インスリンを介さずに細胞内にブドウ糖が受動的に流入する細胞においては、ブドウ糖をソルビトール→フルクトースに代謝分解し細胞外に排出するポリオール代謝経路が存在する。　高血糖になれば細胞に流入してくるブドウ糖量が上昇、ブドウ糖をソルビトールに還元するアルドーズ還元酵素の活性が亢進しソルビトールが細胞内に増加する。一方、ソルビトールからフルクトースへ代謝するソルビトール脱水素酵素の活性が上がらないため、ソルビトールが速やかに代謝できず細胞内に蓄積、細胞内浸透圧の上昇により水分が細胞内に流入し細胞は膨潤する。　これが細胞の機能障害を引き起こすと考えられる。