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正常胰岛的结构和各种胰岛细胞的相对数量随年龄而变化。新生儿期，PP细胞较少，约占1%，胰岛β细胞约占45%，α细胞占23%，δ细胞占32%。而对于成年人，胰岛β细胞约占66%，α细胞占20%，δ细胞明显下降，仅占10%左右，而PP细胞约占2%。因此，随着年龄的增长，胰岛β细胞的相对数量增加，而δ细胞的相对数量下降。
正常成年人胰岛的绝大部分激素分泌细胞局限于胰岛细胞群内，但新生儿，有20%左右的胰岛激素分泌细胞散布于胰腺外分泌组织中，这些胰岛外的内分泌细胞主要位于胰腺导管及其附近。所有的胰岛β细胞之间均形成直接的膜联系，而α细胞、δ细胞和胰岛β细胞之间是相对松散的，分别与胰岛β细胞的一部分膜结构相接。人胰岛主要含有α、β和δ等3种激素分泌细胞。胰岛β细胞位于胰岛中央，α细胞组成胰岛的周边部分，为1～3个细胞直径厚度。α细胞的外缘和胰岛β细胞之间常含有δ细胞，这种由α、β和δ细胞组成的结构称为胰岛亚单位。但有时也存在α、β和δ细胞的毗邻排列或组合结构。胰岛β细胞的胰岛素分泌具有全或无特性。整合性调节是一种特殊的闭环式负反馈调节，由于调节系统受到刺激和刺激时间两种变量的影响，所以调节的精度高而迅速。
糖尿病可累及全身很多脏器和组织，但其病变性质和程度很不一致，不同类型的糖尿病和不同个体的病理改变差异较大，有些病变是较特异的，如视网膜微小动脉瘤等。有些病变却不是特异性的，如动脉粥样硬化，但有糖尿病者其发生率更高，病变发展更快。
1型糖尿病和2型糖尿病中胰腺的病理变化不同。1型糖尿病中多数呈胰岛炎改变，胰岛数量和胰岛β细胞数量均减少，病程较长者胰腺体积变小、重量变轻，约为正常的50%或更小，提示胰岛素的绝对缺乏。2型糖尿病胰腺的病理变化一般不明显，早期胰岛β细胞数量增多，颗粒减少，提示胰岛负担加重，胰岛素的相对不足。病程在5年以上者胰岛数量和胰岛β细胞数量减少，胰腺重量减轻，质地变硬。
1型糖尿病是由于遗传易感基因的基础和在某些环境因素的作用下，诱发针对胰岛β细胞的免疫性炎症，胰岛β细胞受破坏而导致功能严重损害或丧失所引起的一类糖尿病。1型糖尿病患者胰岛β细胞破坏程度高达90%以上，胰岛素绝对缺乏，患者的遗传易感基因基础及葡萄糖负荷后胰岛素分泌均呈现低水平状态，反映其胰岛素的完全缺如和严重缺乏，正常人胰腺分泌胰岛素的贮备功能相当强，一般仅需保留4%胰腺组织即可维持正常的血糖水平，由此可见1型糖尿病胰腺破坏的程度。因而1型糖尿病的病理生理过程及糖蛋白、脂肪代谢紊乱与胰岛素的缺乏有关。
患者是否遗留少量有功能的胰岛，是糖尿病远期控制是否能稳定的重要因素。临床观察在应用外源性胰岛素治疗5年以上的1型糖尿病患者，血循环中C肽基本测不到，说明内源性胰岛素分泌水平极低。亦可见到起病的前1～2年出现“蜜月期”，即胰岛素分泌衰竭可部分缓解，但大部分患者会再度出现胰岛素的严重缺乏，仅有少部分患者能自愈。1型糖尿病胰腺病理改变明显，胰岛β细胞数量明显减少，常在正常数量的10%以下，主要的病理变化有：
胰岛萎缩是1型糖尿病最为常见的改变，表现为胰岛细胞皱缩，呈条束状而变狭窄，萎缩的胰岛细胞外形较小，核致密，胞浆少。免疫细胞化学检查显示，该类皱缩细胞能分泌胰升糖素、生长抑素和胰多肽等，但很少分泌胰岛素。
胰岛增生肥大多见于病程短或新发的糖尿病患者，胰岛细胞增生肥大，直径超过300 μm，细胞较大，外形规则、清晰，核较大。免疫细胞化学检查显示，多数肥大细胞为胰岛β细胞，颗粒几乎全部脱失，核呈囊泡状，也有α细胞。1型糖尿病早期胰岛细胞增生肥大现象，可解释为“蜜月期”胰岛功能恢复、病情缓解的现象，数年后病情复发、加重，胰岛β细胞可几乎完全消失。
胰岛萎缩和胰岛增生肥大的改变，在不同患者或在同一患者胰腺的不同部位中比例不等。
胰岛β细胞空泡变性主要见于本病急性期，细胞质变空，光镜下未见颗粒或其他细胞器，是由胰岛β细胞内糖原沉积所致，一般不造成胰岛β细胞的永久损伤，属可逆性改变。
胰岛炎为1型糖尿病的显著病理改变之一，其阳性率非常不一，视疾病病期和所取标本的部位而定。约存在于50%～70%的1型糖尿病患者中，尤其多见于小儿及幼年患者，是1型糖尿病自身免疫反应胰岛β细胞破坏的重要病理变化。在病情不稳定的2型糖尿病、多发性自身免疫性内分泌综合征的患者中，有时也可发现类似改变。
总体而言，早期1型糖尿病患者的胰岛有淋巴细胞和单核细胞浸润，之后胰腺外分泌组织萎缩和胰岛素的大量减少致使胰腺重量减轻。胰岛组织减少，胰岛β细胞缺乏，胰岛几乎全部由α细胞及δ细胞组成，而且这些细胞失去正常的分布特点。胰岛炎为1型糖尿病的显著病理改变之一，胰岛内可见多数淋巴细胞浸润。主要累及那些仍有较多胰岛β细胞的胰岛，这种免疫性胰岛炎也见于多发性自身免疫性内分泌综合征的患者。胰岛病变有两种类型：一类胰岛变小萎缩，胰岛轮廓如带状且不规则，免疫染色见不到胰岛β细胞；另一类胰岛增生肥大，可能是代偿所致，其中的胰岛β细胞多，部分有脱颗粒现象，核呈囊泡状，胞质中的RNA含量增加。此两类病变中，胰岛的数目和比例随着病情的发展而变化，发展为临床糖尿病时，胰岛中胰岛β细胞数目减少。在慢性1型糖尿病患者的尸检结果中发现，胰岛的结构紊乱，界限不清，胰岛萎缩，细胞数量减少，胰岛β细胞缺乏，但可用免疫组化方法鉴定出较多的α细胞、PP细胞和δ细胞。部分胰岛内可有δ细胞增生。但事实上，胰腺的δ细胞总数并无增加，而是减少的，PP细胞相对增多，但δ细胞和α细胞的容量密度比无明显变化，胰岛β细胞显著减少。
胰岛的病理改变较轻，在光学显微镜下约有1/3病例无肯定的病变，主要病理变化有：
透明变性为2型糖尿病最常见的病理变化，多见于40岁以上及患病10年以上人群，或年龄大于50岁的患者中，约50%以上可见此改变。透明变性似与年龄和病程密切相关，但无特异性，非糖尿病老年人发生率约为2%。
透明样物质为无定形的无细胞物质，分布于胰岛细胞和胰岛内毛细血管之间，数量不一，少者仅见于毛细血管周围，多者可取代部分或整个胰岛。组织学上，透明样物质的染色特征和纤维状结构与淀粉样蛋白相似，故透明变性又称胰岛淀粉样变性。在电镜下观察，发现在胰岛细胞和毛细血管之间存在着垂直排列的淀粉样纤维，并常常延伸到胰岛β细胞膜的内侧深处，提示此蛋白的沉积物来源于胰岛β细胞，其形成与胰岛β细胞分泌和降解胰岛素失调有关。研究证实，透明样物质是由胰岛β细胞分泌的胰淀素沉积所致。
2型糖尿病患者胰岛β细胞密度降低与淀粉样蛋白沉积有关，因为该沉积物中存在细胞碎片，提示胰岛淀粉样蛋白的沉积与胰岛细胞破坏相伴发生，胰岛淀粉样变性可引起胰岛内分泌细胞萎缩和数量减少，表明胰岛淀粉样蛋白沉积与2型糖尿病的发生和发展有关，可能是2型糖尿病的发病因素之一。
无论是1型糖尿病还是2型糖尿病，均可见胰岛纤维化，使胰腺体积变小、质地变硬。1型糖尿病患者胰岛包膜增厚，并有纤维浸入，最终胰岛完全纤维化，提示系胰岛炎的后果。2型糖尿病胰岛纤维化的程度随年龄的增长而增加，且常伴腺泡纤维化与胰血管硬化，提示其纤维化与动脉硬化有关。研究表明，胰岛素可通过邻分泌作用，促进胰岛周围外分泌组织腺泡内的蛋白质合成，刺激腺泡的生长与分化。临床上胰岛素缺乏越严重、病程越长，其胰腺外分泌组织缩小和纤维化越严重，提示胰岛素缺乏和胰升糖素分泌增多是胰岛纤维化的原因之一。
胰岛β细胞空泡变性一般多见于急性起病、病程较短的患者，阳性率为20%～50%。胰岛β细胞胞浆透亮，有泡沫状变性，与1型糖尿病胰岛β细胞空泡变性的病理变化及病因相似，可能是胰岛β细胞内糖原沉积所致，与长期高血糖有关。此种糖原沉积影响胰岛素的合成、释放和贮存，使糖尿病病情恶化。应用胰岛素治疗后此种糖原沉积可消失。
半数以上的糖尿病患者有脂肪浸润，脂肪分布呈灶性，多见于胰腺小叶的分隔中，常伴胰腺萎缩和胰腺纤维化。常可见胰岛由一片的脂肪组织将其和胰实质分隔开。
糖尿病患者的血管病变非常广泛，一旦发生，发展迅速，不论大中小血管、动脉、毛细血管还是静脉，均可累及。在此基础上常并发许多脏器病变，如心血管、脑、肾、眼底、神经、皮肤等。特别是心血管病变的各种并发症，是目前糖尿病的主要致死原因。
大血管病变主要是动脉粥样硬化，动脉内皮破损，中层平滑肌细胞增殖，脂质沉积呈斑块和弹力层的破裂。这些改变可见于许多非糖尿病患者，故缺乏特异性。但糖尿病患者发病率较高（约50%），发病不受年龄限制，病变较广泛，病情进展快，病死率较高，常累及主动脉、冠状动脉、脑动脉和足背动脉等。
微血管病变包括毛细血管、微动脉和微静脉，其基本病变是PAS（糖原染色）阳性物质沉积于内皮下，引起毛细血管基底膜增厚，但弹力膜完整，这种病理改变为糖尿病微血管的特征性病变。糖尿病前期即可有基底膜的增厚，正常基底膜厚80～250 nm，而糖尿病患者可达800 nm。基底膜中的沉积物为糖蛋白。微血管病变分布广泛，常伴微循环异常，为许多糖尿病并发症中脏器病变的病理基础，病变常见于肾小球、视网膜、心肌、骨骼肌、神经等的微血管，引起肾脏病变、眼底病变、心肌病变和神经病变等。
腺垂体（垂体前叶）重量减轻、部分存在硬变，分泌生长激素和泌乳素的嗜酸细胞增多，垂体切除后，微血管病变可有一些改善，曾用于治疗严重视网膜病变，但近年来已少用。肾上腺皮质中类脂质减少。甲状腺呈胶质性变，功能多减退，中年以上患者甲状旁腺较小，严重病例有卵巢非特异性变化，睾丸造精功能尚能保存。
（冯晓丹 曹维）