糖尿病所致的血管病變，主要與糖代謝障礙及普遍的糖基化、脂質代謝障礙等密切相關。目前大多數學者認為糖尿病血管病變與內皮功能受損密切相關，一氧化氮在其中起著十分重要的作用。
患糖尿病時一氧化氮合成減少
不少學者發現糖尿病大鼠的血管內皮細胞合成一氧化氮的能力下降。最近科學家通過對糖尿病大鼠腦動脈的研究發現壓力刺激引起的血管收縮糖尿病大鼠較正常對照大鼠明顯。
有實驗表明，患糖尿病時醛糖還原酶活性增加，使葡萄糖更多地轉化為山梨醇，而三磷酸腺甘的生成減少，並消耗較多的還原型輔酶Ⅱ，使同樣需要還原型輔酶Ⅱ的一氧化氮的合成減少。科學家也證明醛糖還原酶抑制劑可使糖尿病大鼠血管的乙酰膽鹼誘導的血管舒張趨於正常。
用於防治糖尿病血管併發症的藥物氨基胍(Aminoguanidine，AG)也被證明有抑制醛糖還原酶活性的作用，可阻斷葡萄糖向山梨醇轉化，從而使較多的還原型輔酶Ⅱ用於一氧化氮的合成，這可能是氨基胍防治糖尿病血管併發症的作用機理之一。
患糖尿病時一氧化氮活性下降
不少學者認為糖尿病患者血管內皮的一氧化氮合成並不會減少，在某一階段或某一器官，其合成甚至反而增加，而患糖尿病時生成的某些物質對一氧化氮的滅活，則是一氧化氮依賴的血管舒張障礙的主要原因。
患糖尿病時血管內皮依賴的血管舒張功能下降可能與下列因素有關：一氧化氮合成減少;一氧化氮滅活增加;一氧化氮從內皮擴散到平滑肌的過程受阻;一些受體功能發生改變(如一氧化氮受體下調);血管內皮釋放的縮血管物質增多。
糖尿病血管病變的發生、發展不是由單一因素決定的，而是多因素共同作用的結果。在糖尿病的不同階段、不同器官占主導地位的機制可能都有不同。最近瓦奇(Watcher)等也提出一氧化氮在患糖尿病時的變化是一個隨病程改變的過程，即早期一氧化氮代償性合成增加而晚期則合成減少。
已有不少證據表明，在糖尿病動物飲食中添加一氧化氮合成底物精氨酸，可使糖尿病動物體內的一氧化氮合成增加，從而延緩糖尿病血管病變的發生或改善已有的糖尿病血管病變。最近，又有學者發現運動可以使糖尿病患者體內的一氧化氮合成增加，從而延緩糖尿病內皮受損。這些結果為臨床通過增加患者體內的一氧化氮水平來防治糖尿病血管內皮損傷提供了依據。
