背景：低血糖是胰岛素治疗的糖尿病（尤其是1型糖尿病，T1D）的常见并发症，由血浆胰高血糖素（glucagon）的反向调节升高受损引起，导致肝葡萄糖生成减少。胰腺胰岛中的α细胞具有磺酰脲敏感的ATP调节钾（KATP）通道，在低血浆葡萄糖水平下通过增加电活动响应分泌胰高血糖素。KATP通道的激活抑制α细胞电活动，从而减少胰高血糖素分泌。邻近δ细胞（对SGLT2抑制剂达格列净敏感）在低葡萄糖水平下过度分泌生长抑素（somatostatin），也导致胰高血糖素分泌的不适当旁分泌抑制。研究人员假设，增加的KATP通道活性和/或胰岛内生长抑素可能导致T1D中观察到的胰高血糖素分泌缺陷，并且这些问题可以通过磺酰脲类或SGLT2抑制剂解决。
方法：研究人员首先在体外测试这一假设，比较来自T1D供体和无糖尿病病史的健康供体的分离人胰岛中，胰高血糖素分泌对增加浓度的磺酰脲类药甲苯磺丁脲（tolbutamide，用于滴定KATP通道活性）的反应。接下来，研究人员在T1D患者中开展了一项单中心、随机、三交叉、2a期优效性试验，以评估口服格列本脲（glibenclamide，0.3、0.6和3 mg/天，每剂量14-18天）或急性单剂量达格列净（dapagliflozin，10 mg）在恢复胰高血糖素反向调节方面的有效性。使用高胰岛素-低血糖钳夹（hyperinsulinaemic-hypoglycaemic clamp）在12名T1D男性参与者中进行评估，6名健康对照（4名男性，2名女性）的反应作为参考。主要终点是低血糖期间血浆胰高血糖素水平从基线（无药物）到治疗后（格列本脲或达格列净）的变化。所有参与者均纳入分析。该研究已在ISRCTN注册（58098350）。
结果：在9名健康男性供体的胰岛中，将葡萄糖从6降至1 mM（模拟低血糖）刺激胰高血糖素分泌120%。在7名T1D供体（4名男性，3名女性）的胰岛中未观察到此效应。在这些胰岛中，低浓度（10 μM）而非高浓度（100 μM）的磺酰脲类药甲苯磺丁脲刺激胰高血糖素释放70%。在试验期间，在无格列本脲或达格列净的情况下，胰岛素诱导的低血糖（血浆葡萄糖：<3 mM）在对照组中产生>700%的循环胰高血糖素增加，但在T1D参与者中仅产生54%的增加。在后者的8名低循环C肽（≤6 pM）参与者中，该值降至<10%。在这些参与者中，格列本脲（0.3-0.6 mg/天，14-18天）使低血糖期间的循环胰高血糖素升高125-150%；这与反映内源性葡萄糖生成刺激的葡萄糖输注需求减少相关。3 mg/天格列本脲对任一参数均无影响。这些循环胰高血糖素的升高与更好的血糖控制相关，如每个治疗期最后7天通过连续葡萄糖监测（CGM）所测量的那样。SGLT2抑制剂达格列净观察到对血浆胰高血糖素分泌和葡萄糖输注率的类似效应。
解读：T1D中α细胞KATP通道活性增强和/或生长抑素的旁分泌抑制增强损害反向调节胰高血糖素反应。这些问题可以通过格列本脲或达格列净部分纠正。研究人员建议进一步测试这些药剂作为T1D中胰岛素治疗的辅助药物，以帮助减少医源性低血糖及其带来的风险。
资助：由Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust支持。资助机构未影响研究的设计、数据分析或解释。
该研究论文发表在《eBioMedicine》，围绕1型糖尿病（T1D）患者低血糖时胰高血糖素（glucagon）反向调节反应受损这一临床难题展开。目前存在的问题是：T1D患者因胰岛素治疗常发生低血糖，而胰高血糖素作为关键的升血糖激素，其在低血糖时的反向调节分泌缺陷会导致肝葡萄糖生成不足，严重威胁患者生命，近10%的T1D患者最终死于低血糖；其潜在机制尚未明确，可能与α细胞ATP敏感性钾（KATP ）通道活性异常及邻近δ细胞过度分泌生长抑素（somatostatin）导致的旁分泌抑制有关。研究人员开展研究的目的是验证KATP 通道活性增强和/或胰岛内生长抑素增加是否参与T1D的胰高血糖素分泌缺陷，并探索临床常用的磺酰脲类药格列本脲（glibenclamide）和SGLT2抑制剂达格列净（dapagliflozin）能否恢复该反向调节反应。研究人员通过离体人胰岛实验和LEGEND-D临床试验得出如下结论：低剂量格列本脲（0.3-0.6 mg/天）和单剂量达格列净可部分恢复T1D患者（尤其是无残留β细胞功能、C肽≤6 pM者）低血糖时的循环胰高血糖素水平，同时减少维持低血糖所需的葡萄糖输注率（提示内源性葡萄糖生成增加），并改善血糖目标范围内时间（TIR）；但上述效应具有剂量特异性，3 mg/天格列本脲无显著作用。该研究的重要意义在于为T1D低血糖的预防提供了潜在的新型辅助治疗方案，为后续大样本临床验证奠定了基础。
研究人员采用的关键技术方法包括：1. 离体人胰岛分泌实验：获取健康供体和T1D供体的胰腺胰岛，在不同葡萄糖浓度（1 mM、6 mM）及不同浓度磺酰脲类药甲苯磺丁脲（10 μM、100 μM）条件下培养，检测胰高血糖素、胰岛素及生长抑素的分泌水平，样本来源于Nordic Network for Clinical Islet Transplantation和Alberta Diabetes Institute Isletcore。2. LEGEND-D临床试验：为单中心、随机、三交叉、2a期优效性试验，纳入12名T1D男性参与者和6名健康对照；T1D参与者先后接受0.3 mg/天、0.6 mg/天、3 mg/天格列本脲（各14-18天，剂量间洗脱≥2天）及单剂量10 mg达格列净（钳夹前2小时给药），每个阶段均进行高胰岛素-低血糖钳夹（目标低血糖2.8 mM，持续40分钟），检测血浆胰高血糖素、生长抑素、C肽及葡萄糖输注率；同时通过连续葡萄糖监测（CGM）评估7天稳态用药期间的血糖控制，采用广义线性混合效应模型等统计方法分析数据。
研究结果如下：
Experimental in vitro studies using isolated human islets from donors with T1D（使用T1D供体离体人胰岛的体外实验研究）：研究人员发现，健康供体胰岛中葡萄糖从6 mM降至1 mM可使胰高血糖素分泌增加120%，但T1D供体胰岛无此反应；10 μM甲苯磺丁脲可刺激T1D胰岛在1 mM葡萄糖下的胰高血糖素分泌增加70%，100 μM则无此效应；T1D胰岛在1 mM葡萄糖下生长抑素分泌高于健康胰岛，且甲苯磺丁脲可进一步刺激该分泌。结论：T1D胰岛的低血糖诱导胰高血糖素分泌缺陷与KATP 通道活性异常有关，低浓度磺酰脲类可纠正该缺陷。
Clinical studies: LEGEND-D trial（临床研究：LEGEND-D试验）：研究人员首先确认，健康对照低血糖时血浆胰高血糖素升高718%，T1D患者仅升高53%，其中C肽≤6 pM者仅升高10%，且胰高血糖素升幅与C肽水平呈正相关（r²=0.4271，p=0.0212）。
Glibenclamide raises plasma glucagon in T1D（格列本脲升高T1D的血浆胰高血糖素）：0.3 mg/天和0.6 mg/天格列本脲可使C肽≤6 pM者的低血糖胰高血糖素分别升高125%和152%，3 mg/天无显著效应；0.6 mg/天还可降低正常血糖下的胰高血糖素水平；上述效应在C肽≥30 pM者中无统计学意义。
Glibenclamide influences glucose infusion rate required to maintain eu- and hypoglycaemia（格列本脲影响维持正常血糖和低血糖所需的葡萄糖输注率）：0.3 mg/天和0.6 mg/天格列本脲可降低C肽≤6 pM者低血糖时的葡萄糖输注率（提示内源性葡萄糖生成增加），0.6 mg/天还可升高正常血糖下的输注率；3 mg/天无显著效应。
Dapagliflozin increases counterregulatory glucagon and modulates glucose infusion rate（达格列净增加反向调节胰高血糖素并调节葡萄糖输注率）：单剂量10 mg达格列净可使C肽≤6 pM者低血糖时的胰高血糖素升高，并降低低血糖时的葡萄糖输注率，C肽≥30 pM者无显著效应。
Glibenclamide improves glycaemic control in T1D（格列本脲改善T1D的血糖控制）：0.3 mg/天格列本脲可使血糖目标范围内时间（TIR，3.9-10 mM）从52%升至62%（p=0.078），主要源于高血糖时间减少；0.6 mg/天和3 mg/天无此效应。
Adverse events（不良事件）：仅1例参与者在3 mg/天格列本脲时出现轻度吞咽困难，停药后缓解，无其他严重不良事件，未发生需第三方协助的低血糖或糖尿病酮症酸中毒（DKA），达格列净后酮体水平均低于0.6 mM。
讨论部分总结：T1D存在两种胰高血糖素调节缺陷，即正常血糖下循环胰高血糖素过高、低血糖下过低，低剂量格列本脲可部分纠正两者；该效应可能为药物直接作用于胰岛而非间接机制，因为有离体实验和体内钟形剂量效应关系支持。缺陷的可能机制涉及KATP 通道和生长抑素敏感G蛋白门控内向整流钾（GIRK）通道活性增加，前者源于线粒体ATP生成减少，后者源于生长抑素分泌增加；达格列净可能通过抑制δ细胞生长抑素分泌发挥作用，因为其效应快速（2-3小时达峰）、在钳夹血糖固定时仍存在，且既往研究显示其抑制人胰岛生长抑素分泌、与生长抑素受体2拮抗剂无叠加效应。循环胰高血糖素升高虽为替代标志物，但伴随葡萄糖输注率降低，提示内源性葡萄糖生成增加；0.6 mg/天格列本脲后的低血糖胰高血糖素水平可达健康人的35%，与C肽≥30 pM者的残留反应相当，符合C肽与胰高血糖素升幅的线性关系，也支持β细胞电耦合抑制δ细胞生长抑素分泌的机制。既往达格列净研究未观察到效应可能与纳入C肽较高的参与者有关。低剂量格列本脲可使用已获批的口服混悬液（Amglidia）实现精准给药，达格列净虽曾撤出T1D适应症，但既往荟萃分析显示其不增加低血糖风险。研究存在样本量未达计划、仅纳入男性T1D参与者的局限，但效应量较大故仍检测到主要终点，且健康对照中男女反应无差异、离体实验男女供体胰岛反应一致，需后续验证女性人群效应。结论：传统用于2型糖尿病的格列本脲和达格列净可改善无内源性胰岛素分泌的T1D患者的血浆胰高血糖素水平和血糖目标范围内时间，可能纠正正常血糖下胰高血糖素过高和低血糖下过低两种缺陷；0.3 mg/天格列本脲升高TIR可能源于正常血糖下胰高血糖素降低、血糖变异性减少。研究人员建议将格列本脲或达格列净作为T1D胰岛素治疗的辅助药物，开展更大规模临床试验验证其对血糖控制、低血糖发生率、酮症酸中毒和生活质量的影响。
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