鉗夾實驗匯總

1、 胰島細胞功能及敏感性檢測方法目 錄l胰島素及胰島基礎知識l胰島細胞功能及胰島素抵抗 胰島細胞功能及胰島素抵抗的定義 測定指標 葡萄糖刺激下 非葡萄糖刺激下 非胰島素肽類 langerhanslangerhans胰島的成分細胞： 胰高糖素系列、內啡肽 、抑胃肽、膽囊收縮素 細胞：胰島素、IAPP/胰淀素 細胞： 生長抑素、CGRPPP細胞：胰多肽1：VIPEC：5-HT、SPG1：胃泌素胰島素的分泌是如何調節(jié)的？胰島素的分泌是如何調節(jié)的？l營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質 葡萄糖葡萄糖 氨基酸氨基酸：精氨酸：精氨酸 脂肪酸脂肪酸l旁分泌系統(tǒng)旁分泌系統(tǒng)：胰高血糖素、生長抑素：胰高血糖素、生長抑素l激素激素：GL

2、P1GLP1、升糖激素、升糖激素l神經內分泌神經內分泌胰島素分泌的調節(jié)6迷走神經M交感神經22胰島素分泌腎上腺素去甲腎上腺素生長抑素甘丙肽瘦素神經肽YCCK VIP TRH GHRH ACTH抑胃肽胰高血糖素血糖促胃液素促胰液素GHT4皮質醇HCL氨基酸脂肪酸抑制作用促進作用朱大年主編.生理學第七版.人民衛(wèi)生出版社.P366-368胰島細胞功能與胰島素抵抗l胰島細胞功能-胰島細胞在葡萄糖及葡萄糖以外的因素（如精氨酸、胰高血糖素、化學藥物等）刺激下胰島素釋放或分泌的反應及分泌其他多肽的能力l胰島素抵抗-胰島素抵抗是指胰島素效應器官或其作用部位對其生理作用不敏感的病理生理狀態(tài)l20世紀30年代 h

3、insworth提出胰島素敏感性及疾病的關系l1988年reven因胰島素抵抗與人類疾病關系研究被授予當年的banting獎葡萄糖鉗夾實驗葡萄糖鉗夾實驗: :高葡萄糖鉗夾技術高葡萄糖鉗夾技術(HGCT)(HGCT) l反映反映 細胞功能細胞功能l方法：空腹靜脈輸注葡萄糖，使血糖升至方法：空腹靜脈輸注葡萄糖，使血糖升至111114mmol/L14mmol/L，每，每5min5min測靜脈血糖次，調整輸入速度，維持高血糖測靜脈血糖次，調整輸入速度，維持高血糖2 23h3hl第一時相胰島素分泌量第一時相胰島素分泌量: : 自輸入葡萄糖開始至自輸入葡萄糖開始至10min10min之間，每之間，每2mi

4、n2min取血次取血次; ; I 0I 01010為第一時相分泌功能，一般以均值表示為第一時相分泌功能，一般以均值表示l最大胰島素分泌量最大胰島素分泌量: : 以后每以后每10min10min取血次。取血次。 I10I10120120代表胰島素晚期分泌功能，一般以均值表代表胰島素晚期分泌功能，一般以均值表示示l優(yōu)勢：重復性高，對優(yōu)勢：重復性高，對 細胞刺激可控，可在不同人群間進行比較細胞刺激可控，可在不同人群間進行比較l局限性：局限性： 操作復雜，費用高，嚴重高血糖未控制時不宜應用操作復雜，費用高，嚴重高血糖未控制時不宜應用 不適宜于大規(guī)模臨床應用，僅用于一定個體的研究工作不適宜于大規(guī)模臨床應

5、用，僅用于一定個體的研究工作廖二元等.內分泌學,2004,1518高胰島素正葡萄糖鉗夾技術高胰島素正葡萄糖鉗夾技術l評價胰島素敏感性的金標準評價胰島素敏感性的金標準l方法：方法：1)1)空腹空腹12h12h，抽血測基礎血糖、胰島素的值，抽血測基礎血糖、胰島素的值l 2) 2)靜滴胰島素靜滴胰島素, ,使血胰島素水平維持在使血胰島素水平維持在100mU/ L100mU/ L，保持此速，保持此速率不變，然后靜滴率不變，然后靜滴2%2%的葡萄糖的葡萄糖, ,每隔每隔5 min 5 min 監(jiān)測血糖一次，并用監(jiān)測血糖一次，并用HarvardHarvard泵調整葡萄糖的輸注速率泵調整葡萄糖的輸注速率(g

6、lucose infusion rate; GIR)(glucose infusion rate; GIR)，以，以外源性胰島素鉗夾血糖于正常水平外源性胰島素鉗夾血糖于正常水平(5. 2(5. 20.1mmol/L)0.1mmol/L)，持續(xù)，持續(xù)60min60min。 3 3）血胰島素濃度在）血胰島素濃度在50mU/L50mU/L，以上能抑制，以上能抑制90%90%肝臟內源性葡萄肝臟內源性葡萄糖生成，因此鉗夾試驗中當達到高胰島素穩(wěn)態(tài)時外源性葡萄糖輸注糖生成，因此鉗夾試驗中當達到高胰島素穩(wěn)態(tài)時外源性葡萄糖輸注率（率（GIRGIR）等于外周組織的葡萄糖利用率（）等于外周組織的葡萄糖利用率（MM值

7、），此時值），此時GIRGIR可作為可作為評價機體胰島素敏感性的指標，這就是胰島素敏感性指標。評價機體胰島素敏感性的指標，這就是胰島素敏感性指標。優(yōu)點：外源性胰島素敏感性的指標優(yōu)點：外源性胰島素敏感性的指標缺點：操作復雜，臨床難以運用缺點：操作復雜，臨床難以運用外周組織葡萄糖外周組織葡萄糖利用率增加利用率增加葡萄糖輸注葡萄糖輸注正常血糖正常血糖（固定值）（固定值）葡萄糖輸注率葡萄糖代謝率胰島素敏感性葡萄糖輸注率葡萄糖代謝率胰島素敏感性1/1/胰島素抵抗胰島素抵抗高胰島素正糖鉗夾實驗原理高胰島素正糖鉗夾實驗原理高胰島素輸注高胰島素輸注（固定值）（固定值）胰島素敏感性胰島素敏感性l胰島素抑制試驗(

8、insulin suppression test; IST)l方法是給受試者靜脈注射普蔡洛爾5mg,5min后用輸液泵恒定輸注由普蔡洛爾、腎上腺素、葡萄糖和胰島素組成的混合液，以抑制肝糖輸出和內源性胰島素分泌。在這種穩(wěn)定狀態(tài)下，血漿葡萄糖濃度直接反映組織對外源性胰島素的敏感性。l改良實驗：1977年Harano等對IST進行改良，提出用生長抑素代替普萘洛爾和腎上腺素，理由是普萘洛爾和腎上腺素可引起受試者心率減慢、血壓升高和血液重新分布等副作用，且腎上腺素可使脂肪分解，對胰高血糖素和生長激素分泌抑制并不充分;而生長抑素能充分抑制糖原分解，抑制胰島素、胰高血糖素和生長激素的分泌，對脂肪代謝沒有直接

9、影響，不引起心血管反應。故用生長抑素更為安全、可靠l有點：IST是一種簡單易行l(wèi)缺點：結果不如胰島素鉗夾法精確。靜脈注射葡萄糖耐量實驗（靜脈注射葡萄糖耐量實驗（IVGTTIVGTT）l方法：方法：5050的葡萄糖的葡萄糖50ml50ml（25g25g），），1-3min1-3min內注完。內注完。 注射完注射完2 2、3 3、5 5、8 8、1010分鐘測血糖、胰島素和分鐘測血糖、胰島素和/ /或或CC肽肽 較好的胰島較好的胰島 細胞功能指數，可預測糖尿病發(fā)生風險細胞功能指數，可預測糖尿病發(fā)生風險 AIRAIR（acute insulin responseacute insulin respo

10、nse）常用于評估細胞功能。靜脈靜脈25g25g葡萄葡萄糖負荷后糖負荷后第一時相分泌，常在1-15min左右。峰值：峰值：正常人正常人250250300 mU/ L 300 mU/ L IGT IGT 約為約為200mU/L 200mU/L DMDM常低于常低于50 mU/ L50 mU/ L糖負荷糖負荷2h2h血糖高于血糖高于10mmol10mmoll l者，第一時相分泌就已消失者，第一時相分泌就已消失優(yōu)點優(yōu)點:IvGTT:IvGTT不受胃腸激素及不受胃腸激素及OGTTOGTT時個體吸收差異的影響；時個體吸收差異的影響； 缺點缺點: :因其未達到葡萄糖穩(wěn)態(tài)，故精確性方面不如高糖鉗夾因其未達到

11、葡萄糖穩(wěn)態(tài)，故精確性方面不如高糖鉗夾 不能判定晚期不能判定晚期2 2型及型型及型DMDM病人的胰島病人的胰島 細胞功能細胞功能由IVGTTIVGTT延伸出的各種模型l持續(xù)輸注葡萄糖模型分析法(CIGMA)：由Hosker在1985年根據以往的葡萄糖和胰島素代謝動力學資料設計出評估胰島素抵抗的計算機模型圖。l此技術的方法是:葡萄糖按每分鐘5mg/kg的量一側持續(xù)固定輸注60min，另一側分別在-15、-10、-5、50, 55, 60min取血測葡萄糖和胰島素/C肽濃度，根據模型，計算平均濃度作為獲得的血漿葡萄糖和胰島素濃度。再根據獲得的濃度，從CIGMA計算機模型圖中查出胰島素抵抗值和細胞功能

12、值（以30歲以下、糖耐量正常者細胞功能為100%計算）。這種方法雖較簡單，但只能粗略地評估胰島素抵抗。l優(yōu)點：與高糖鉗夾技術相關性好、重復性好、適合群體研究l缺點：數學模型假設肝、外周組織胰島素抵抗程度相通且細胞對最大反應刺激呈數量級遞減；對正常人敏感性低；模型需配備專門設備l最小模型技術（minimal model method MMM）：空腹12H,在0-2min時快速靜注50%葡萄糖（0.3g/kg），在20分鐘時靜脈快速注射胰島素0.03u/kg，從基礎狀態(tài)至注射糖后180min，采血糖及胰島素30個點，借助一個計算軟件包計算出細胞功能及胰島素敏感性、葡萄糖自身代謝和肝糖輸出效能。l優(yōu)

13、點：具有實用性、數值接近生理狀態(tài)、操作相對簡單。l缺點：耗時長，計算必須依賴Bergmans minimal model計算軟件包。lOGTT: 借助OGTT評價胰島功能時必須借助以下幾個指標:l30分鐘胰島素與葡萄糖盡增值的比值 ：三角形I30/三角形G30（早期胰島素分泌指數） 在IGT時就發(fā)生變化，在肥胖或者胰島素抵抗程度相似的人群個體間，可用該指數來判定，故科作為評價早期胰島素分泌的指標、特別是評價2相分泌的指標lO G T T 的 曲 線 下 面 積 按 下 公 式 計 算 （ I N S A U C ） ：INSAUC=0.5FINS+INS30+INS60+INS120+0.5I

14、NS180l由于值只是反應胰島素的分泌功能，并未反應達峰時間，故該指標并不能區(qū)分曲線下面積相同但峰值不同的2型糖尿病和正常人之間的胰島細胞功能差異。Ip/IoIp/Iol胰島素峰值與基礎值的比值：正常人在糖負荷后胰島素水平可比基礎值升高6-8倍，低于5倍者提示已有胰島細胞功能損害，低于2倍者說明存在嚴重的胰島細胞功能損害。l優(yōu)點：該方法相對可靠，在臨床工作中普遍使用。l缺點：以胰島素升高水平來評估葡萄糖耐量減低人群的胰島細胞功能可能比葡萄糖耐量正常的人群更好，因此在評估不同糖耐量水平人群的胰島功能時，可能有偏差。目前胰島素測定方法很難對高值做出準確的測定，所以單純以絕對值升高的倍數做判斷也需要

15、十分仔細的考慮。HOMAHOMAl穩(wěn)態(tài)模型評估法（homeostasis model assessment, HOMA)l原理：由Hosker等提出,空腹穩(wěn)態(tài)時，血糖及胰島素相互反饋達到平衡，根據基礎狀態(tài)下，不同細胞功能與胰島素抵抗-空腹血糖及胰島素濃度的關系，得出穩(wěn)態(tài)模型的胰島素分泌指數Homa-=20INS/（Glu-3.5）。如簡化可得到B%=INS/Glu（設定30歲以下正常體重糖耐量正常者為100%）l優(yōu)點：該公式只涉及一次空腹采血就能對胰島素分泌情況大概的估計，臨床運用廣泛，例如著名的UKPDS的T2DM前瞻性研究中使用的方法就是HOMA指數。無需外界刺激就能夠評估細胞的功能，簡便

16、易行。l缺點：變異系數較高，應排除干擾因素，三次取樣均值排外胰島素脈沖式的分泌變化影響。很容易高估其胰島細胞的功能。l敏感公式：Homa-IR=FPGFINS/22.5非葡萄糖刺激下胰島細胞的功能測定l精氨酸刺激實驗：理論基礎在于精AA可刺激胰島細胞分泌。l原理：葡萄糖代謝異常的早期，細胞膜胰島素轉運系統(tǒng)發(fā)生下降調節(jié)反應，細胞膜對胰島素敏感性降低，非糖物質精氨酸由于作用于細胞膜的不同作用位點，仍可保留對它的反應，且在糖尿病高糖的狀態(tài)下表達能力增強。l意義：精氨酸刺激又反應表明機體尚存在一定數量的胰島細胞l方法：10%精氨酸溶液50ml30-60s內iv，于注射后2,3,4,5分鐘測定胰島素的濃

17、度，以2-5分鐘胰島素均值與空腹胰島素的差值來判胰島細胞的分泌能力。注：1/2相刺激方法不同。l優(yōu)點：耗時少，易重復，易于規(guī)范化，各種人群篩選，不需要高糖刺激可適用于高糖狀態(tài)的T2DM患者，雙相患者均缺乏時仍可測得是否還有胰島細胞功能。l缺點：麻木感，短暫的金屬味l胰高糖素刺激實驗l意義：與精AA相同，主要用于第一時相分泌。l方法:1mg胰高糖素IV測定C肽或胰島素水平。l優(yōu)點：同精AAl缺點：惡心/嘔吐/潮紅/心率加快甲苯磺丁脲刺激實驗l方法：靜注葡萄糖（0.3g/kg，最大劑量25g），后觀察20分鐘給予一定劑量的甲苯磺丁脲注射，觀察注射前后胰島素的分泌值變化情況。以注射藥物后增加的胰島素

18、AUC或一定時間內平均胰島素的量來評估細胞的功能。l優(yōu)點：1）可了解對葡萄糖刺激缺乏反應的人群潛在的b細胞分泌功能 2）預測b細胞上磺脲類受體突變個體的藥物療效 缺點：不能反應已經接受磺脲類藥物治療患者的b細胞功能非胰島素肽類與胰島細胞功能l胰島素原 PIl原理：糖代謝異常時PI增加 PI/I的比值也會發(fā)生變化，IGT患者5年隨訪，轉變?yōu)樘悄虿〉膫€體基線時的PI明顯高于為發(fā)生糖尿病的IGT個體lT2DM空腹的PI 及PI/IRI大約是正常個體的2倍，故可以預測胰島細胞分泌功能衰竭lC肽 不受外源性影響，同INS-CP釋放實驗胰島素及胰島素及CC肽釋放試驗肽釋放試驗l有助于判斷有助于判斷B B細胞功能細胞功能 OGTTOGTT曲線下面積越平坦，說明曲線下面積越平坦，說明B B細胞功能越差，曲線低平者更差細胞功能越差，曲線低平者更差 1 1型糖尿?。嚎崭顾降突蚋揪蜏y不到，