胰岛素抵抗的检验方法

胰岛素抵抗的检验方法 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022 胰岛素抵抗的检验方法 胰岛素抵抗的检测方法很多，按设计原理大致分为三类：1.开环法：即阻断内源性葡萄糖与胰岛素反馈环法，如正常葡萄糖高胰岛素钳夹技术、胰岛素抑制试验。2.闭环法：即激发葡萄糖与胰岛素反馈环法，如最小模型技术、口服葡萄糖耐量试验、胰岛素耐量试验、胰高血糖素试验和持续输注葡萄糖模型分析法 3.基础状态法：用基础状态下的空腹血糖（FPG）和空腹胰岛素浓度（FBI）两个指标评估胰岛素抵抗，如FBG/FBI，1/FBG×FBI和稳态模型评价（HOMA）等。正常血糖高胰岛素钳夹技术（EICT）被公认为评价胰岛素的金标准；最小模型法与EICT相关性好，被认为是准确性较高的检测方法但两种方法操作繁琐，不适合大样本人群胰岛素抵抗的普查。胰岛素敏感指数、稳态模型法以及空腹胰岛素水平等方法简便易行，以被广泛应用于胰岛素抵抗的普查。 3.1正常血糖胰岛素钳夹技术（EICT） EICT是目前公认的检测胰岛素抵抗的方法，被认为是IR检测的金标准。本方法是测定组织对外源性胰岛素敏感性的方法，快速连续胰岛素灌注使血浆胰岛素浓度迅速升高并维持在一定水平，改变葡萄糖灌注率使血糖稳定在基线水平。在这种水平下可通过抑制肝糖输出和内源性胰岛素的分泌，即阻断内源性葡萄糖－胰岛素反馈，这时葡萄糖灌注率等于外源性胰岛素介导的机体葡萄糖代谢率。 具体方法为：空腹12h，抽血测基础血糖、胰岛素的值，静滴胰岛素1.5mU/kg.min,使血胰岛素维持在100mU/L，保持此速率不变，然后静滴2％葡萄糖（2mg/kg.min）,每隔5min监测血糖一次，并用Harvard泵调整葡萄糖的输注速率（GIR），以外源性胰岛素钳制血糖于正常水平（5.2+_0.1mmol/L）持续60min。血胰岛素浓度在50mU/L以上能抑制90％肝脏内源性葡萄糖生成，因此外源注入葡萄 糖量减去机体所有组织摄取量，即为胰岛素介导的葡萄糖代谢率和单位胰岛素所代谢葡萄糖量，这就是胰岛素敏感性指标，应用较普遍。GIR越小，机体胰岛素抵抗越严重。与胰岛素耐量试验（ITT）相比，具有不产生低血糖和伴随的复杂神经内分泌反应等优点，因为以每5min间隔计算葡萄糖代谢率，可测组织对胰岛素敏感的时间曲线，对阐明疾病的发病机制有帮助。该试验排除了体内许多难以控制的干扰因素对评价IR的影响。但该试验时葡萄糖可受胰岛素水平改变时周围血流变动的影响；并与输入胰岛素量而非胰岛素浓度相关。但是完成试验需要床边血糖自动分析议和Harvard泵等特殊设备，每5min调整GIR，费用昂贵，限制了此技术的推广。 3.2胰岛素抑制试验（IST） 方法：受试者静脉注射普萘洛尔5mg，5min后用输液泵恒定输入由普萘洛尔、肾上腺素、葡萄糖和胰岛素组成的混和液，以抑制肝糖输出和内源性胰岛素分泌。在这种稳定状态下，血浆葡萄糖浓度直接反映组织对外源性胰岛素的敏感性。 改进方法：用生长抑素代替普萘洛尔和肾上腺素，理由是普萘洛尔和肾上腺素可以引起受试者心率减慢、血压升高、和血液重新分布等副作用，且肾上腺素可使脂肪分解，对胰高血糖素和生长激素的分泌的抑制并不充分；而生长抑素可以充分抑制糖原分解，抑制胰岛素、胰高血糖素和生长激素的分泌，对脂肪代谢没有直接的影响，不引起心血管反应。故生长抑素更安全。IST是一种简单易行的方法，但结果不如钳夹法精确。 3.3微小模型法（MMT） MMT是利用计算机模拟机体血糖与胰岛素动力代谢的关系，而同步计算出标书胰岛素抵抗程度的胰岛素敏感性指数（ISI）和不依赖胰岛素作用的葡萄糖自身代谢效能（SG），也被称为频繁采血的静脉葡萄糖耐量试验（FSIVGTT）。根据葡萄糖和 胰岛素的动力学关系求得ISI。如果受试者β细胞功能过低，则需在注射葡萄糖前注射一次D860或胰岛素，否则胰岛素曲线太低，计算将出现误差。 具体方法：早晨空腹（禁食10h后），平卧休息30min，左右肘腕部各保留一个静脉通道，一侧用于葡萄糖，另一侧用于采血。注射葡萄糖按0.3g/kg计算，β细胞功能反映较差者在给葡萄糖20min后注射0.3克甲苯磺丁脲钠，对完全没有β细胞功能者注射外源性胰岛素75mU/kg。采血时间最初为3h采30个血样，后来改为12或14个，经对照分析，减少样本不影响测定结果。SG是指机体不依赖胰岛素自身对葡萄糖的代谢能力，当SG降低时葡萄糖的代谢能力明显降低就会引起临床意义上的糖耐量异常，甚至2型糖尿病的发生。正常人胰岛素敏感指数与胰岛素对葡萄糖急性应答之间存在双曲线的相关关系，即当胰岛素敏感性下降时，为了维持血糖浓度的正常，胰岛素分泌必须有较大幅度的增长。但是当β细胞不再能继续高水平分泌胰岛素时，伴随着有代偿性高胰岛素血症的胰岛素抵抗将转变为葡萄糖耐量减低。因此，在最小模型技术中，第一时像胰岛素分泌不仅时整个多样本静脉葡萄糖耐量结合试验中胰岛素分泌的一个重要组成部分，而且还可能是一个早期说明胰岛β细胞功能障碍的一个指标。 计算公式：dG（t）/dt=[p1+X(t)]G(t)+P1GB dX(t)/dt=p3[I(t)-Ib]-P2X(t) G（t）、I（t）分别代表各个t时相葡萄糖、胰岛素的浓度；X（t）为组织间液胰岛素对周围靶细胞的调节作用；Gb、Ib分别为注射葡萄糖前，即基础状态下葡萄糖、胰岛素浓度。；P1为SG；p3为胰岛素对肝脏和周围靶细胞对葡萄糖代谢调节参数；P3/P2为ISI。 MMT法有了最小模型软件就可进行，大大降低了费用，操作简单；在生理的葡萄糖－胰岛素反馈调节状态下评估IR；不依赖血糖浓度，不需要设定基础正常的血糖值。 3.4葡萄糖耐量试验同时测胰岛素释放曲线 此类方法的共同优点是与阻断葡萄糖－胰岛素反馈法比，没有干扰葡萄糖－胰岛素反馈的生理机制；与激发葡萄糖－胰岛素反馈法中OGTT比较，更符合生理性的实验。一般的生理情况下葡萄糖是在胃肠道间接和血液循环中直接作用于胰腺，引起胰岛素分泌，而静脉葡萄糖耐量试验就没有了葡萄糖在胃肠道间接引起胰岛素分泌的作用。国内外均有用葡萄糖曲线下面积（AUCG）和胰岛素曲线下面积（AUC1）的比值作为胰岛素敏感指数的报道。无论是OGTT或IVGGT所得血葡萄糖和胰岛素的曲线都是葡萄糖和胰岛素相互作用的产物。，称为闭环模型。此模型所得的结果手IS及β细胞功能两种因素的影响有时难以区别。如血胰岛素升高而血糖未见明显降低，提示有IR。 G－INS的量效关系并不是简单的直线关系，而是函数关系，二参数刻相互反馈而不恒定：葡萄糖↑－→刺激β细胞释放－→G摄取增加，血糖下降。但是有时不可靠。 具体方法为：早晨空腹作常规四点OGTT。血样均测葡萄糖及胰岛素，葡萄糖和胰岛素曲线下面积的计算方法相同。 ISI＝MCR/logMI=M/MG/logMI M=75000/120+(G0-G120)×1.15×180×0.19×体重/120 ISI反应的是一定胰岛素浓度条件下葡萄糖代谢清除率（MCR）；MG和logMI分别为OGTT中0、30、60、120min共四个点葡萄糖浓度均值和胰岛素浓度的对数均 值；M表示组织对葡萄糖的摄取；1.15×180是将静脉全血血糖转化为血浆水平；0.19×体重为血糖池的总容积。这是一种较准确、简单易行的IR检测方法，适合大样本临床和流行病研究。 3.5胰岛素糖耐量试验（ITT） 方法：将导管插入一手臂静脉，使血动脉化，t为0min时，按0.1U/kg快速注入短效胰岛素，t为0、3、6、9、12、15、20、30min共9个时间点取血样测葡萄糖浓度，ISI＝0.693/T(T为3－30min时血糖曲线的斜率)。研究中人们发现胰岛素诱导血糖下降导致胰高血糖素和儿茶酚胺等分泌对抗调节反应。这种作用主要发生在静注胰岛素15－20min，低血糖症也发生在20min后。改良后：胰岛素量由0.1减为0.05，时间由30min缩短为15min。ITT时一种简单，可粗略估计IR的方法。 3.6胰高血糖素试验胰高血糖素试验（Gt） 是传统评估胰岛素β细胞功能的方法。方法：按1mg/m2快速静注胰高血糖素，让血糖自由升高20min，20min时用一个类似胰岛素泵的装置（biostator）持续检测血糖，并按负反馈原理调节输注短效胰岛素30min，使血糖控制在基本水平，通过比较血糖下降和进入循环血中ins的量得出ISI。较为准确，但费用较高。 3.7持续输注葡萄糖模型分析法 方法：葡萄糖按每分钟5mg/kg的量持续固定输注60min，分别在50、55、60min共3次取血测葡萄糖和胰岛素浓度，平均浓度作为获得的血浆葡萄糖和胰岛素浓度。再根据浓度从CIGMA计算机模型图中查出IR值。此法简单，但只能粗略的估计IR。 3.8基础状态法：由于血糖和胰岛素是相互作用的，故有人设想以空腹血糖（FPG）与空腹胰岛素之间的冠县作为诊断IR的量化参数。 稳态模型评价（HOMA）：本法只需测空腹胰岛素和血糖浓度，其数学模型的理论依据是肝脏和胰岛β细胞在调节血糖和胰岛素浓度时存在一个负反馈环路。此法只需做一次简化的75gOGTT及胰岛素释放试验，采血样2次(空腹及服糖2h后)，分别测定2次的血糖和胰岛素水平，用下述公式计算IR及细胞功能。 IR＝FI×G/22.5, β细胞功能＝20×FI/(G-3.5).FI为空腹血浆胰岛素浓度，G为空腹血糖。 HOMA方法简单可靠，临床和流行病学研究均可应用。但是在糖耐量异常人中，HOMA和钳夹法的相关性不佳。HOMA是根据空腹血糖和胰岛素浓度来判断IR，而这两个数值均反应的是基础状态下胰岛素的敏感性，不能很好的判断餐后阶段的胰岛素敏感性，也不能准确的反映肝脏和外周组织的胰岛素作用。存在胰岛素分泌异常的情况时，如IGT，HOMA不能准确的反应IR。 3.9空腹胰岛素 空腹胰岛素是反映胰岛素抵抗的一个较好的指标。在血糖水平正常或升高的人群中，空腹胰岛素水平增高表明胰岛素抵抗的存在。但在糖尿病患者中空腹胰岛素和钳夹技术的相关性比正常人低。这是因为作为目前公认“金标准”的钳夹技术所测到的全身葡萄糖摄取仅反映了胰岛素在外周组织的作用，而胰岛素水平则受胰岛素抵抗和胰岛素分泌的共同决定。β细胞对外传组织胰岛素抵抗的反映是分泌大量的胰岛素来维持血糖在正常范围内。当胰腺过度分泌胰岛素能力下降时便发生了糖耐量异常，因此，2型糖尿病患者胰岛素分泌缺陷和胰岛素作用缺陷共存。即使这些患者呈显着的胰岛素抵抗状态，由于胰岛素分泌的功能障碍而使胰岛素水平不