)

33.3.4 33.1.4 Metabolic Determinants 與 prediabetes 中間階段

Williams 15e 強調「intermediate-risk categories」概念:T2DM 不是黑白二元,而是 IFG(fasting 100-125)→ IGT(OGTT 2-hr 140-199)→ T2DM 的連續譜。ADA prediabetes 切點

  • FPG 100-125 mg/dL(IFG)
  • OGTT 2-hr 140-199 mg/dL(IGT)
  • HbA1c 5.7-6.4%

Prediabetes 階段每年 5-10% 進展為 T2DM;DPP(Diabetes Prevention Program 2002)顯示 lifestyle(體重降 7% + 每週 150 min 運動)可降 T2DM 風險 ~ 58%、metformin 降 ~ 31%。台灣健保未常規給付 metformin 用於 prediabetes,但 lifestyle intervention 為一致建議。

📍 MCQ A(隨堂)

一位台灣 52 歲男性業務主管,BMI 24.5、腰圍 94 cm、FPG 108、HbA1c 5.9%、TG 220、HDL 35。下列何者最合適的初步處置?

A. BMI 正常 + HbA1c < 6.5%,先觀察一年 B. 啟動 lifestyle(體重降 5-7% + 每週 150 min 運動)+ atherogenic dyslipidemia 追蹤;亞裔切點 BMI ≥ 23 即介入;3-12 個月後追 OGTT / HbA1c C. 立即起 metformin D. 只追蹤 fasting BG E. 直接做 OGTT 做完即停

答案:B

解析:本案符合 prediabetes(FPG 100-125 + HbA1c 5.7-6.4)+ 亞裔 visceral obesity(腰圍 ≥ 90)+ atherogenic dyslipidemia → metabolic syndrome 邊緣;亞裔閾值 BMI ≥ 23 已適用 lifestyle。DPP 顯示 lifestyle 降 T2DM 風險 58%。台灣健保不常規給付 metformin 在 prediabetes,但若高風險(年輕 / BMI > 30 / GDM 史)可個別考慮。


33.4 33.2 Pathogenesis of T2DM(致病機轉:基因 + 表觀遺傳 + 環境 + 四大代謝異常)

33.4.1 33.2.1 三因子模型(基因 × 表觀遺傳 × 環境)

Williams 15e Pathogenesis 段一開始就點出:T2DM 的形成是「基因 × 表觀遺傳 × 環境」三因子互動,不是任何單一因素能解釋。圖示如下:

基因(heritability 40-70%)+ 表觀遺傳 + 環境
   ↓
肥胖(特別 visceral / 中央 obesity)+ 久坐 + 飲食西化 + 醫源(藥物)
   ↓
   ┌─────────────────┬─────────────────┐
   ↓                 ↓                 ↓
Insulin resistance  Adipose 發炎       β-cell 漸進失能(cross-ref Ch 32)
(muscle/liver/    (TNFα、IL-6、       - 失 first phase
  adipose 同時)    macrophage 浸潤)   - glucose sensitivity ↓
   ↓                 ↓                 - dedifferentiation
肝臟 gluconeogenesis ↑   Ectopic fat    - incretin defect
肌肉 GLUT4 ↓             (肝 / 肌肉)
脂肪 lipolysis ↑
   ↓
Hyperglycemia → glucotoxicity → β-cell 進一步失能
   ↓
T2DM 確診(fasting > 126 / OGTT 2hr > 200 / HbA1c > 6.5%)

33.4.2 33.2.2 T2DM 的「四大代謝異常」(cardinal abnormalities)

從病理生理視角,T2DM 病人一定有以下四個核心異常(Williams 15e Pathogenesis 段條列):

  1. 周邊組織對 insulin 的抗性:肌肉、脂肪、肝臟(classical insulin-action tissues)都同時 IR
  2. β-cell 對葡萄糖刺激的胰島素分泌異常:可表現為 first phase 消失 / 整體 insulin level 高 / 低 / 正常都有可能(cross-ref Ch 32)
  3. 餐後 glucose 攝取下降(肌肉為主)→ postprandial hyperglycemia
  4. 肝臟糖質新生增加 → fasting hyperglycemia

額外可有:hyperglucagonemia、incretin 分泌或作用異常、脂肪細胞 lipolysis 加速、腎小管 glucose 再吸收增加(SGLT2 治療標的)、中樞對代謝調控異常。DeFronzo 2009 Banting Lecture 的「Ominous Octet」整理了8 個 T2DM 致病組織器官:① 肌肉 IR ② β-cell 失能 ③ 肝糖質新生 ↑ ④ 脂肪細胞 lipolysis ↑ ⑤ incretin 缺陷(GLP-1 / GIP)⑥ α-cell glucagon ↑ ⑦ 腎臟 SGLT2 再吸收 ↑ ⑧ 腦部食慾 / metabolic 調控異常 — 為現代 T2DM 多藥物機轉的解剖學圖譜。

33.4.3 33.2.3 「IR 還是 β-cell defect 哪個先」的辯論

Williams 15e 直接寫出這個 fellow 必考的歷史辯論。重點:

  • 最早可偵測到的異常是 insulin resistance,可在臨床診斷 T2DM 前 20+ 年就出現
  • 單純 IR 不會發病:要 β-cell 補償失敗(disposition index 下降)才會進展為 T2DM
  • 換句話說,IR 是 necessary 但不是 sufficient;β-cell 端的補償能力是「最後一哩」

考點延伸:所以 Reaven 1988 提出的「syndrome X(後改名 metabolic syndrome)」核心是 IR;DeFronzo 等人後續強調 β-cell 端;現代統合觀點是「兩者並重,disposition index hyperbola(cross-ref Ch 32)」。

33.4.4 33.2.4 Genetic Factors — 多基因 + 單基因(MODY)

T2DM 主流是多基因遺傳:GWAS 已知 > 150 個 risk loci;最大 effect size 為 TCF7L2(Wnt pathway → 影響 incretin response 與 β-cell function);其他常考:FTO(食慾 / BMI)、KCNQ1 / KCNJ11(K channel / β-cell secretion)、PPARG(脂肪 differentiation)、SLC30A8(ZnT8,β-cell zinc transporter)。

MODY(maturity-onset diabetes of the young)為單基因 T2DM-like,AD 遺傳,< 25 歲發病(cross-ref Ch 32): - MODY 2(GCK):mild fasting hyperglycemia;不需藥;妊娠仍 OK - MODY 3(HNF1α):對 SU 反應極好;最常見 - MODY 1(HNF4α)MODY 5(HNF1β,常合併腎囊腫)MODY 4(IPF1)MODY 6(NeuroD1)

罕見的嚴重 IR syndromes: - Type A IR:IR receptor mutation;先天;無自體免疫 - Type B IR:anti-IR autoantibody;多 SLE / Sjögren;治療 immunosuppression - Lipodystrophy(congenital / acquired / HIV-associated;FPLD2/LMNA Dunnigan 型)

33.4.5 33.2.5 Epigenetic Risk + 子宮內環境

Williams 15e 為 epigenetic risk 開了獨立段落,重點:

  • DNA methylation + histone modification + miRNA 三層
  • 子宮內過營養(GDM 母):胎兒 β-cell 發育受影響 + 子宮內 hyperglycemia → 出生後肥胖 + DM 風險升(intergenerational transmission)
  • 子宮內不足(Barker hypothesis):低出生體重 → 成年 IR + DM;Dutch Hunger Winter 1944-45 cohort 證實
  • 環境 obesogen(雙酚 A、PFAS、農藥):透過表觀遺傳影響 metabolic phenotype(仍研究階段)

📍 MCQ B(隨堂)

25 歲女性 BMI 22、無家族肥胖史、HbA1c 6.4%、FPG 130;母親 28 歲時即診斷 DM 不需 insulin;對 SU 反應極好。最可能診斷?

A. T1DM B. 一般 T2DM C. MODY 3(HNF1α mutation) D. Type B IR E. Lipodystrophy

答案:C

解析:MODY 3(HNF1α)= 最常見 MODY;< 25 歲、AD 家族史、瘦、SU 反應極好(β-cell K-ATP channel 對 SU 敏感)。T1DM 多 autoimmune marker(GAD/IA-2 +)+ DKA。一般 T2DM 多伴隨肥胖。Type B IR 多自體免疫病人 + insulin 需求數千 unit/day + acanthosis nigricans。Lipodystrophy 體脂分布異常。Pearl:「< 25 歲 + AD 家族史 + 瘦 + SU 反應好」就要想 MODY 3。


33.5 33.3 Insulin Signaling + Tissue-Specific Actions(Insulin 訊號傳導與組織特異效應)

33.5.1 33.3.1 IR 結構 + 活化機制

  • 單鏈 prereceptor → 經 furin protease 切割 → α + β subunit
  • α + β 透過雙硫鍵連 → α2β2 heterotetramer
  • α-subunit(135 kDa):細胞外;含 insulin binding site;2 個 binding sites(不對稱協同)
  • β-subunit(95 kDa):跨膜 + 細胞內;含 tyrosine kinase domain(KD)
  • Insulin 結合:先 high-affinity binding 一個 site → 構型改變 → 第二 site low-affinity binding
  • Cryo-EM 顯示:unbound IR 為「inverted V shape」;ligand 結合後變「T shape」 → 拉近兩個 β-subunit → 跨磷酸化 + 自磷酸化
  • β-subunit Y1158、Y1162、Y1163(KD activation loop)+ Y960(juxtamembrane)+ C-terminal Y1328、Y1334 為主要磷酸化位點
  • 部分活化的 IR 內化(endocytosis)→ 部分 degraded、部分 recycled

33.5.2 33.3.2 三大 Critical Nodes 詳述

Node 1:IRS(insulin receptor substrate) - IRS-1, IRS-2, IRS-3(人類缺乏), IRS-4 - IRS-1:肌肉 / 脂肪主要;KO 老鼠輕度 IR + 生長慢 - IRS-2:肝臟 / β-cell 主要;KO 老鼠 β-cell failure + 嚴重 IR + DM - 結構:PH(pleckstrin homology)+ PTB(phosphotyrosine binding)+ SH2 互動位點 - 一個 IRS 蛋白可同時結合多個下游 effector

Node 2:PI3K(phosphatidylinositol 3-kinase) - Class IA:p85 regulatory + p110 catalytic subunit - 結合 IRS pY → 活化 → 將 PIP2 → PIP3 - PIP3 結合 PH domain → 招募 PDPK1 + AKT 至 plasma membrane - 抑制:PTEN(dephosphorylates PIP3) - 突變相關:PI3K activator 在 cancer;PI3K inhibitor(idelalisib 等)會造成 IR

Node 3:AKT / PKB(protein kinase B) - AKT1, AKT2, AKT3 三個 isoforms - AKT1 KO:生長慢 - AKT2 KO:嚴重 IR + DM(AKT2 是代謝 isoform) - 完整活化需兩處磷酸化: - T308(KD activation loop)由 PDPK1 磷酸化 - S473(hydrophobic motif)由 mTORC2(rictor)磷酸化 - 下游:FOXO(抑)、GSK3(抑)、TBC1D4(抑)、mTORC1(活)、其他

並行 MAPK 路徑: - IR → Shc → Grb2 → SOS → Ras → Raf → MEK → ERK - 主要 mitogenic(細胞生長 / 分化)效應 - 與 PI3K 路徑有 cross-talk

33.5.3 33.3.3 FOXO 在肝臟糖質新生中的核心角色

  • 平時 insulin → AKT → FOXO 磷酸化 → 核外排 → 不能轉錄
  • IR / 缺乏 insulin 狀態:FOXO 在核內 → 上調 PEPCK(phosphoenolpyruvate carboxykinase)+ G6Pase(glucose-6-phosphatase)→ 肝臟糖質新生 ↑
  • T2DM 中 FOXO 被持續活化 → 肝臟 gluconeogenesis 不被抑制 → fasting hyperglycemia
  • 老鼠 FOXO KO 可逆轉 streptozotocin DM 的肌肉萎縮
  • 臨床啟示:metformin 部分機轉是抑 hepatic gluconeogenesis(多透過 AMPK)

33.5.4 33.3.4 GLUT4 Translocation 細節

  • GLUT4 = SLC2A4 蛋白;450 amino acid;12 跨膜 domain
  • 主要在肌肉 + 脂肪 + 心臟表現(GLUT1 等其他 transporter 在其他組織)
  • 平時 90% GLUT4 在 intracellular GLUT4 storage vesicles(GSVs)
  • Insulin → AKT → AS160(TBC1D4)磷酸化(key event)
  • AS160 為 Rab-GAP(GTPase-activating protein)→ 被磷酸化後失活 → Rab10 + Rab8a 維持 GTP 結合 → vesicle docking + fusion
  • VAMP2 + syntaxin-4 + SNAP23 為 SNARE 複合體介導融合
  • 運動誘發 path:AMPK → TBC1D1(AS160 paralog)→ 同樣 Rab GAP 失活 → translocation;獨立於 insulin → 即使 T2DM 病人運動仍能 GLUT4 動員

33.5.5 33.3.5 T2DM 中的 GLUT4 缺陷

  • GLUT4 蛋白量在肌肉中正常(不是少)
  • insulin → AKT → AS160 → translocation 步驟受損(feedback ser phosphorylation)
  • 因此運動為 T2DM 病人非常有效(透過 AMPK path 繞過受損 IR signaling)
  • 脂肪組織中 GLUT4 可能減少(adipose 比肌肉脆弱)

33.5.6 33.3.6 Insulin 在肝臟的雙重 paradox(selective hepatic IR)

  • 正常:insulin → 抑制 gluconeogenesis + 抑制 lipogenesis 應該都有
  • T2DM:肝臟對 insulin 抗性 → gluconeogenesis 不被抑制(→ fasting hyperglycemia)
  • SREBP-1c → lipogenesis 路徑仍受 insulin 強烈刺激(selective IR)
  • 結果:fasting hyperglycemia + hepatic steatosis + 高 TG(VLDL)並存
  • 這是 NAFLD / MASLD 與 T2DM 雙向因果的分子基礎

33.6 33.4 Insulin Resistance(分子機轉 + obesity / hyperinsulinemia + measurement)

本節整合 Williams 15e Ch 33 的 Insulin Resistance and the Risk of T2DM 整段,把 IR 的分子機轉(serine 負回饋 / ectopic lipid / ER stress / 線粒體 / adipose 發炎 / PTP1B)+ obesity(visceral vs subcut)+ hyperinsulinemia 自我惡化迴路 + measurement methods(clamp / HOMA-IR / OGTT-based / FSIVGTT)放在一起;這也是 fellow 國考整合題最常出的章節。

33.6.1 33.4.1 Serine/Threonine Phosphorylation 負回饋

主要 kinases 對 IR + IRS 進行抑制性磷酸化:

Kinase 觸發 目標 site
mTOR / S6K 高 nutrient / amino acid / 慢性 hyperinsulinemia IRS-1 Ser307(mouse Ser302)/ Ser636 / Ser1101
JNK TNFα、ER stress、ROS、free fatty acid IRS-1 Ser307
IKK NF-κB pathway / 發炎 IRS-1 ser
PKC isoforms(特別 PKCθ) DAG 累積 in 肌肉 IR + IRS-1
PKCε DAG 累積 in 肝臟 IR

結果:IR + IRS-1 ubiquitin → degradation → PI3K / AKT 訊號減弱

33.6.2 33.4.2 Ectopic Lipid(DAG + Ceramide)

  • 過營養 → 脂肪儲存超出 subcutaneous capacity → 溢流到肝 + 肌肉(ectopic)
  • DAG(diacylglycerol)累積
    • 肌肉:activate PKCθ → IR / IRS-1 ser phos → IR
    • 肝臟:activate PKCε → IR phos → IR
  • Ceramide 累積
    • Activate PP2A → AKT 去磷酸化 → 訊號減弱
    • Activate atypical PKC ζ
    • 抑 mitochondrial OXPHOS
  • 不是純 BMI 問題:subcutaneous storage capacity 大的人即使肥胖也可能 metabolically healthy;ectopic 是關鍵

33.6.3 33.4.3 Mitochondrial Dysfunction + ER Stress

  • T2DM 肌肉:mitochondrial OXPHOS 活性 ↓ + biogenesis ↓(PGC-1α 表現降)
  • ROS(reactive oxygen species)↑ → 損傷 IR signaling + oxidative damage
  • ER stress:高 nutrient → unfolded protein 累積 → UPR(unfolded protein response)→ JNK + IKK → IR
  • 這些異常在 T2DM 病人 iPS 細胞 differentiate 為肌肉時仍存在 → 部分 cell-autonomous(不只是環境)

33.6.4 33.4.4 Adipose Inflammation 詳述

  • 肥胖時 adipocyte hypertrophy → hypoxia → MCP-1 等 chemokine ↑
  • macrophage 浸潤 → polarization to M1(pro-inflammatory)
  • 分泌 TNFα、IL-6、IL-1β
  • TNFα → IR β-subunit + IRS-1 ser phosphorylation → IR
  • IL-6 → SOCS3 ↑ → IRS degradation
  • Resistin:小鼠 adipocyte 主要;人類主要 macrophage;部分 IR 角色但臨床意義較小
  • Adiponectin:保護性 adipokine;肥胖時下降
  • Leptin:升 + leptin resistance(中樞 POMC neurons)

抗發炎介入:anti-TNFα 在 RA 病人有用(炎症本身)但對改善 IR / DM 效果有限(mixed results)

33.6.5 33.4.5 PTP1B + 其他 phosphatase

  • PTP1B(protein tyrosine phosphatase 1B):去磷酸化 IR + IRS → 負調控
  • 在 IR 病人中表現升 → 加重 IR
  • PTP1B KO 老鼠:insulin sensitivity 大增 + 抗 diet-induced obesity
  • LAR(leukocyte antigen-related):另一 phosphatase;在 IR 病人升
  • 藥物開發中(PTP1B inhibitor)— 但 selectivity 困難

33.6.6 33.4.6 Obesity 與 T2DM — 為什麼 visceral fat 比 subcutaneous fat 致病

Williams 15e 在 IR 段內專列「Obesity and T2D」與「Skeletal Muscle Insulin Resistance」兩個小節,整合在這裡。核心觀念:「不是肥不肥的問題,而是脂肪存在哪裡的問題」

Visceral(中央 / intraabdominal)vs subcutaneous fat 差異(前面 1-Page Summary 表已列;此處強調機轉):

  • Lipolysis:visceral 高(adrenergic β3-receptor 多 + insulin 抑 lipolysis 反應較差)→ FFA 大量釋放
  • Portal vein FFA flux:visceral fat 釋放的 FFA 直接灌入肝臟(這是 portal vs systemic 最關鍵差異)→ 肝 DAG 累積 → PKCε → IRS-2 ser phos → 肝 IR + gluconeogenesis 不被抑
  • 11β-HSD1:visceral 表現高 → 局部 cortisone → cortisol 增 → 加重 IR
  • Adipokine:visceral 分泌 adiponectin(保護性)少 + inflammatory cytokine(TNFα / IL-6 / MCP-1)多
  • Subcutaneous 反而部分保護:分泌 adiponectin 多;FFA 走 systemic 較稀釋

為什麼 fasting hyperglycemia 比 postprandial 更早出現? 因為 portal IR 比 muscle IR 更早登場 — visceral fat 一肥就先把肝臟搞壞。所以 T2DM 早期常見「FPG 110-130、A1c 6.0-6.4」階段,是 hepatic gluconeogenesis 失調主導。考題:「IFG(fasting 異常)vs IGT(餐後異常)」哪個對應 hepatic vs muscle IR?答 IFG = hepatic IR、IGT = muscle IR。

肌肉 IR 的特殊角色(Williams 15e Skeletal Muscle Insulin Resistance 段):餐後 glucose disposal 主要部位是肌肉(占 70-80%),缺陷主要在 glycogen synthesis(受 insulin-stimulated GLUT4 transport 不足限制)。Sir Philip Randle 1963 提出 glucose-fatty acid cycle(FFA 競爭 substrate oxidation 抑制 glucose 利用);現代 NMR spectroscopy 研究修正為「FFA 主要降 glucose transport(不是 oxidation)」— 這個歷史考點偶爾出現。

33.6.7 33.4.7 Hyperinsulinemia 自我惡化迴路(vicious cycle)

這個觀念是 Williams 15e Ch 33 把 1980-90s 的爭議解開的關鍵。我們會問:「IR → 補償性 hyperinsulinemia → 高 insulin 應該幫忙降血糖才對,為何不行?」答案是 hyperinsulinemia 本身會加重 IR

  • 24-72 hr 持續 physiologic hyperinsulinemia 即顯著降低 nonoxidative glucose disposal + 抑 glycogen synthase(Del Prato 1994 + Soop 2004)
  • 機轉:① 受體 downregulation(receptor internalization + degradation)② 後受體路徑 desensitization(mTOR/S6K → IRS-1 ser307 phos)③ GRB10/14 negative feedback 上調
  • 反向證據:抑制 insulin 分泌(diazoxide 短期)反而改善 IR

臨床啟示(這段在 fellow 考題反覆出現)

  • 加重 vicious cycle 的藥物:sulfonylurea + insulin(增 endogenous / exogenous insulin → 自我惡化 + 增體重)
  • 避免 vicious cycle 的藥物SGLT2i(glycosuria 路徑,不靠 hyperinsulinemia)、GLP-1 RA / tirzepatide(glucose-dependent secretion,非持續高 insulin)、metformin(抑 hepatic gluconeogenesis 不增 insulin)
  • 2024 ADA Standards of Care 的「早期用 GLP-1 RA + SGLT2i 不論 HbA1c」核心原因之一就是避開這個迴路

33.6.8 33.4.8 Insulin Resistance Measurement — Hyperinsulinemic Euglycemic Clamp(gold standard)

步驟: 1. 受試者禁食過夜 2. IV insulin 持續輸注(如 40 mU/m²/min)→ 血 insulin 升至 ~ 80-100 μU/mL(hyperinsulinemic) 3. 同時 IV glucose(20% solution)輸注 → 速率每 5-10 min 調整以維持 BG ~ 90 mg/dL(euglycemic) 4. Steady-state(90-120 min)下:glucose infusion rate(M value,mg/kg/min)= 全身 glucose disposal 5. 加 [3-³H] glucose tracer → 可分別測 hepatic glucose production(HGP)+ peripheral disposal

M value: - 健康人 ~ 8-12 mg/kg/min - T2DM ~ 2-4 mg/kg/min - 越低越 IR

優點:直接測量、定量精準 缺點:昂貴、耗時 3-4 hr、需專業團隊、需 IV access

33.6.9 33.4.9 HOMA-IR(簡易;門診 + 大型 cohort 用)

  • HOMA-IR = (fasting glucose mg/dL × fasting insulin μU/mL) / 405
  • 或:(FPG mmol/L × FPI μU/mL)/ 22.5
  • 健康 < 2;borderline 2-3;明顯 IR > 3
  • 優點:只要 fasting BG + insulin;可用於大型 cohort + outpatient
  • 缺點:fasting only;不反映 dynamic response;極端 IR 時不準
  • 不適用情境:① insulin-treated 病人(外源 insulin 虛高 FPI)② T1DM(內源 insulin 已枯竭)③ steroid 治療中 ④ 急性壓力 / 感染期間

台灣健保 / 自費實務:fasting insulin 在台灣多數醫學中心可自費(約 NT$ 200-400 / 次);健保不常規給付(PCOS、嚴重 IR、metabolic syndrome 評估等情境部分可申報)。臨床多用於:① PCOS lean 病人量化 IR 程度 ② 評估 metformin 是否合適 prediabetes 病人 ③ research / 自費健檢套餐。考題常考:「T2DM 用 basal insulin 40 U、HOMA-IR 8」→ 正解「不適用,需 short insulin washout 或 clamp」。

33.6.10 33.4.10 OGTT-Based Insulin Sensitivity

Matsuda Index = 10000 / √[(FPG × FPI) × (mean OGTT glucose × mean OGTT insulin)] - 整合 OGTT 多時點 - 與 clamp 相關性 ~ 0.7-0.8

Insulinogenic Index = (30-min insulin − fasting insulin) / (30-min glucose − fasting glucose) - β-cell function 簡易 readout

Disposition Index(OGTT) = Insulinogenic × Matsuda - 整合 secretion + sensitivity

33.6.11 33.4.11 Bergman Minimal Model(FSIVGTT)

  • Frequently sampled IV glucose tolerance test(25 + 個 sample point in 3 hr)
  • 數學 model 分離出:
    • SI(insulin sensitivity index)
    • AIR(acute insulin response,β-cell function)
  • 有時加 tolbutamide bolus 增 β-cell response
  • 比 clamp 較易執行但仍研究 setting

📍 MCQ 1(隨堂)

50 歲男性 BMI 32 + DM 已 8 年 + HbA1c 8.2% + 用 metformin + glipizide max dose + DPP-4 inhibitor 仍未控制 + 沒有 history of MI / CHF。Lab:fasting BG 165、TG 280、HDL 38、ALT 65、eGFR 85。最具 evidence 的下一步藥物選擇

A. 加 thiazolidinedione B. 加 GLP-1 RA(semaglutide)或 GIP+GLP-1 dual agonist(tirzepatide) C. 改 SU 換 meglitinide D. 立即起 insulin E. 加 sulfonylurea 第二類

答案:B

解析: - B 對:本案 T2DM + 肥胖 + NAFLD(ALT 65)+ 高 TG → GLP-1 RA / tirzepatide 為 ideal:① 降 HbA1c 1.5-2.5%;② 體重降 5-22%;③ 改善 NAFLD;④ CV outcome benefit(SUSTAIN / SELECT / SURPASS);⑤ 不靠 hyperinsulinemia(避免 vicious cycle)。Tirzepatide SURPASS-2 頭對頭優於 semaglutide 1 mg。 - A 錯:TZD(pioglitazone)增體重 + 心衰 / 骨折風險 + 膀胱癌訊號;本案肥胖不適。 - C 錯:SU 與 meglitinide 同類作用(SUR1)+ 都低血糖風險 + 體重升;不解決問題。 - D 錯:insulin 為最終手段;應先用新類藥物;insulin 還會增體重 + IR vicious cycle。 - E 錯:加另一類 SU 不解決;DPP-4i 已用,效力有限。 - 🌶️ Pearl:「T2DM + 肥胖 + NAFLD」→ GLP-1 RA / tirzepatide 為 first-line escalation,不靠 hyperinsulinemia 因此不會加重 IR vicious cycle。

📍 MCQ 2(隨堂)

35 歲女性突發嚴重 hyperglycemia(fasting BG 280, HbA1c 11.5%)+ 體重突然降 5 kg + acanthosis nigricans + 已知 SLE 5 年 + insulin 需求 1500 units/day 仍控制不佳。最可能診斷

A. T1DM B. T2DM C. Type B insulin resistance(anti-IR autoantibody) D. MODY 3 E. Cushing syndrome

答案:C

解析: - C 對:Type B IR = anti-IR autoantibody → 嚴重 IR;典型表現:① 多自體免疫病人(SLE、Sjögren);② 嚴重 hyperglycemia;③ insulin 需求 > 1000 unit/day(甚至數千 unit);④ acanthosis nigricans(黑色棘皮症);⑤ 體重降(不像 T2DM 多胖)。診斷靠 anti-insulin receptor antibody;治療 immunosuppression(rituximab + cyclophosphamide + maintenance)。 - A 錯:T1DM 多 autoimmune marker(GAD/IA-2)+ insulin 需求正常範圍 + 多急性 DKA。 - B 錯:T2DM insulin 需求多 < 200 unit/day;多胖。 - D 錯:MODY 3 < 25 歲 + 家族史 + 不需 insulin(對 SU 反應好)。 - E 錯:Cushing 引起 IR 但 insulin 需求不會 > 1000 unit;多有 cushingoid features(moon face / striae)。 - 🌶️ Pearl:「自體免疫 + insulin > 1000 unit/day + acanthosis nigricans + 體重降」想 type B IR;anti-IR antibody 確診;rituximab + cyclophosphamide。

33.6.12 33.4.12 Circadian Rhythms / Sleep / OSA 與 IR

這一段是 Williams 15e 在 IR 大段裡專列的 sub-section(Circadian Rhythms, Obesity, and Insulin Resistance),早期版本沒有,是 14e → 15e 新增的章節。我們會在這裡解釋「為什麼夜班醫護同事容易胖 + IR 升 + T2DM 風險增」這個臨床觀察的分子基礎。

Circadian clock 的分子骨架

  • 幾乎所有哺乳動物細胞都有 24-hr transcription-translation feedback loop,不只在 suprachiasmatic nucleus(SCN,下視丘)的核心時鐘,連肝、肌肉、脂肪也有外周 clock
  • 核心 clock genes:CLOCK + BMAL1(一對 transcription factor)→ heterodimerize → 結合 target gene promoter
  • 主要 target:PER(period)+ CRY(cryptochrome)→ 累積後回到核 → 抑 CLOCK-BMAL1 自身(負回饋環一)
  • 第二負回饋環:CLOCK-BMAL1 induce REV-ERBα(NR1D1)→ 抑 BMAL1 transcription
  • 這套 feedback 控制 sleep-wake、進食、hormone secretion(cortisol / melatonin / leptin / ghrelin)、metabolism(PEPCK / lipogenic genes 都有 clock-controlled rhythm)

Sleep disruption 與 IR / T2DM 的流行病學連結

  • 流行病學上 sleep duration ↓ + sleep quality ↓ 與肥胖 + T2DM + MASLD 顯著相關
  • 實驗性 sleep restriction(連續數晚 4-5 hr)→ ① insulin sensitivity ↓ ② leptin ↓ + ghrelin ↑ → 食慾刺激 ③ inflammatory cytokine ↑ ④ CV risk factor 惡化
  • 進食時機與 circadian metabolism 不同步 → fatty acid appearance + lipoprotein lipase activity 改變 → ectopic lipid 易累積 → lipotoxicity
  • 老闆臨床觀察:值班 + 夜班護理師 + 國際線空服員 BMI 上升 + HOMA-IR 升 + GDM 風險升,都符合這個 mechanism

Obstructive Sleep Apnea(OSA)+ IR

  • OSA 結合 sleep fragmentation(醒來次數多)+ intermittent hypoxemia(SpO₂ 反覆下降)→ 雙重打擊 IR
  • 機轉:sympathetic activation + HPA axis activation + oxidative stress + endothelial dysfunction
  • T2DM + OSA 病人治療 OSA(CPAP)對 glycemic control 有改善,但依從性差是最大臨床障礙(CPAP 戴不住)
  • 篩檢:T2DM 控制不佳 + 肥胖 + 打鼾 / 白天嗜睡(Epworth ≥ 10)→ 下單 polysomnography 或 home sleep apnea test(HSAT)
  • 台灣健保:AHI ≥ 30 給付 BIPAP;輕中度 OSA(AHI 5-29)+ 共病可申請

Time-Restricted Eating(TRE)的逆轉證據

  • 小鼠 high-fat diet ad libitum → 肥 + IR + hepatic steatosis;同樣熱量限制在 8 hr 內 → 預防 obesity / hyperinsulinemia / NAFLD / inflammation(等熱量但時機不同
  • 人類:5 週 TRE 6 hr vs 12 hr 等熱量 → prediabetic 男性 insulin sensitivity 與血壓改善(即使體重沒明顯降)
  • 10 hr TRE(社區研究 + smartphone tracking)→ body composition + 體重 + glycemic 改善
  • 但 caloric restriction 加上 TRE 沒有額外加成 benefit(多數 benefit 可由體重降解釋)
  • 臨床建議:肥胖 + prediabetic / T2DM 病人「12 hr 內進食、12 hr 禁食」是最低門檻;激進版 8/16 或 6/18 對動機強的病人有用,但夜班族很難執行

33.6.13 33.4.13 Gut Microbiome / Metabolome 與 IR / T2DM

這也是 Williams 15e 新增的 sub-section(Role of the Gut Microbiome and Metabolome in Diabetes and Insulin Resistance),對應近 10 年 microbiome 在 metabolic disease 的爆量研究。Fellow 國考會考觀念,未必考細節 species。

Gut microbiome 的基本背景

  • 出生時 seed(vaginal vs C-section 不同)→ 嬰兒期 reform → 成人後相對穩定
  • 但成人後仍可被飲食、抗生素、疾病狀態重塑
  • 多數為 commensal / mutualistic:營養代謝、藥物代謝、gut barrier、宿主免疫教育
  • 動物 + 人類研究:gut microbiome 對肥胖、T2DM、metabolic syndrome、IR 都有獨立貢獻
  • 老鼠出生早期 low-dose 抗生素 → 干擾正常 microbiome 發育 → 成年後肥 + glucose intolerance

Microbiome → IR 的四大路徑

路徑 機轉 結果
Gut barrier 完整性 dysbiosis → tight junction 鬆 → “leaky gut” LPS / endotoxin 進 portal → TLR4 activation → hepatic IR
代謝產物(metabolites) 短鏈脂肪酸(SCFA:acetate / propionate / butyrate)+ bile acid 修飾 + amino acid 代謝 SCFA 多數保護(butyrate 餵養 colonocyte + 抗發炎);某些 metabolite 是 T2D biomarker
免疫教育 影響 Treg vs Th17 平衡 + macrophage polarization M1/M2 平衡 → adipose / 肝臟發炎程度
Bacterial proteins / endotoxin / cytokine 直接進血 → 全身發炎 系統性 IR

T2DM 相關 biomarker metabolite(fellow 知道有這些就好):

  • 保護性:SCFA(butyrate / propionate / acetate)
  • 致病性 biomarker:2-aminoadipate、α-hydroxybutyrate、N-acetylglycine
  • branched-chain amino acid(BCAA:leucine / isoleucine / valine):與 IR 相關(部分由 microbiome 產生 + 宿主代謝)
  • TMAO(trimethylamine N-oxide):紅肉 + 蛋黃 → microbiome 產生 TMA → 肝氧化為 TMAO → CVD risk↑(不直接 IR 但 T2DM 共病)

治療向度(早期但已上 NEJM)

  • Prebiotic(發酵纖維、菊苣)→ 餵養 SCFA-producing bacteria
  • Probiotic(Lactobacillus / Bifidobacterium 混合)→ 部分 trial 顯示 HbA1c 略降
  • Fecal microbiota transplant(FMT):lean donor → metabolic syndrome 受贈者 → insulin sensitivity 短期改善(Vrieze 2012 Gastroenterology),但 effect 短暫
  • Metformin 一部分降糖效果是透過 microbiome(增 Akkermansia muciniphila
  • Bariatric surgery(RYGB)remission 有一部分透過 microbiome 重塑

台灣實務

  • Probiotic / prebiotic 健保不給付;自費補充科學證據仍弱(多 trial 結果 mixed)
  • FMT 在台灣只限 C. difficile recurrent infection(健保 + 國衛院 IRB);T2DM / IR 仍 research only
  • 老闆對病人衛教:「益生菌沒有壞處但別期待降 HbA1c 1%」、「真正的 microbiome therapy 是高纖飲食 + 蔬果 + 全榖(自體 prebiotic)」

📍 MCQ 3(隨堂)

32 歲男性護理長,連續輪夜班 5 年。BMI 28、HbA1c 5.9%、HOMA-IR 3.2、TG 220、HDL 38。最具實證的非藥物 intervention

A. 維持原班表 + metformin B. 改回固定日班 + 12-hr time-restricted eating(晚 8 點到隔天早 8 點禁食) C. 高劑量 vitamin D + 益生菌 D. 立刻 GLP-1 RA E. 低碳水化合物 ketogenic diet

答案:B

解析: - B 對:本案 prediabetic(A1c 5.9 / HOMA-IR 3.2)+ shift work + 肥胖 → root cause 是 circadian disruption;Williams 15e 引用人類 5 週 TRE 6 hr trial 顯示 prediabetic 男性 insulin sensitivity + BP 改善(即使體重沒明顯降)。改日班 + 12-hr 禁食是 first-line lifestyle。 - A 錯:metformin 不解決 circadian disruption;指引仍要先 lifestyle。 - C 錯:vitamin D 對 IR 沒一致 benefit;益生菌證據弱。 - D 錯:A1c 5.9% 屬 prediabetes,未到指引啟動 GLP-1 RA 的門檻(除非 BMI ≥ 35 + 多共病)。 - E 錯:ketogenic 短期降 IR 但長期 adherence 差 + LDL 升風險;不是 first-line。 - 🌶️ Pearl:「夜班 + prediabetic + HOMA-IR 升」記得問 root cause 是 circadian disruption;TRE 12 hr 是 minimum;激進 8/16 對動機強的病人有用。


33.7 33.5 Special Conditions Inducing Insulin Resistance(特殊情境)

Williams 15e 把「Drug- and Stress-Induced Insulin Resistance」+ GDM 整理在這個 sub-section。我們分九個情境逐一過:① GDM ② glucocorticoid ③ posttransplant DM ④ HIV ⑤ PCOS ⑥ NAFLD/MASLD ⑦ glucotoxicity / 術後 ⑧ statin / antipsychotic ⑨ Type B insulin resistance(極端罕見但 fellow 必考)。每個情境的 keyword:機轉 / 篩檢時機 / 一線藥物。

33.7.1 33.5.1 Gestational Diabetes(GDM)

病生理: - Pregnancy 本身就是 IR 狀態(特別 second / third trimester) - 胎盤分泌:placental GH-V、placental lactogen、proinflammatory exosomes、miRNA → IR - 母親 β-cell 補償性 ↑ insulin secretion 250% - GDM = 補償不足(base β-cell function 較弱者)

篩檢: - 24-28 週 OGTT(IADPSG / WHO 標準:fasting ≥ 92 / 1h ≥ 180 / 2h ≥ 153) - 高風險:BMI ≥ 30、PCOS、之前 GDM、家族 DM、多胞胎、特定族群 - 第一孕程 fasting > 126 → preexisting T2DM(不是 GDM)

治療: - 飲食 + 運動 - insulin 為 pregnancy 最安全的降血糖藥(不過 placenta) - Metformin / glyburide:部分指引接受但有過 placenta 顧慮 - GDM 後未來 T2DM 風險升 7×;產後 6-12 週 OGTT;後續每 1-3 年篩

33.7.2 33.5.2 Glucocorticoid-Induced IR

機轉: - 直接 transcription effect:增 PEPCK + G6Pase(gluconeogenesis) - 肌肉 IRS-1 down → GLUT4 translocation 受損 - 脂肪 redistribution(中央化)+ 肌肉 → 脂肪轉換 - 抑 insulin secretion - 24-hr 高劑量 dex → 全身 IR + adipose IR 矛盾性增強(acute effect)

臨床: - > 30 mg/day prednisone × 數月 → 80% 非 DM 病人 HbA1c 升 - > 7.5 mg/day × 3+ 個月就有顯著 IR - 治療 IR:減量 + DM 治療(特別 prandial insulin,因 cortisol 主要影響餐後血糖)

33.7.3 33.5.3 Posttransplant Diabetes Mellitus(PTD)

三重打擊: - Steroid(高劑量):IR + 抑 insulin secretion(同 5.2) - mTOR inhibitor(sirolimus / everolimus):抑 mTOR pathway → IR;本身可能不致 DM 但與 calcineurin 合用會 - Calcineurin inhibitor(tacrolimus / cyclosporine):主要降 insulin secretion(β-cell 直接 toxic);tacrolimus > cyclosporine

注意事項: - 第一年不用 HbA1c 篩(紅血球 turnover 變動)→ 改 fasting / OGTT - 治療同 T2DM(GLP-1 RA / SGLT2i 個別考慮,注意感染風險)

33.7.4 33.5.4 HIV-Associated IR

  • 舊式 protease inhibitor:直接抑 GLUT4 + 線粒體異常 + lipodystrophy + Dicer ↓ → exosomal miRNA ↓
  • 舊式 NRTI(thymidine analog 如 stavudine、zidovudine):lipoatrophy
  • 新式 INSTI(dolutegravir、bictegravir、raltegravir):增體重(hypothalamic 食慾調控;2020s 多份 trial 證實)
  • HIV 病人 T2DM 發生率近 2 倍;MI 風險升 75%
  • Tesamorelin(GHRH analog)→ 改善 visceral fat redistribution + lipid profile

33.7.5 33.5.5 PCOS(cross-ref Ch 15)

  • IR + hyperinsulinemia ↔︎ hyperandrogenism vicious cycle
  • Hyperinsulinemia → 卵巢 theca cell 增產 androgen + 肝 SHBG ↓ → free testosterone ↑
  • Androgen excess → 加重 visceral 肥胖 + IR
  • 治療:metformin + GLP-1 RA + 體重控制 + COC(不希望生育時)+ ovulation induction(希望生育時)

33.7.6 33.5.6 NAFLD / MASLD(Metabolic dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease)

  • 2023 AASLD 改名 NAFLD → MASLD(metabolic-associated)
  • 肝臟 ectopic fat → DAG accumulation → PKCε → 肝 IR
  • 雙向因果:IR → 肝 lipogenesis ↑ → 更多脂肪 → 更多 IR
  • T2DM 病人 NAFLD 盛行率 70-80%
  • 2024 治療resmetirom(FDA 2024,THR-β agonist)為首個 NASH 適應症 / GLP-1 RA / 體重管理

📍 MCQ 3(隨堂)

28 歲懷孕婦女 28 週 OGTT 結果:fasting BG 95 mg/dL、1-hr 188 mg/dL、2-hr 158 mg/dL(IADPSG 標準 fasting ≥ 92 / 1h ≥ 180 / 2h ≥ 153 各任一即陽性)。BMI 31。最佳處置

A. 觀察至產後再評估 B. 診斷 GDM;起飲食 + 運動 + 必要時 insulin(pregnancy 最安全) C. 立即起 metformin D. 起 SU E. 終止懷孕

答案:B

解析: - B 對:fasting 95、1-hr 188、2-hr 158 三個都符合 IADPSG GDM 標準(任一即可)→ 診斷 GDM;治療階梯:① 飲食(餐後 BG 控制 + carb counting)+ 運動(每日 30 min);② 若 1-2 週後 fasting > 95 或 1-hr 餐後 > 140 或 2-hr 餐後 > 120 → 加 insulin(pregnancy first-line,不過 placenta);③ 部分指引接受 metformin 或 glyburide 但 insulin 仍最安全。 - A 錯:診斷成立必須治療;GDM 不治療會增 macrosomia / shoulder dystocia / 新生兒低血糖 / preeclampsia / 母 future T2DM 風險。 - C 錯:metformin 過 placenta;雖然部分指引接受但不是 first-line。 - D 錯:SU(glyburide)部分過 placenta;非優先。 - E 錯:GDM 不是終止懷孕的 indication。 - 🌶️ Pearl:「pregnancy + GDM」→ 飲食 + insulin(最安全);產後 6-12 週 OGTT(多數 GDM 緩解;7× T2DM 終身風險);下次懷孕篩 GDM 早一點。

33.7.7 33.5.7 Glucotoxicity / Lipotoxicity / 術後 Stress Hyperglycemia

Williams 15e 在 IR 段內反覆提到 glucotoxicity 與 lipotoxicity 的雙重打擊;fellow 國考必背:

  • Glucotoxicity:持續高血糖 → hexosamine pathway 活化 → glucosamine ↑ → 干擾 GLUT4 translocation;β-cell 也因 glucotoxicity 進入 dedifferentiation;嚴格血糖控制可部分逆轉(這是「temporary insulin」用在新發 T2DM 病人改善 β-cell function 的理論基礎)
  • Lipotoxicity(β-cell 端):FFA 過量 + ectopic pancreatic fat → β-cell apoptosis + dedifferentiation;連結 Ch 33(IR)與 Ch 32(β-cell secretion)的 twin cycle hypothesis
  • 術後 stress hyperglycemia:手術 / 嚴重感染 → 兒茶酚胺(epinephrine、norepinephrine)+ cortisol + cytokine 釋放 → 急性 IR + 肝糖質新生增加 + epinephrine 抑 insulin secretion;ICU 血糖目標 140-180 mg/dL(NICE-SUGAR 2009 證實過嚴 80-110 反而增死亡)

考點:「ICU 病人 BG 200-220 要不要 tight control?」答 NO,140-180 即可。「新發 T2DM HbA1c 11% 暫時用 insulin 兩個月再轉口服」概念 = 解 glucotoxicity,讓 β-cell 喘息 → 部分恢復後可降階。

33.7.8 33.5.8 Drug-Induced IR — Statin / Antipsychotic / 其他

Williams 15e 點名一份「藥物清單」(Box 33.2),fellow 必背:

  • Statin:機轉不完全清楚(可能透過 GLUT translocation 受損 + β-cell function 影響 + 降 ubiquinone);JUPITER trial 顯示新發 DM 風險升 ~ 9%(small absolute);CV benefit 遠大於 DM 風險,不停 statin;高風險 statin + 新發 DM 可同時起 metformin
  • Antipsychotic:體重升 + 直接代謝效應;olanzapine + clozapine 風險最高(每年 BG / lipid 監測);aripiprazole + ziprasidone 較中性;換藥需精神科醫師評估
  • β-blocker(傳統 non-selective):propranolol / atenolol 部分增 IR + 掩蓋 hypoglycemic warning;現代多用 cardio-selective 或 carvedilol(α/β 雙)影響較小
  • Thiazide(高劑量):> 25 mg/day HCTZ 會增 IR + 新發 DM;現代多用低劑量(12.5 mg)配 ACEi/ARB
  • Niacin:2-3 g/day 用於 dyslipidemia 時會升 BG;現代少用(AIM-HIGH 後)
  • Cyclosporine / Tacrolimus:見 33.5.3 PTD 段
  • Pentamidine:罕見;先 hypoglycemia(β-cell 釋出 insulin)後 hyperglycemia(β-cell 破壞)

33.7.9 33.5.9 Type B Insulin Resistance + Lipodystrophy(罕見但 fellow 必考)

Type B insulin resistance(anti-IR autoantibody):

  • 機轉:IgG 抗體結合 insulin receptor → 阻擋 insulin 結合 + 部分 receptor internalization
  • 臨床三聯徵:① 嚴重 IR(insulin 需求 數百到數千 unit/day)② acanthosis nigricans(黑色棘皮症,頸後 / 腋下 / 鼠蹊)③ 體重降(不像 T2DM 多胖)
  • 背景病:50% 合併 SLE / Sjögren / mixed connective tissue disease;偶見惡性疾病 paraneoplastic
  • 可呈現雙相:IR 期與自發性 hypoglycemia 期切換(agonist effect)
  • 診斷:anti-insulin receptor antibody(少數實驗室;NIH / 部分學術中心)
  • 治療Brown-NIH protocol(rituximab + cyclophosphamide + dexamethasone → 維持治療)緩解率 ~ 80%;2023 multi-center 確認;高劑量 U-500 insulin / IGF-1 為 bridging
  • 與 type A IR 鑑別:type A = IR receptor mutation(基因,無自體免疫,見於 leprechaunism、Rabson-Mendenhall、type A IR 三組譜系)

Lipodystrophy syndromes(脂肪分布異常 → 嚴重 IR):

  • Congenital generalized lipodystrophy(Berardinelli-Seip):AGPAT2 / BSCL2 mutation;極瘦 + 嚴重 IR + hyperTG + MASLD + cardiomyopathy
  • Familial partial lipodystrophy(FPLD2,Dunnigan)LMNA mutation;四肢瘦軀幹胖 + 嚴重 IR + hyperTG + 早發 CV disease;女性 puberty 後發病
  • Acquired lipodystrophy:post-HIV PI(lipoatrophy)/ 局部反覆注射 insulin
  • 治療:metformin + 高劑量 insulin + fenofibrate + metreleptin(recombinant leptin) 對 generalized lipodystrophy 有適應症;FPLD 視 leptin 水準個別考慮

考題識別線索:「BMI 不胖 + 嚴重 IR + 家族史 + 體脂分布異常」→ lipodystrophy;「BMI 不胖 + 嚴重 IR + 自體免疫病史 + acanthosis nigricans + insulin > 1000 U/day」→ Type B IR。


33.8 33.6 Self-test MCQ — 章節單點題(Q1-Q20)

第一輪 20 題對應 Detail 五大節(33.1-33.5)的單點重點:流行 + pathogenesis + signaling + IR 機轉 + measurement + special conditions 各佔 3-4 題。

33.8.1 Q1(T2DM 流行)

全球 T2DM 占所有 DM 病例的比例?

A. 50% B. 70% C. 90-95% D. 100% E. < 30%

答案:C

解析:T2DM 占全部 DM 90-95%;全球 537 M(2021)→ 預估 738 M(2045);T1DM 約 5-10%;其他(MODY、secondary、neonatal)< 5%。


33.8.2 Q2(亞裔 DM 篩檢閾值)

ADA 2024 對亞裔成人開始 DM 篩檢的 BMI 閾值?

A. ≥ 18 B. ≥ 20 C. ≥ 23 kg/m² D. ≥ 25 E. ≥ 30

答案:C

解析:亞裔相同 BMI 下 visceral fat 比例較高 → IR 風險較大 → 建議 BMI ≥ 23 kg/m² 開始篩 DM(vs 一般族群 ≥ 25);搭配腰圍標準(亞洲男 ≥ 90 / 女 ≥ 80 cm)。


33.8.3 Q3(IR α + β subunit)

Insulin receptor 的結構?

A. 單鏈 B. α2β2 heterotetramer(雙硫鍵連接) C. αβ heterodimer D. α only E. β only

答案:B

解析:IR 為 α2β2 heterotetramer;α (135 kDa) 細胞外結合 insulin;β (95 kDa) 跨膜 + 細胞內含 tyrosine kinase;單鏈 prereceptor 經 furin 切割後雙硫鍵連接成 heterotetramer。


33.8.4 Q4(三大 critical nodes)

Insulin signaling 的「三大 critical nodes」?

A. IR / mTOR / FOXO B. IRS / PI3K / AKT C. JNK / IKK / PKC D. MAPK / ERK / Ras E. PTP1B / LAR / SHP

答案:B

解析:三大 critical nodes — Node 1:IRS(IRS-1/2 為主);Node 2:PI3K(p85 + p110,產 PIP3);Node 3:AKT(3 isoforms,AKT2 為代謝主要);mTOR / FOXO 等是下游 effector;MAPK 是並行 mitogenic 路徑。


33.8.5 Q5(GLUT4 主要組織)

GLUT4 主要表現於哪些組織?

A. 肝 / 腦 / 紅血球 B. 骨骼肌 / 脂肪 / 心臟 C. 腎 / 腸 D. 全身均勻 E. 只有 β-cell

答案:B

解析:GLUT4 是 insulin-responsive transporter;主要在骨骼肌、脂肪、心臟;肝臟用 GLUT2,腦用 GLUT3;β-cell 人類用 GLUT1(rodent 用 GLUT2)。


33.8.6 Q6(GLUT4 translocation 主要訊號)

Insulin 引起 GLUT4 translocation 的關鍵 downstream 分子?

A. mTOR B. AKT 磷酸化 AS160(TBC1D4)→ 解除 Rab GAP 抑制 → vesicle 動員 C. JNK D. PKC E. MAPK

答案:B

解析:AKT → 磷酸化 AS160(TBC1D4)→ AS160 失活 → Rab10/8a GTPase 維持活化 → vesicle docking + fusion + GLUT4 露出 plasma membrane;運動透過 AMPK → TBC1D1 路徑(獨立於 insulin)。


33.8.7 Q7(運動對 T2DM 為何有效)

運動為何對 T2DM 病人 BG 有效(即使 insulin signaling 受損)?

A. 運動增 insulin 分泌 B. 運動透過 AMPK → TBC1D1 path 動員 GLUT4,繞過受損的 insulin signaling C. 運動降低肝臟 gluconeogenesis 直接 D. 運動增體重 E. 不有效

答案:B

解析:運動誘發的 GLUT4 translocation 透過 AMPK → TBC1D1(AS160 paralog)→ 獨立於 insulin signaling;T2DM 病人 insulin signaling 受損但 AMPK path 仍 intact → 運動仍有效;運動 + 飲食控制是 T2DM 第一線基礎治療。


33.8.8 Q8(Visceral vs Subcutaneous fat)

Visceral 脂肪相較於 subcutaneous,對 IR 的關聯?

A. 兩者相同 B. Visceral > subcutaneous(lipolysis 高 + portal FFA flux + 11β-HSD1 高 + 較少 adiponectin + 較多 inflammatory cytokine) C. Subcutaneous > visceral D. 都不影響 E. 只看 BMI

答案:B

解析:visceral fat lipolysis 較高(adrenergic receptor 多)+ FFA 直接到肝(portal vein)+ 11β-HSD1 表現高(局部 cortisone → cortisol)+ adiponectin 低 + 發炎細胞激素高 → 強相關 IR、T2DM、NAFLD;subcutaneous 部分保護。


33.8.9 Q9(Insulin resistance gold standard)

評估 insulin sensitivity / resistance 的 gold standard?

A. HOMA-IR B. Hyperinsulinemic euglycemic clamp C. OGTT D. HbA1c E. Fasting insulin

答案:B

解析:hyperinsulinemic euglycemic clamp 直接測量 whole-body glucose disposal(M value);steady-state 下 glucose infusion rate = 全身 insulin sensitivity;昂貴但精準;HOMA-IR 是 simplified surrogate(與 clamp R² ~ 0.88)。


33.8.10 Q10(HOMA-IR 公式)

HOMA-IR 計算公式?

A. fasting BG / fasting insulin B. (fasting glucose × fasting insulin) / 405(mg/dL) C. HbA1c × insulin D. OGTT 2hr × insulin E. 純 insulin

答案:B

解析:HOMA-IR = (FPG mg/dL × FPI μU/mL) / 405;或 mmol/L 版本 / 22.5;只需 fasting BG + insulin;> 3 顯示明顯 IR;大型 cohort + outpatient 常用。


33.8.11 Q11(adipose 發炎主要 cytokine)

肥胖引起 IR 的關鍵 adipose-derived cytokine?

A. IL-10 B. TNFα + IL-6 C. TGF-β D. IFN-γ E. IL-2

答案:B

解析:肥胖 adipose hypertrophy → macrophage M1 浸潤 → TNFα + IL-6 + IL-1β;TNFα 直接磷酸化 IRS-1 ser → IR;IL-6 → SOCS3 → IRS degradation;resistin 角色在小鼠較強;adiponectin(保護性)反而下降。


33.8.12 Q12(Hyperinsulinemia 自我惡化)

持續 hyperinsulinemia 為何加重 IR?

A. 不會 B. 24-72 hr 持續 hyperinsulinemia → IR downregulate + 後受體路徑 desensitize → 自我惡化迴路(vicious cycle) C. 只在老人有 D. 只在孕婦有 E. 只與基因有關

答案:B

解析:Del Prato et al. 顯示 24-72 hr hyperinsulinemia 顯著降 nonoxidative glucose disposal + IR receptor downregulation;抑 insulin 分泌(diazoxide)反而改善 IR;臨床啟示:早期 SGLT2i / GLP-1 RA 不靠 hyperinsulinemia → 避免 vicious cycle。


33.8.13 Q13(Glucocorticoid IR 機轉)

Glucocorticoid 引起 IR 的多重機轉包括?

A. 增 hepatic gluconeogenesis(PEPCK + G6Pase ↑) B. 抑 muscle IRS-1 → GLUT4 translocation 受損 C. 脂肪 redistribution(中央化) D. 抑 insulin secretion E. 直接抑 GLUT2 在 β-cell

答案:E

解析:糖皮質類固醇引起 IR 的機轉包括 hepatic gluconeogenesis ↑ + 肌肉 IRS-1 down + 脂肪中央化 + 抑 insulin secretion + 蛋白分解;不直接抑 β-cell GLUT2;> 30 mg/day prednisone × 數月 → 80% 非 DM 病人 HbA1c 升。


33.8.14 Q14(Posttransplant DM 三重打擊)

Posttransplant DM 的「三重打擊」藥物組合?

A. 抗生素 + steroid + ACEi B. Steroid + mTOR inhibitor(sirolimus)+ calcineurin inhibitor(tacrolimus) C. 純 antibody therapy D. 化療 E. 不含 steroid

答案:B

解析:PTD 三重打擊 — Steroid(IR + 抑 secretion)+ mTOR-i(IR)+ CNI(β-cell toxic 主要降 secretion);tacrolimus > cyclosporine;第一年不用 HbA1c 篩(紅血球 turnover);改 fasting / OGTT。


33.8.15 Q15(GDM 治療首選)

GDM 一線藥物治療(飲食運動失敗時)?

A. Metformin B. SU(glyburide) C. Insulin(不過 placenta,妊娠最安全) D. SGLT2i E. GLP-1 RA

答案:C

解析:insulin 是 pregnancy 唯一不過 placenta 的降血糖藥;safest;標準 first-line;metformin / glyburide 部分指引接受但有 placenta 顧慮;SGLT2i / GLP-1 RA 在 pregnancy 禁用。


33.8.16 Q16(Type B insulin resistance)

Type B insulin resistance 的特徵?

A. β-cell 完全失能 B. Anti-IR autoantibody → 嚴重 IR(insulin > 1000 unit/day)+ acanthosis nigricans + 多在 SLE 病人 C. 純基因突變 D. T1DM 變化 E. MODY 子型

答案:B

解析:Type B IR = anti-IR autoantibody;嚴重 IR insulin 需求數千 unit/day;acanthosis nigricans + 體重降;多自體免疫病人(SLE、Sjögren);治療 immunosuppression(rituximab + cyclophosphamide + maintenance)。


33.8.17 Q17(HIV INSTI 副作用)

HIV INSTI(dolutegravir、bictegravir)的代謝副作用?

A. Lipoatrophy B. 體重增加(hypothalamic 食慾調控) C. 高血鉀 D. 高血壓 E. 急性肝損傷

答案:B

解析:新一代 INSTI(integrase strand transfer inhibitor)多份 trial 顯示體重增加;機轉可能在下視丘食慾調控;舊式 PI 引起 lipodystrophy + 直接 GLUT4 抑制;舊式 NRTI(thymidine analog)引起 lipoatrophy;換 INSTI 雖避免 PI 副作用但需體重監測。


33.8.18 Q18(PCOS 與 IR)

PCOS 與 IR 的雙向關係?

A. 純 hyperandrogenism 引起 B. IR + hyperinsulinemia ↔︎ hyperandrogenism vicious cycle(hyperinsulinemia 增卵巢 theca androgen + 抑 SHBG → free T 升 → 加重肥胖 + IR) C. 與 IR 無關 D. 純基因 E. 只與年齡有關

答案:B

解析:PCOS hyperinsulinemia → 卵巢 theca cell androgen ↑ + 肝 SHBG ↓ → free testosterone ↑ → 加重 visceral 肥胖 + IR;治療打破迴路:metformin + GLP-1 RA + 體重控制 + COC(不希望生育)+ ovulation induction(希望生育)。


33.8.19 Q19(NAFLD 新名 + 新藥)

2023 AASLD 更名後的脂肪肝 = ? 及 2024 首個 FDA 核准 NASH 治療藥?

A. NAFLD / metformin B. MASLD(metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease)/ resmetirom(THR-β agonist,FDA 2024) C. AFLD / silymarin D. 不變 / GLP-1 RA only E. 不變 / pioglitazone

答案:B

解析:2023 AASLD + EASL + ALEH 共同更名 NAFLD → MASLD(強調代謝相關);NASH 也改 MASH;2024 resmetirom(Rezdiffra)為首個 FDA 核准 MASH 適應症藥(甲狀腺受體 β agonist 增肝脂分解);GLP-1 RA + 體重管理也有效。


33.8.20 Q20(Hyperglycemic clamp vs Hyperinsulinemic euglycemic clamp)

評估 insulin sensitivity 用哪一種 clamp?

A. Hyperglycemic clamp B. Hyperinsulinemic euglycemic clamp C. 兩者皆可 D. 只有 OGTT E. 不需 clamp

答案:B

解析:hyperinsulinemic euglycemic clamp = sensitivity gold standard(IV insulin + IV glucose 維持 euglycemia,glucose infusion rate = whole-body disposal);hyperglycemic clamp 評估 β-cell function(first/second phase;cross-ref Ch 32)。


33.9 33.7 核心引用(Williams 15e 章末 references 摘取)

  • DeFronzo RA. Banting Lecture 2009. Diabetes 2009;58:773-795 — 「Ominous Octet」八重奏 T2DM 致病機轉;fellow 必讀
  • Reaven GM. Banting Lecture 1988. Diabetes 1988;37:1595 — 提出 syndrome X(後改名 metabolic syndrome);IR 為核心
  • Del Prato S, et al. Diabetologia 1994;37:1025 — 24-72 hr hyperinsulinemia 自我惡化迴路核心 evidence
  • Talchai C, Accili D, et al. Cell 2012;150:1223 — β-cell dedifferentiation paradigm shift
  • Lean MEJ, Taylor R, et al. Lancet 2018;391:541(DiRECT 1 yr)+ Lancet Diabetes Endocrinol 2019;7:344(2 yr)+ 2024 5 yr update — VLCD-induced T2DM remission
  • Schauer PR, et al. NEJM 2014;370:2002(STAMPEDE 3 yr)+ NEJM 2017;376:641(5 yr)+ 10 yr 後續 — Bariatric surgery T2DM remission
  • Nauck MA, et al. Endocr Rev 2024(incretin update) — GIP / GLP-1 / dual / triagonist 整理
  • Frías JP, et al. NEJM 2021;385:503(SURPASS-2,tirzepatide vs semaglutide)
  • Lingvay I, et al. NEJM 2023;389:514(SELECT,semaglutide CV in obesity)
  • Jastreboff AM, et al. NEJM 2023;389:514(Retatrutide phase 2,triagonist)
  • Bakris GL, et al. NEJM 2020;383:2219(FIDELIO-DKD,finerenone)+ Pitt B, et al. NEJM 2021;385:2252(FIGARO-DKD)
  • Harrison SA, et al. NEJM 2024;390:497(MAESTRO-NASH,resmetirom 首個 NASH 適應症)
  • 2024 ADA Standards of Care in Diabetes — Diabetes Care 2024;47(Suppl 1)
  • Knowler WC, et al. NEJM 2002;346:393(DPP) — Lifestyle vs metformin 防 T2DM 進展
  • Brown RJ, et al. JCEM 2010;95:1789 + 2023 multi-center update — Type B IR 治療 Brown-NIH protocol
  • Rinella ME, et al. Hepatology 2023;78:1966 — NAFLD → MASLD nomenclature consensus
  • NICE-SUGAR Investigators. NEJM 2009;360:1283 — ICU 血糖目標 140-180 vs 80-110 比較

33.10 章尾小結(老闆記憶用)

Ch 33 的三個 take-home

  1. 「IR 是 T2DM 最早的異常,但不會單獨發病」:T2DM 一定有「四大代謝異常」(peripheral IR + β-cell defect + 餐後肌肉攝取下降 + 肝臟糖質新生 ↑);DeFronzo 2009 把它擴成 ominous octet 八個器官;治療策略要鎖定多個器官(metformin 肝 + GLP-1 RA 腦/β-cell + SGLT2i 腎 + tirzepatide 多器官),不是單押 insulin
  2. 「Visceral fat → portal IR → fasting hyperglycemia 主導」:visceral fat lipolysis ↑ + portal vein FFA flux + 11β-HSD1 → 肝 DAG → PKCε → 肝 IR;這也是亞裔 BMI ≥ 23 + 腰圍 ≥ 90 即篩 DM 的解剖學原因;hyperinsulinemia 24-72 hr 即自我惡化,所以早期用 GLP-1 RA / SGLT2i 比 SU/insulin 更聰明
  3. 「Special conditions 三大記法」:① GDM(胎盤因子 + 母 β-cell 250% 補償,不夠就 GDM;insulin 為 pregnancy 最安全)② Glucocorticoid(PEPCK + G6Pase ↑、IRS-1 ↓;下午餐後最高)③ Type B IR(anti-IR antibody + SLE + insulin > 1000 U + acanthosis;rituximab + cyclophosphamide)

33.11 33.8 Self-test MCQ — 跨 section 整合題(Q21-Q25)

本組 5 題刻意打通多 section(IR 機轉 ↔︎ tissue-specific actions ↔︎ measurement ↔︎ β-cell ↔︎ 治療),對 fellow / 國考 vignette 整合題練習更貼近實戰。


33.11.1 Q21(DAG 在 IR 機轉)

DAG(diacylglycerol)在 IR 中的角色?

A. 抑 PKC B. 累積在肌肉 → activate PKCθ;累積在肝 → activate PKCε → IR / IRS ser phosphorylation → IR C. 直接抑 GLUT4 D. 增 insulin 分泌 E. 與 IR 無關

答案:B

解析:過營養 → 脂肪溢流 ectopic(肌肉 + 肝)→ DAG 累積 → 活化 PKC isoforms(肌肉 PKCθ、肝 PKCε)→ IR + IRS-1 serine phosphorylation → IR;ceramide 走 PP2A 路徑去磷酸化 AKT。


33.11.2 Q22(Selective hepatic IR 矛盾)

T2DM 肝臟「selective insulin resistance」的 paradox?

A. 全部路徑都抗 B. Insulin 抑 gluconeogenesis 路徑被抗(→ fasting hyperglycemia)但 SREBP-1c → lipogenesis 路徑仍被刺激(→ NAFLD + 高 TG) C. 全部路徑都正常 D. 沒有 paradox E. 只在 T1DM 有

答案:B

解析:T2DM 肝有「selective IR」— insulin 抑 gluconeogenesis 路徑(透過 FOXO)被抗 → fasting hyperglycemia + glucose 過量;但 SREBP-1c 路徑仍受刺激 → lipogenesis(肝 DNL ↑)→ NAFLD + 高 TG(VLDL);這是 T2DM + NAFLD 雙向因果的分子基礎。


33.11.3 Q23(β-cell dedifferentiation T2DM)

Talchai 2012 Cell 提出的 T2DM β-cell 主要變化?

A. 完全凋亡 B. Dedifferentiation(重新表現 progenitor markers + 失 mature β-cell genes)— 部分可逆 C. 不變 D. 過度增生 E. 病毒感染

答案:B

解析:T2DM 屍剖 β-cell mass 只少 30-40%(不夠解釋嚴重 hyperglycemia)→ Talchai 2012 Cell 顯示 β-cell dedifferentiation;可被 bariatric surgery + 嚴格血糖控制部分逆轉;現代 T2DM 治療 paradigm shift:「dysfunction 為主,不是死亡」。


33.11.4 Q24(Bariatric surgery T2DM remission)

Bariatric surgery(如 RYGB / sleeve)對 T2DM 的核心 effect?

A. 純體重減 B. 30-50% 病人可達 remission;機轉包括 GLP-1 surge + β-cell function 部分恢復 + adipose IR 改善 + dedifferentiation 部分逆轉 C. 純胃容量小 D. 完全治癒 E. 與 DM 無關

答案:B

解析:bariatric surgery(RYGB / sleeve / BPD)30-50% T2DM 病人術後 remission;機轉:GLP-1 surge + β-cell function 恢復 + adipose IR 改善 + dedifferentiation 逆轉;STAMPEDE 5/10 yr trial 持續 benefit;不是治癒(部分復發);BMI ≥ 35 + uncontrolled DM 為較強 indication。


33.11.5 Q25(SGLT2i benefit 機轉)

SGLT2 inhibitor 在 T2DM 的多維 benefit 機轉包括?

A. 降血糖(glycosuria)+ 降 HbA1c 0.5-1% B. 降體重 2-3 kg C. 降 BP(natriuresis) D. 心血管 + 腎臟 + 心衰保護 E. 直接增 insulin 分泌(透過 GLP-1)

答案:E

解析:SGLT2i = empagliflozin / dapagliflozin / canagliflozin / ertugliflozin;機轉:① 抑 SGLT2 → glycosuria → 降 BG(不需 insulin);② 降體重 2-3 kg;③ 降 BP(natriuresis);④ EMPA-REG / CANVAS 降 MACE;⑤ CREDENCE / DAPA-CKD 降 CKD 進展;⑥ DAPA-HF / EMPEROR 降心衰住院;不直接增 insulin 分泌(這是 GLP-1 RA / SU / DPP-4i 機轉);副作用:UTI / 生殖泌尿感染 / 罕 euglycemic DKA。


33.12 🎯 隨堂 7 Cases

7 個 fellow-level 臨床情境,涵蓋 T2DM insulin resistance 章節最常考的 paradigm:visceral obesity 早期 T2D / DiRECT VLCD remission / Type B IR autoantibody / partial lipodystrophy / PCOS + IR / GDM 後續 / Tirzepatide 反轉 IR。每個 case 強調「線索 → 診斷 → 治療轉變」三段式。

# 患者情境 關鍵線索 診斷 / 機轉 治療轉變 / Pearl
1 48 歲男性業務主管,BMI 26(亞裔),腰圍 96 cm,FPG 118 mg/dL、HbA1c 6.2%、TG 240、HDL 32、ALT 升、肝臟超音波 fatty liver;血壓 138/88 BMI 看似不胖但visceral obesity(亞裔腰圍男 ≥ 90)+ MASLD + atherogenic dyslipidemia + prediabetes,符合 metabolic syndrome(NCEP ATP III ≥ 3 項) Early T2DM with visceral adiposopathy;機轉:visceral fat lipolysis ↑ → portal FFA flux → 肝臟 DAG/ceramide 累積 → IRS-1 serine phos → hepatic IR + ↑ gluconeogenesis;HOMA-IR 推估 > 3.5 ① 不要等 BMI ≥ 30 才介入;亞裔 BMI ≥ 23 + 腰圍 ≥ 90 cm 即啟動 lifestyle ② Metformin 起始 + 早期 SGLT2i / GLP-1 RA 考量 ③ 體重降 5-7% 即可顯著改善 hepatic IR ④ Statin 下修 LDL(CV risk)
2 54 歲女性 BMI 35、HbA1c 8.4%、T2DM 病程 4 年、metformin + glimepiride;體重管理動機強;要求「能不能不用藥」 病程 < 6 年、BMI > 27、β-cell 還有保留(C-peptide 正常)、無嚴重併發症;符合 DiRECT trial 收案條件 T2DM remission candidate;機轉:8-12 週 VLCD 825-853 kcal/day(formula diet)→ 肝臟脂肪 ↓ → twin cycle 解除(liver FFA ↓ → β-cell lipotoxicity ↓)→ first-phase insulin secretion 部分恢復 ① 停所有口服藥開始 VLCD(注意 SU 須立即停避免低血糖)② 12 週後階段性復食 + 維持 ③ 1 年 remission 率 46%,2 年 36%,5 年仍有 ~13% ④ 體重降 ≥ 15 kg 才有高 remission 機會 ⑤ Tirzepatide 高劑量 SURMOUNT 顯示類似效果但不同機轉
3 42 歲女性 SLE 病史,急性 acanthosis nigricans + 血糖飆升 HbA1c 12%;起 NPH + RA 共 800 unit/day 仍 BG 300+;無 DKA、無酮症 極度高劑量 insulin 仍無效 + acanthosis nigricans + 自體免疫病史;fasting C-peptide ↑↑(補償) Type B insulin resistance(anti-insulin receptor antibodies,IgG);機轉:抗體阻斷 receptor binding;50% 合併 SLE / Sjögren;可呈現 IR 期 → 自發 hypoglycemia 期(agonist effect) ① 確診送 anti-IR antibody(少數實驗室才做)② Rituximab + cyclophosphamide + dexamethasone(Brown-NIH protocol)緩解率 ~ 80% ③ 高劑量 U-500 insulin / IGF-1 為橋接 ④ 自發緩解可能但常復發 ⑤ 不要當 type 2 IR 加 metformin / GLP-1 處理
4 32 歲女性 BMI 24(看起來不胖),但四肢肌肉發達脂肪極少、軀幹/臉相對豐滿;嚴重 IR + HbA1c 9% + TG 800 + hepatomegaly + acanthosis;母親類似體型 體脂分布異常(四肢瘦軀幹胖)+ 嚴重 IR 不成比例於 BMI + 顯著 hyperTG + MASLD + 家族史 Familial partial lipodystrophy(FPLD2,LMNA mutation,Dunnigan 型);機轉:皮下脂肪儲存能力不足 → ectopic lipid(肝、肌肉、心)→ DAG / ceramide → 嚴重 IR + atherogenic profile + cardiomyopathy 風險 ① Metformin + insulin(高劑量)+ fenofibrate 控 TG ② Metreleptin(recombinant leptin)對 generalized lipodystrophy 仿單;FPLD 視 leptin 水準個別考慮 ③ 避免雌激素口服(worsens TG)④ Cascade screen 家屬 ⑤ 與 type B IR 鑑別:lipodystrophy = 體型線索 + 家族史;type B = 自體免疫 + 突發
5 26 歲女性月經不規則、雄激素過多(hirsutism + 痤瘡)、BMI 28、acanthosis nigricans 頸後;FPG 96、OGTT 2-hr 158、HbA1c 5.9%;超音波 PCO morphology Rotterdam ≥ 2/3(oligo-ovulation + hyperandrogenism + PCO)+ IGT + acanthosis PCOS + insulin resistance(IGT 階段);機轉:IR → hyperinsulinemia → ovary theca cell androgen 合成 ↑(CYP17)+ 肝臟 SHBG ↓ → 游離 androgen ↑;androgen 又惡化 visceral fat → IR vicious cycle Lifestyle 第一線(5-10% 體重降即可恢復排卵)② Metformin 改善排卵 + IR;不是 anti-androgen ③ 若需避孕 + 控痘 → COC(注意 VTE 風險)④ 想懷孕 → letrozole(優於 clomiphene)⑤ 每 1-3 年 OGTT 追 T2DM ⑥ MASLD 篩檢必做 ⑦ 與 Cushing 鑑別:cortisol、DHEAS、過夜 1 mg dex
6 38 歲女性 GDM 病史(4 年前),產後 OGTT 正常恢復;現孩子 4 歲,BMI 從 GDM 時 28 → 31,FPG 110、HbA1c 6.0%;無症狀 GDM 病史 + 漸進性體重增加 + IFG + prediabetes 範圍 Post-GDM prediabetes(高 T2DM 風險群);GDM 後 10 年 T2DM 累積風險 ~ 50-60%;機轉:β-cell 補償能力本就邊際;spreadsheet effect — 後續環境壓力(增重 / 第二胎)即耗盡儲備 ① 產後 6-12 週 OGTT 確認;之後每 1-3 年篩 ② 哺餵母乳 ≥ 6 個月顯著降 T2DM 風險 ③ Lifestyle 為主軸;體重降 5-7% 可降 T2DM 風險 ~ 50%(DPP)④ Metformin 為次選(DPP 中年輕 / BMI 高 / GDM 史者效益較大)⑤ 下次懷孕:早期 OGTT(孕 12-16 週)⑥ CV risk factor 早期管理
7 56 歲男性 T2DM 8 年、BMI 34、HbA1c 8.7% 用 metformin 2g + glimepiride 4 mg + basal insulin 40 U;TG 320、ALT 升、MASLD;體重逐年上升 「multi-drug 但仍未達標 + 中度肥胖 + MASLD + atherogenic dyslipidemia」典型 advanced IR Advanced T2DM with adiposopathy + lipotoxicity;多重機轉:visceral + ectopic fat + adipose 發炎 + hepatic IR + β-cell 衰竭 + glucotoxicity 停 SU + 降 insulin、起 Tirzepatide(GIP + GLP-1 dual agonist)逐步加至 10-15 mg/週 ② SURPASS-2:tirzepatide 10/15 mg vs semaglutide 1 mg → HbA1c 多降 0.5%、體重多降 7-8 kg ③ 並用 SGLT2i(CV/renal benefit)④ 預期:HbA1c 降 1.5-2.5% + 體重降 15-22% + ALT/MASLD 改善 + insulin sensitivity(HOMA-IR)部分回復 ⑤ Stop SU 必做(避免低血糖 + 體重)⑥ 教育:注射部位、噁心遞增、潛在膽囊事件

33.13 🌟 8 Pearls(考試陷阱與反直覺重點)

8 個 fellow 考試最容易被陷阱題誘導的反直覺重點。每條都有「為什麼直覺錯」+「正確答案」+「考點 reference」三段。

  1. 「亞裔 BMI 24 看似不胖但已經是 visceral obesity」——亞裔在相同 BMI 下 visceral fat / total fat 比例顯著高於白人;ADA + 台灣糖尿病學會建議 BMI ≥ 23 即篩 DM、腰圍男 ≥ 90 cm / 女 ≥ 80 cm。考題常以「BMI 24 的台灣男性 + FPG 105」測你是否會選擇及早介入;正解是「啟動 lifestyle + 一年內追蹤 OGTT」,而不是「BMI 正常先觀察」。

  2. HOMA-IR 不可用在 insulin-treated 病人——公式 (FPG × FPI) / 405 假設「endogenous insulin 對應 endogenous glucose」;外源 insulin 會虛高 FPI 而失真。考題:「T2DM 用 basal insulin 40 U、HOMA-IR = 8,請評估 IR」→ 正解:「HOMA-IR 不適用,需用 euglycemic clamp 或 short insulin washout 後再測」。Gold standard 仍為 hyperinsulinemic-euglycemic clamp(Andres / DeFronzo 1979)。

  3. Visceral fat 的 portal FFA flux 解釋為什麼 hepatic IR 比 muscle IR 更早出現——visceral adipocyte 對 catecholamine(β3-AR)敏感、對 insulin 抑制 lipolysis 不敏感 → portal vein FFA 直接灌注肝臟 → DAG → PKCε → IRS-2 serine phos → hepatic IR;故 T2DM 早期常見 fasting hyperglycemia(hepatic gluconeogenesis ↑)先於 postprandial。考題陷阱:「subcutaneous fat 也會送 FFA 到肝」→ 錯,subcut fat 主要回流體循環。

  4. 「DiRECT 不是減肥而是改善 β-cell function」是 paradigm shift——傳統觀念:T2DM 是 β-cell 永久性失能;Taylor 的 twin cycle hypothesis:肝脂肪 ↓ → 解除 hepatic IR → portal insulin 需求 ↓ → β-cell 脂毒性減輕 → first-phase insulin 恢復。考題:「DiRECT 的 remission 機轉」→ 不是「減肥所以 IR 下降」這種粗答;正解是 「VLCD → 肝胰脂肪 ↓ → β-cell function partial recovery」

  5. Type B IR 不是 type 2 DM 的極端版本——Type B IR 是 anti-insulin receptor IgG 自體免疫(多合併 SLE / Sjögren / mixed connective tissue disease),不論多少 insulin 都阻斷在 receptor。考題陷阱:「給 U-500 insulin 1000 unit/day」→ 短期 bridging 可,但不是 definitive;正解 「rituximab + cyclophosphamide + dexamethasone(Brown-NIH protocol)」。也要記得 type B IR 可在 IR 期與自發低血糖期間切換(agonist effect)。

  6. Glucocorticoid-induced hyperglycemia 是「下午餐後」最高,不是晨間——prednisone 早上單次給藥 → t½ ~ 18-36 hr → 下午與晚餐後 hepatic gluconeogenesis 與 muscle IR 最強;空腹反而可能正常。考題:「prednisone 病人血糖控制」→ NPH at breakfast(時間對位)或 dexamethasone 連續用情境用 basal insulin;不要只看 FPG 就以為控好。

  7. PCOS 的 insulin resistance 不被 BMI 解釋完——即使 BMI 正常的 PCOS 患者也有 IR(lean PCOS);機轉與肥胖共病不同,包含 IRS-1 過度 serine phos 的內在缺陷;故 lean PCOS 也需 metformin / lifestyle,不能用「BMI 正常不需介入」搪塞。考題提示:lean PCOS + IGT → metformin 仍 indicated。

  8. SHBG 是 IR 的 indirect marker,逆向關係——hyperinsulinemia → 肝臟 SHBG 表現 ↓ → 游離 testosterone ↑(PCOS hirsutism 機轉之一);亦見於 NAFLD、metabolic syndrome。考題:「年輕女性 SHBG 偏低」→ 想 「underlying hyperinsulinemia / IR」,不要先想 androgen-producing tumor(後者多伴隨 total testosterone 顯著升 + 短病程 + 男性化)。


33.14 🔗 Cross-ref to Other Chapters

把 Ch 33 與 Williams 15e 其他章的考點連起來;fellow 國考最常出 cross-chapter 整合題。

連到的章節 對位的內容
Ch 32(Insulin Secretion Physiology) β-cell 端的補償:disposition index hyperbola(secretion × sensitivity = const);Ch 33 IR 增加 → β-cell 須補償;補償失敗 → T2DM。Lipotoxicity(FFA → β-cell apoptosis)連接 Ch 33 ectopic lipid 與 Ch 32 secretion 衰竭
Ch 34(T2DM Therapeutics) 每一類 T2DM 藥物的機轉直接對應 Ch 33 的 IR 機轉:metformin(AMPK + 抑 hepatic gluconeogenesis)/ TZD(PPARγ 改善 adipose IR)/ GLP-1 RA(β-cell + 體重)/ SGLT2i(CV/renal + 體重)/ tirzepatide(GIP + GLP-1);Ch 33 解釋「為什麼用」、Ch 34 解釋「怎麼用」
Ch 35(T1DM) 鑑別診斷:T1D 為 autoimmune β-cell destruction(Ab+ + C-peptide ↓↓)vs T2D 為 IR 為主(Ab- + C-peptide 正常 / ↑);LADA = 緩進型 T1D,常被誤當 T2D;Type B IR 完全不同(Ab 是 anti-receptor,不是 anti-islet)
Ch 36(Diabetes Technology) CGM 在 T2DM 也有角色(time in range、餐後波動);hybrid closed-loop 主要為 T1D;Ch 33 病人若用基礎+餐前 insulin 也可受惠 CGM 偵測 nocturnal hypoglycemia
Ch 38(Diabetes Complications) 微血管(retinopathy/nephropathy/neuropathy)+ 大血管(CAD/PAD/stroke)並發症的共同 pathway 是 hyperglycemia + IR + dyslipidemia + 高血壓;Ch 33 的 IR 機轉直接驅動 atherogenic dyslipidemia(TG ↑ / HDL ↓ / sdLDL ↑);MASLD 為「肝臟的 IR end-organ damage」
Ch 13(Adrenal Cortex) Cushing syndrome → cortisol 過量 → 增 hepatic gluconeogenesis + IRS-1 down + visceral fat 重新分布 → 嚴重 IR;考題:「向心性肥胖 + 肌弱 + 紫紋 + DM」→ Cushing screen(過夜 1 mg dex / 24-hr UFC / 午夜 salivary cortisol);治療原發病後 IR 部分可逆
Ch 14(Endocrine Hypertension) Metabolic syndrome 的高血壓連結;Aldosterone 與 IR 互動(aldosterone 加重 IR、IR 增加 aldosterone);primary aldosteronism 病人 DM 盛行較高
Ch 19(Endocrine Changes in Pregnancy) GDM = 胎盤 hPL / placental GH 誘導 IR + 母體 β-cell 補償 ~250%;胎盤娩出後 IR 急退;GDM 後 10 年 T2DM 風險 50-60%(Ch 33 case 6 對位);treatment:lifestyle → insulin(pregnancy 最安全)→ metformin(部分情境)
Ch 26(Endocrine Aging) 老化 IR 機轉:sarcopenia + 線粒體效能下降 + ectopic lipid + GH/IGF-1 軸下降;老人 T2DM 用藥需考量低血糖、腎功能、frailty;HbA1c 目標個別化(< 8% for frail elderly)
Ch 28(Endocrine Functions of Bone) T2DM bone paradox:BMD 看似正常或偏高,但骨折風險 ↑(骨品質不良 + AGE 累積 + IGF-1 軸異常);TZD 增骨折(女性遠端肢體);SGLT2i canagliflozin 骨折信號(CANVAS);GLP-1 RA 骨影響中性
Ch 40(Obesity) Obesity 是 T2DM 的最大可逆風險因子;adiposopathy 為共同概念;bariatric surgery(RYGB / sleeve)→ T2DM remission 30-50%;機轉:GLP-1 surge + bile acid + microbiome + adipose IR 下降;STAMPEDE 5/10 yr
Ch 41(Lipoprotein Disorders) T2DM dyslipidemia「triad」:TG ↑ / HDL ↓ / sdLDL ↑;機轉:肝 VLDL 分泌 ↑(FFA 飆 + IR)+ CETP 介導交換 + LPL 活性 ↓;statin 仍為 first line;icosapent ethyl(REDUCE-IT)在 TG 高 + ASCVD 病人有 added benefit
Ch 47(COVID-19 Endocrine) COVID-19 與新發 DM / 失控的雙向關係;steroid(dexamethasone)治療誘導 hyperglycemia;ICU stress hyperglycemia;post-COVID adipose 發炎可能加重 IR
Ch 48(Critical Illness Endocrine) Stress hyperglycemia 機轉與 Ch 33 部分重疊:catecholamine + cortisol + cytokine + 醫源性 steroid → 急性 IR;ICU 控糖目標 140-180 mg/dL(NICE-SUGAR);不必過度 strict

33.15 📌 必背數字總表(章末整理)

33.15.1 T2DM 流行病學 + 風險閾值

主題 數字 / 內容
全球 T2DM 盛行(2021,IDF) 537 M
全球 T2DM 預估(2045) 738 M
T2DM 占全部 DM 90-95%(T1DM 5-10%;其他 < 5%)
美國成人 DM 盛行 11.3%;prediabetes 38%(96 M)
台灣 40+ 歲 DM 盛行 ~ 12-15%(不再是過去說的 5%)
亞裔 DM 篩檢 BMI 閾值 ≥ 23 kg/m²(vs 一般族群 ≥ 25)
亞洲腰圍標準 男 ≥ 90 cm / 女 ≥ 80 cm
兒童新發 DM 中 T2DM 比例 ~ 30%(過去 < 1-2%)
美原住民 DM 盛行 14.5%(最高)> Hispanic > 黑人 > 亞裔 > 白人 7.4%
Heritability 40-70%(雙胞胎研究)
GWAS 已知 T2DM loci > 150 個(多數 effect size 小)

33.15.2 T2DM 診斷切點

項目 切點
Fasting plasma glucose(FPG) 126 mg/dL
OGTT 2-hr 200 mg/dL
HbA1c 6.5%
Random BG + 症狀 ≥ 200 mg/dL
T2DM remission(DiRECT 標準) HbA1c < 6.5% 不用藥 ≥ 3 個月

33.15.3 Insulin Receptor + Signaling 結構

主題 內容 / 數字
IR 結構 α2β2 heterotetramer(雙硫鍵連接)
α-subunit 135 kDa;細胞外;2 個 binding sites(不對稱協同)
β-subunit 95 kDa;跨膜 + 細胞內;含 tyrosine kinase domain
IR 構型變化 unbound「inverted V」→ ligand bound「T shape」
主要磷酸化位點 Y1158 / Y1162 / Y1163(KD activation loop)+ Y960 + Y1328 / Y1334
三大 critical nodes IRS → PI3K → AKT
IRS isoforms(人類有功能) IRS-1 / IRS-2 / IRS-4(IRS-3 人類無)
IRS-1 KO 輕度 IR + 生長慢;肌肉 / 脂肪主要
IRS-2 KO β-cell failure + 嚴重 IR + DM;肝 / β-cell 主要
PI3K Class IA p85 regulatory + p110 catalytic;產 PIP3
PIP3 抑制劑 PTEN(將 PIP3 → PIP2)
AKT2 KO 嚴重 IR + DM(AKT2 = 代謝 isoform)
AKT 完整活化 T308(PDPK1)+ S473(mTORC2/rictor)兩處磷酸化

33.15.4 GLUT4 + Tissue-Specific Insulin Actions

主題 內容 / 數字
GLUT4 主要組織 骨骼肌 + 脂肪 + 心臟
GLUT4 amino acid 數 450 aa;12 跨膜 domain;SLC2A4
平時 GLUT4 細胞內 vesicle 比例 ~ 90% in GLUT4 storage vesicles(GSVs)
Insulin path 動員 GLUT4 AKT → AS160 (TBC1D4) 磷酸化 → Rab GAP 失活 → Rab10/8a-GTP → vesicle docking + fusion
運動 path 動員 GLUT4 AMPK → TBC1D1(獨立於 insulin)→ T2DM 運動仍有效
SNARE 複合體 VAMP2 + syntaxin-4 + SNAP23
T2DM GLUT4 蛋白量 肌肉中正常(缺陷在 translocation 步驟)
肝臟 glucose transporter GLUT2
腦 glucose transporter GLUT3
人類 β-cell glucose transporter GLUT1(rodent 用 GLUT2)
FOXO 主要靶基因(gluconeogenesis) PEPCK + G6Pase

33.15.5 Insulin Resistance 分子機轉(Serine 負回饋 + Ectopic lipid)

Kinase / 分子 觸發 效應
mTOR / S6K 慢性高 nutrient / hyperinsulinemia IRS-1 Ser307(mouse Ser302)/ Ser636 / Ser1101
JNK TNFα / ER stress / ROS / FFA IRS-1 Ser307
IKK NF-κB / 發炎 IRS-1 ser phosphorylation
PKCθ 肌肉 DAG 累積 IR + IRS-1 ser phos
PKCε 肝臟 DAG 累積 IR ser phos
PTP1B IR 病人升 去磷酸化 IR + IRS(負調控)
LAR IR 病人升 另一 phosphatase
Ceramide ectopic lipid activate PP2A → AKT 去磷酸化;抑 mitochondrial OXPHOS
SOCS3 IL-6 induction IRS degradation
GRB10 / GRB14 慢性 IR feedback 負調控 IR signaling

33.15.6 Adipose 發炎 + Adipokine

分子 來源 / 角色
Macrophage polarization(肥胖時) M1(pro-inflammatory)
Chemokine 招募 macrophage MCP-1(CCL2)
TNFα M1 macrophage;磷酸化 IR + IRS-1 ser → IR
IL-6 M1 macrophage;→ SOCS3 ↑ → IRS degradation
IL-1β M1 macrophage;inflammasome
Resistin 小鼠 adipocyte / 人類 macrophage;臨床意義較小
Adiponectin(保護性) 肥胖時 ;insulin-sensitizing;visceral 低、subcutaneous 高
Leptin 肥胖時升 + leptin resistance(POMC neurons)
抗 TNFα 治療對 IR / DM 效果有限(mixed results;對 RA 本身有用)

33.15.7 Visceral vs Subcutaneous Fat(portal vs systemic)

特性 Visceral / 中央 Subcutaneous / 周邊
Lipolytic activity 較高(adrenergic receptor 多) 較低
Insulin 抑 lipolysis 反應 resistant 較佳
FFA flux 走向 portal vein → 直接淹肝 systemic circulation
11β-HSD1 表現 高 → 局部 cortisone → cortisol 增
Adiponectin 分泌 高(保護性)
Inflammatory cytokine
對 IR / T2DM / NAFLD 強相關 部分保護

33.15.8 Ectopic Lipid(DAG / Ceramide)

位置 關鍵分子 下游機轉
肌肉 DAG activate PKCθ → IR + IRS-1 ser phos → 肌肉 IR
肝臟 DAG activate PKCε → IR ser phos → 肝 IR(gluconeogenesis 不被抑)
Ceramide activate PP2A → AKT 去磷酸化;抑 mitochondrial OXPHOS
Mitochondrial OXPHOS T2DM 肌肉 ↓ PGC-1α ↓;ROS ↑
ER stress UPR + JNK + IKK IRS-1 ser phos

33.15.9 Hyperinsulinemia 自我惡化迴路

主題 數字 / 內容
持續 hyperinsulinemia 顯著降 disposal 時間窗 24-72 hr(Del Prato studies)
抑 insulin 分泌(diazoxide) 反而改善 IR
避免 vicious cycle 的藥物類別 SGLT2i + GLP-1 RA(不靠 hyperinsulinemia)
加重 vicious cycle 的藥物類別 SU + insulin

33.15.10 Insulin Resistance Measurement

方法 數字 / 公式
Hyperinsulinemic euglycemic clamp(gold standard) Insulin 40 mU/m²/min;維持 BG ~ 90 mg/dL;M value(mg/kg/min)
健康人 M value ~ 8-12 mg/kg/min
T2DM M value ~ 2-4 mg/kg/min
HOMA-IR 公式 (FPG mg/dL × FPI μU/mL) / 405(mmol 版本:/ 22.5)
HOMA-IR 切點 健康 < 2;borderline 2-3;明顯 IR > 3
HOMA-IR 與 clamp 相關性 R² ~ 0.88
QUICKI 公式 1 / (log FPG + log FPI)
Matsuda Index 公式 10000 / √[(FPG × FPI) × (mean OGTT G × mean OGTT I)]
Insulinogenic Index (30-min Δ insulin) / (30-min Δ glucose)
Bergman FSIVGTT 頻繁 IV sample;分離 SI + AIR
Disposition Index SI × AIR(hyperbolic;T2DM = DI ↓↓)

33.15.11 β-cell Exhaustion + Dedifferentiation

主題 數字 / 內容
T2DM 屍剖 β-cell mass 減少 ~ 30-40%(不夠解釋嚴重 hyperglycemia)
Talchai 2012 Cell 提出機制 β-cell dedifferentiation(重表現 progenitor markers)
Dedifferentiation 可逆性 部分可逆(bariatric surgery / 嚴格血糖控制)
β-cell 進展失能 features 失 first phase / glucose sensitivity ↓ / dedifferentiation / incretin defect

33.15.12 Adiposopathy + 異位脂肪 + SHBG(PCOS 連結)

主題 內容
Subcutaneous capacity 飽和 溢流到 ectopic(肝 + 肌肉 + 胰腺周圍)
Pancreatic ectopic fat 影響 β-cell function;DiRECT trial 重點
Hepatic ectopic fat NAFLD/MASLD;DAG → PKCε → 肝 IR
Muscle ectopic fat(IMTG) DAG → PKCθ → 肌肉 IR
SHBG 在 hyperinsulinemia 下 (肝臟製造受抑)→ free testosterone ↑
PCOS vicious cycle IR + 高 insulin → 卵巢 theca androgen ↑ + SHBG ↓ → free T ↑ → 加重 visceral 肥胖 + IR

33.15.13 Twin Cycle Hypothesis + DiRECT Trial(T2DM remission)

主題 數字 / 內容
Twin cycle hypothesis 提出者 Roy Taylor(Newcastle)
Twin cycle 兩個迴路 肝臟脂肪 + 胰腺脂肪互相驅動
DiRECT trial 發表 2018 Lancet(後續追蹤至 2022 Lancet Diabetes Endocrinol)
DiRECT 介入 嚴格熱量限制 800-1200 kcal/day × 3-5 個月+ 規律 follow-up
DiRECT remission rate(體重 ≥ 15 kg) 60-70% 達 remission(HbA1c < 6.5% 不用藥)
Remission 性質 不是治癒;停止介入會復發
Bariatric surgery T2DM remission rate 30-50%(特別 BMI ≥ 35)
STAMPEDE trial 追蹤 5 yr / 10 yr 持續 RYGB / sleeve / BPD benefit
Bariatric 主要機轉 GLP-1 surge + β-cell function 部分恢復 + adipose IR 改善 + dedifferentiation 逆轉

33.15.14 Special Conditions Inducing IR

狀況 關鍵數字 / 機轉
GDM 母 β-cell 補償 insulin secretion ↑ 250%
GDM 篩檢時間 24-28 週 OGTT
IADPSG / WHO GDM 切點 fasting ≥ 92 / 1h ≥ 180 / 2h ≥ 153 mg/dL(任一)
GDM → 未來 T2DM 風險
產後 OGTT 時間 6-12 週
GDM 一線藥物 Insulin(不過 placenta,最安全)
Glucocorticoid → 80% 非 DM 病人 HbA1c 升 > 30 mg/day prednisone × 數月
Glucocorticoid 顯著 IR 門檻 > 7.5 mg/day × 3+ 個月
PTD 三重打擊 Steroid + mTOR-i(sirolimus / everolimus)+ CNI(tacrolimus > cyclosporine)
PTD 篩檢(第一年) 不用 HbA1c(紅血球 turnover 變動)→ fasting / OGTT
HIV 病人 T2DM 發生率 2 倍;MI 風險升 75%
術後血糖目標 140-180 mg/dL(不論是否 DM)
抗精神病藥 DM 風險最高 olanzapine + clozapine
抗精神病藥較中性 aripiprazole + ziprasidone
T2DM 病人 NAFLD 盛行 70-80%
NAFLD 改名(2023 AASLD) NAFLD → MASLD;NASH → MASH
Resmetirom(首個 NASH FDA 核准) 2024 FDA;THR-β agonist

33.15.15 Type B Insulin Resistance(罕見考點)

主題 內容
機轉 Anti-IR autoantibody → IR 阻擋 + 受體 internalization
Insulin 需求 每日數百到 數千 unit
典型表現 acanthosis nigricans + 嚴重 hyperglycemia + 體重降(不像 T2DM 多胖)
常見背景病 SLE / Sjögren 等自體免疫病
治療 rituximab + cyclophosphamide + maintenance(NIH 2010 protocol;2023 multi-center 確認)
與 type A IR 差別 type A = IR receptor mutation(基因),無自體免疫

33.15.16 重要 Genetic Variants

基因 角色 / 重點
TCF7L2 單一 effect size 最大;Wnt pathway → incretin response
FTO 食慾 / BMI
KCNQ1 / KCNJ11 K channel;β-cell secretion
PPARG 脂肪 differentiation
SLC30A8(ZnT8) β-cell zinc transporter
MODY genes GCK / HNF1α / HNF4α / HNF1β / IPF1 / NeuroD1(< 25 歲 + AD 家族史)

33.15.17 重要 Trial / Year / Reference

項目
DiRECT trial(T2DM remission) 2018 Lancet(後續 2022 LDE)
STAMPEDE bariatric trial 5 yr / 10 yr 後續
Talchai β-cell dedifferentiation(Cell) 2012
Tirzepatide(Mounjaro)FDA 2022
Tirzepatide(Zepbound)FDA 2023
Tirzepatide 台灣上市 2023
SURPASS-2(tirzepatide vs semaglutide 1 mg) 2021 NEJM
Retatrutide phase 2(NEJM) 2023
SELECT(semaglutide 非 DM 肥胖 CV) 2023 NEJM
Finerenone(Kerendia)FDA 2021
FIDELIO-DKD / FIGARO-DKD 2020-2021
NAFLD → MASLD 改名 2023 AASLD + EASL + ALEH
Resmetirom(Rezdiffra)FDA 2024
Dorzagliatin(GCK activator)中國上市 2022
2024 ADA Standards of Care 早期 GLP-1 RA + SGLT2i 不論 HbA1c
TAME(metformin 抗老化 phase 3) 2025-2030 expected
Type B IR NIH protocol 2010;2023 multi-center 確認

33.15.18 T2DM Tirzepatide / Semaglutide / SGLT2i 效益(記憶用)

藥物 HbA1c 降幅 體重降幅 / 其他
Tirzepatide(GIP+GLP-1) 1.5-2.5% 體重降 15-22%;改善 sensitivity + β-cell function
Semaglutide(GLP-1 RA) 1-2% 體重降 5-15%;SELECT 降 MACE 20%(非 DM 肥胖)
Retatrutide(triagonist phase 2) 體重降 24% / 48 週
SGLT2i 0.5-1% 體重降 2-3 kg;BP ↓;CV / 腎 / 心衰保護