中国人糖耐量异常与胰岛素抵抗和胰岛素分泌_贾伟平

·论著·

中国人糖耐量异常与胰岛素抵抗和胰岛素分泌*

上海市第六人民医院内分泌代谢科(邮政编码200233)

*本文由《上海市医学领先专业》基金、上海市卫生局科技发展基金资助

贾伟平　项坤三　陆俊茜　陈　蕾　唐峻岭

摘要　目的　研究胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷与中国人糖耐量变化的关系。方法　对466例(正常体重189例,超重/肥胖277例)正常糖耐量(N G T )、糖耐量减退/空腹血糖减损(IG T /I FG)、2型糖尿病(DM )患者,用稳态模式评估法(HO M A)评价胰岛素抵抗(HO M A-I R)及胰岛β细胞基础功能(HOM A-βcell),并用糖负荷30分钟净增胰岛素/净增葡萄糖(△I 30/△G 30)比值评价早期胰岛素分泌反应。结果　校正年龄、性别、体重指数(BM I )、体脂分布(腹内脂肪、腹部及股部皮下脂肪面积)和血压等因素后,无论有无超重/肥胖,IG T /IFG 、DM 患者胰岛素抵抗指数显著升高,超重/肥胖者尤为明显。并有胰岛β细胞基础功能及早期胰岛素分泌反应降低,DM 患者更显著。结论　中国人从正常糖耐量到糖耐量异常的变化过程中,胰岛素抵抗和胰岛素分泌功能减退起共同作用。

关键词　糖耐量　胰岛素抵抗　胰岛素分泌缺陷

Insulin resistance ,insulin secretion and glucose intolerance in C hinese individuals

J ia Weiping ,X iang K unsan ,Lu J unx i ,et al

(Depar tment o f Endocrinolog y &M etabolism ,Sha ng hai Six th People 's Hospital ,Shanghai 200233)

Abstract Objective To inv estiga te the impact of insulin resista nce a nd insulin secr etio n on the dev elopment of g lucose intolera nce in Chinese .Methods Giv en 75-g ram o ra l g lucose to ler ance challenge ,466Chinese (189no rmal w eigh t ,277o v erw eigh t /o besity )wer e divided into no rma l gluco se tolera nce (N G T )g ro up ,impaired g luco se to le rance /impaired fasting g lucose (IG T /I FG)g ro up,as well as ty pe 2diabetes (DM )g ro up acco rding to 1997AD A criteria.Homeo stasis model assessment (HOM A )w as applied to assess the status o f insulin resista nce (HO M A-IR)a nd basic function o f pa ncr eatic βcell (HOM A -βcell ).W hile insulino genic index (the ratio o f the increment o f insulin to tha t of

plasma gluco se 30min after a g luco se lo ad ,△I 30/△G 30)wa s perfo rmed to eva luate the ear ly phase insulin sec retio n .Results Adjusted with age ,sex ,body mass index (BM I),bo dy fat distributio n indices (including abdo minal visce ral,subcutaneous,a nd femo ral subcuta neo us adipose tissue ar ea s)a nd bloo d pressure,o ur da ta indicated tha t in comparison with N G T gr oup ,HO M A -I R w as increased sig nifica ntly in IG T /IFG and DM g roup ,especially ov e rt in the ov erw eig ht o r o besity subjects.M eanwhile HOM A-βcell and △I 30/△G 30w ere r ema rkably lo we r in IG T /I FG and DM g roup tha n in N G T g r oup,par ticula rly in DM g roup.Conclusion Insulin resistance and insulin secr etio n deficiency may pla y an impo rtant role o n the w o rsening fr om no rmal g lucose to ler ance to g lucose into le rance in Chinese individuals.

Key words

　Gluco se to lerance Insulin r esista nce Insulin secr etio n deficiency 胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷是引起2型糖尿病

(2型DM )的主要病理生理机制,但两者对糖耐量的影响,可因遗传、环境等因素而不同。在2型DM 高风险因素的人群中,如Pima 印第安人、西语人群、非洲美国人、墨西哥美国人等有更高的胰岛素水平和胰岛素敏感性降低,提示胰岛素抵抗与2型DM 的发生有关[1～3]。最近,日本人研究表明,无论有无肥胖,日本人由正常糖耐量到糖耐量减退过程中,主要是由早期胰岛素分泌减少所致,胰岛素抵抗及高胰岛素血症并不常见[4]。因此,对于引起糖耐量异常的始发因素尚在探

讨中。本研究应用稳态模式评估法(HOM A)研究中国人糖耐量变化与胰岛素抵抗和胰岛素分泌功能的关系,现报告如下。

对象与方法

一、对象

466例居住上海地区的中国人,男218例,女248例,年龄55.25±10.72岁,分别来自我院门诊、工厂企业、街道及本院职工。研究对象隔夜空腹10小时以上行75g口服葡萄糖耐量试验(OGT T),按照1997年美国糖尿病协会推荐的DM诊断标准,分为糖耐量正常组(N GT,n=221)、糖耐量减退/空腹血糖减损(IGT/ IFG,n=102)、糖尿病组(DM,n=143)。并按照1997年W HO肥胖分类标准,以BM I25为切割点,分为正常体重(BM I<25)和超重/肥胖(BM I≥25)亚组。

二、方法

1.体脂含量及分布:①总体脂含量:以体重指数(BM I)=体重(kg)/身高(m2)表示。②体脂分布测量采用岛津SM T-100型核磁共振(M RI)测定,计算方法同我们以前的研究[5],腹内脂肪面积、腹部皮下脂肪面积及股部皮下脂肪面积分别以V A、SA、FA表示。

2.血浆葡萄糖测定采用葡萄糖氧化酶法,空腹血甘油三酯(TG)及高密度脂蛋白-胆固醇(HDL)分别为酶法及硫酸葡聚糖-锰沉激法(卫生部上海生物制品研究所)。血清胰岛素及C肽测定用放射免疫法(华西医科大学糖尿病研究所及DPC公司)。

3.评价胰岛素敏感性及胰岛β细胞分泌功能采用稳态模式评估法(Hom eo stasis M odel Assessment)的HOM A-IR及HOM A-βcell公式计算[6]。评价糖负荷早期胰岛素分泌反应采用糖负荷30分钟净增胰岛素/净增葡萄糖比值(△I30/△G30)[7]。

三、统计分析

检验各组变量正态分布情况,偏态变量分布经lo g10转换后再分析。组间连续变量比较用t检验,协方差校正,以均数±标准误表示(x±s x)。组间频率比较用χ2检验。多因素变量用Logistic回归分析。所有统计用SAS软件完成。

结果

一、N GT、IGT/IFG及DM临床特征(表1)

表1　N G T、IG T/I FG、2型DM临床特征比较(x±s x)

N GT IGT/IFG2型DM P值(ANOV A)例数221102143—

性别(男/女)98/12355/4765/780.258

年龄(岁)53.31±0.7356.90±1.08**57.14±0.81**0.001

BM I(kg/m2)25.73±0.2826.27±0.3826.47±0.280.171

S A(cm2)187.78±5.19183.21±8.01187.22±5.740.874

V A(cm2)86.33±2.9594.88±4.3199.89±3.20*0.009

FA(cm2)80.11±2.2775.76±3.3473.23±2.480.132

收缩压(k Pa)17.05±0.1718.32±0.25**18.71±0.22**0.0001

舒张压(k Pa)11.04±0.1011.36±0.1411.57±0.12**0.002·甘油三酯(mmol/L) 1.40±0.05 1.45±0.07 1.75±0.07**△△0.001·高密度脂蛋白(mmol/L) 1.27±0.02 1.25±0.04 1.16±0.03**△0.002·空腹血糖(mmol/L) 4.42±0.04 5.48±0.08**7.57±0.18**△△0.001·空腹胰岛素(mIU/L)11.60±0.5112.99±0.7613.96±0.890.027

·用log10对数转换后进行分析

与NGT比较*P<0.05,**P<0.01,与IGT/IFG比较△P<0.05,△△P<0.01

1.DM组年龄、V A、血压、甘油三酯、空腹血糖较N GT组显著增加,高密度脂蛋白显著减少。

2.IGT/IFG组年龄、收缩压与空腹血糖较N GT组显著增加。

二、胰岛素抵抗

1.校正年龄、性别、BM I、V A、S A、FA、血压等因素后(表2),胰岛素抵抗指数(HOM A-IR),在总组IGT/ IFG较N GT组显著升高(P=0.001),DM组较IGT/

IFG及NGT组显著增加(P<0.001)。在N GT组、IGT/IFG组和DM组间,HOM A-IR呈依次递增状态。BM I亚组比较见到,HOM A-IR,在正常体重伴DM组较NGT组显著升高(P<0.001),IGT/IFG组有增加趋势(P=0.055);超重/肥胖伴IGT/IFG组及DM组较N GT组显著升高(P=0.003和P<0.001),其中DM组HOM A-IR指数达到本研究人群的最大值,表明胰岛素抵抗虽在两组中都存在,但以超重/肥胖组更明

显。

2.以BM I<25N GT组HOM A-IR的75%位点1.88为切割点,比较≥该位点在NGT、IGT/IFG、DM 中分布的频率。正常体重N GT组有25例(25.7%)、IGT/IFG组有40例(65%)、DM组有51例(73%);超重/肥胖N GT组有82例(66.1%)、IGT/IFG组有52例(8

3.9%)、DM组有80例(87.9%)。亚组内比较见到IGT/IFG及DM组,HOM A-IR≥1.88的分布频率显著高于N GT组(P<0.05～P<0.01),BM I亚组间比较见到超重/肥胖NGT组显著高于正常体重N GT 组(P<0.01)(附图)。

三、基础胰岛素分泌功能

1.校正年龄、性别、BM I、V A、SA、FA、血压及HOM A-IR后见到(表2):胰岛β细胞基础功能指数(HOM A-βcell)无论在总组还是BM I亚组,IGT/IFG 组显著低于NGT组(P均<0.001),DM组显著低于N GT及IGT/IFG组(P均<0.001)。

2.以BM I<25NG T组的HOM A-βcell25%位点111.2为切割点,比较≤该位点在N GT、IG T/IFG、DM 中分布频率。正常体重NGT组24例(24.7%)、IGT/ IFG组19例(52.5%)、DM组45例(86.5%)。超重/肥胖N GT组14例(11.3%)、IGT/IFG组25例(40.3%)、DM组62例(68.1%)。无论伴或不伴超重/肥胖,IG T/IFG及DM组的HOM A-βcell≤111.2的分布频率均显著高于N GT组(P均<0.01),DM组亦高于IGT/IFG组(P均<0.01)(附图)。

四、糖负荷后早期胰岛素分泌功能

1.校正年龄、性别、BM I、V A、SA、FA及HOM A-IR 等因素后见到(表2):糖负荷早期胰岛素分泌反应(△I30/△G30),总组IG T/IFG显著低于N GT组(P=0.04), DM组显著低于N GT及IG T/IFG组(P均<0.001)。在BM I亚组,无论有无超重/肥胖,△I30/△G30下降主要见于DM组(P=0.023～P<0.001),在IGT/IFG组呈下降趋势。

2.以BM I<25N GT组的△I30/△G3025%位点9.19为切割点,比较≤该位点在N GT组、IGT/IFG和DM组频率变化。正常体重NGT组25例(25.7%), IGT/IFG组15例(37.5%),DM组31例(59.6%)。超重/肥胖N GT组有25例(20.16%),IGT/IFG组16例(25.80%),DM组49例(5

3.84%)。BM I亚组内,△I30/△G30≤9.19的出现频率在DM组显著高于N GT组, BM I≥25DM组高于IGT/IFG组(P<0.01)(附图)。

五、影响IGT/IFG的多因素Logistic回归分析(表3)

多因素Logistic回归分析表明:影响IGT/IFG的因素为HOM A-IR、△I30/△G30及HOM A-βcell,但以HOM A-IR及△I30/△G30最显著。HOM A-IR越高, HOM A-βcell及△I30/△G30指数越低,则糖耐量越差

。

附图　胰岛素抵抗指数≥1.88,胰岛β细胞基础功能指数≤111.2和糖负荷早期胰岛素分泌

反应≤9.19在BM I<25和BM I≥25的NGT、IGT/IFG、DM中分布频率。与N GT组

比较*P<0.05,**P<0.01;与IGT/IFG组比较,△P<0.01;与BM I<25比较,

#P<0.01

表2　N G T、IG T/IF G、2型DM组胰岛素抵抗、胰岛β细胞基础功能指数及早期胰岛素分泌反应比较

N GT(例数)IGT/IFG(例数)DM(例数)

P值

IGT/IFG比N GT DM比N GT DM比IGT/IFG HOM A-IR总组 2.29±0.10(221) 3.15±0.18(102) 4.77±0.35(143)0.001<0.0010.001正常体重组 1.73±0.12(97) 2.59±0.27(40) 3.69±0.36(52)0.055<0.0010.017

超重/肥胖组 2.73±0.36(124) 3.55±0.24(62) 5.39±0.50(91)0.003<0.0010.001 HOM A-βcell总组577.08±71.48235.68±46.3493.03±7.27<0.001<0.001<0.001正常体重组335.70±43.02155.57±22.8070.18±8.39<0.001<0.001<0.001

超重/肥胖组762.01±119.46287.37±74.32106.09±10.15<0.001<0.001<0.001

△I30/△G30总组101.87±10.7036.63±6.0319.22±3.340.04<0.001<0.001 (pmol/m mol)正常体重组105.50±20.3423.34±3.8021.04±7.740.141<0.0010.023超重/肥胖组109.81±15.1645.21±9.4918.18±2.880.184<0.001<0.001

所有数值以x±s x表示,以10为底数转换后分析。P值为年龄、性别、BM I、S A、V A、FA、BP校正后分析结果,分析HOM A-βcell、△I30/△G30,尚校正HOM A-IR

表3　影响IG T/IFG的多因素Logistic回归分析

自变量因变量

BM I<25(n=137)

参数估计s xχ2概率

BM I≥25(n=186)

参数估计s xχ2概率

IGT/IFG年龄(岁)0.0250.0310.670.4140.0040.0200.0400.836性别0.762 1.1060.470.491-0.3480.5560.3900.531 BM I(k g/m2)0.2240.2380.880.3460.0620.1020.3700.541 S A(cm2)-0.0030.0090.080.774-0.0060.005 1.4800.224 V A(cm2)-0.0060.0120.290.5870.0010.0060 0.978 FA(cm2)-0.0070.0220.130.7190.0090.009 1.1000.294收缩压(k Pa)*0.0740.0268.280.0010.0140.0160.7900.375舒张压(k Pa)-0.0520.037 1.970.160-0.0410.027 2.2500.133甘油三酯(m mol/L)-0.0960.4850.040.8400.1220.2470.2400.622高密度脂蛋白(m mol/L)-1.978 1.068 3.430.0640.4540.5060.8100.369 HOM A-IR0.7210.2677.270.0070.6050.14218.210<0.001 HOM A-βcell-0.0050.002 6.010.014-0.0010 5.5600.018△I30/△G30(pmol/mmol)-0.0440.01116.00<0.001-0.0120.00410.2800.001 1=IGT/IFG　2=N GT

*1m m Hg0.133k Pa 讨论

本研究应用的HOM A公式是国际上通用的检测胰岛素敏感性及胰岛素分泌功能的间接方法。国外研究见到HOM A-IR与正葡萄糖钳夹技术所测定的胰岛素抵抗呈显著相关(r=0.88,P<0.0001)[6]。我们应用高胰岛素正糖钳夹技术测定中国人胰岛素敏感性,也得到相同结果,即胰岛素敏感性指数(M值)与HOM A-IR呈显著负相关(r=-0.822,P=0.003,待发表资料)。HOM A-βcell与高葡萄糖钳夹技术所测定的胰岛素分泌呈正相关(r=0.61,P<0.01)。△I30/△G30是OG TT30分钟糖刺激胰岛素分泌的直接指标,反映糖负荷后胰岛素早期分泌功能[7]。因此HOM A公式与△I30/△G30联合应用可较准确地评价机体胰岛素敏感性及胰岛素分泌功能。

本研究结果表明:①校正年龄、性别、总体脂、体脂

分布、血压等因素后,无论有无超重/肥胖,IGT/IFG 者的胰岛素抵抗指数都显著升高,但以超重/肥胖者更为明显。②IGT/IFG组已见到胰岛β细胞基础功能显著降低及糖负荷早期分泌功能下降趋势。③DM组存在胰岛素抵抗的持续增加及胰岛β细胞功能进一步衰退的共同变化。

胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能缺陷是2型糖尿病发病机制的主要环节。从IGT/IFG到DM的转变过程中,胰岛β细胞功能衰竭对于高血糖的产生起很重要的作用,各国学者对此都有较统一的认识。本文研究结果亦提示DM者存在明显胰岛素分泌功能低下。IGT/IFG作为正常糖耐量和DM之间的中间状态,是预示2型糖尿病的高风险因素,谁是引起这种糖耐量改变的始发因素受到各国学者的较大关注。目前有几种观点:①2型糖尿病高风险人群,如Pima印第安人、非洲美国人、墨西哥美国人,在无糖尿病的人群中已经存在严重的胰岛素抵抗,而无胰岛素分泌降低,因此胰岛素抵抗可能是引起糖耐量异常的初始因素[1～3]。②日本学者的研究发现:在日本人的IGT者中,胰岛素抵抗不明显,仅见IGT者早期胰岛素分泌反应显著下降,故胰岛β细胞功能缺陷可能是引起血糖升高的始发原因,而2型糖尿病者胰岛素抵抗是高血糖的后果[4]。③胰岛素抵抗和胰岛素分泌功能不足是引起IGT/IFG的共同因素[8]。

我们的研究见到,中国人的IGT/IFG者存在显著胰岛素抵抗,又有胰岛素分泌功能缺陷,但以前者为主。DM患者,除胰岛素抵抗持续增加外,有更严重的基础胰岛素分泌功能障碍及糖负荷早期胰岛素分泌不足。多因素Logistic回归分析亦表明IGT/IFG受HOM A-IR、HOM A-βcell及△I30/△G30的综合影响。提示:中国人从正常糖耐量到糖耐量异常的变化过程中,存在胰岛素抵抗及胰岛素分泌功能衰退。

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(收稿:1998-09-14　修回:1999-06-15)

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