钳夹实验汇总参考幻灯片.ppt

1、胰岛细胞功能及敏感性检测方法,1,目 录,胰岛素及胰岛基础知识 胰岛细胞功能及胰岛素抵抗 胰岛细胞功能及胰岛素抵抗的定义 测定指标 葡萄糖刺激下 非葡萄糖刺激下 非胰岛素肽类,2,langerhans胰岛的成分,细胞： 胰高糖素系列、内啡肽 、抑胃肽、胆囊收缩素 细胞：胰岛素、IAPP/胰淀素 细胞： 生长抑素、CGRP PP细胞：胰多肽 1：VIP EC：5-HT、SP G1：胃泌素,3,4,胰岛素的分泌是如何调节的？,营养物质 葡萄糖 氨基酸：精氨酸 脂肪酸 旁分泌系统：胰高血糖素、生长抑素 激素：GLP1、升糖激素 神经内分泌,5,胰岛素分泌的调节,6,迷走神经 M,交感神经,2,2,胰

2、岛素 分泌,肾上腺素 去甲肾上腺素,生长抑素 甘丙肽 瘦素 神经肽Y,CCK VIP TRH GHRH ACTH,抑胃肽,胰高血糖素,血糖,促胃液素 促胰液素,GH T4 皮质醇,HCL 氨基酸 脂肪酸,抑制作用,促进作用,朱大年主编.生理学第七版.人民卫生出版社.P366-368,胰岛细胞功能与胰岛素抵抗,胰岛细胞功能-胰岛细胞在葡萄糖及葡萄糖以外的因素（如精氨酸、胰高血糖素、化学药物等）刺激下胰岛素释放或分泌的反应及分泌其他多肽的能力 胰岛素抵抗-胰岛素抵抗是指胰岛素效应器官或其作用部位对其生理作用不敏感的病理生理状态 20世纪30年代 hinsworth提出胰岛素敏感性及疾病的关系 19

3、88年reven因胰岛素抵抗与人类疾病关系研究被授予当年的banting奖,7,葡萄糖钳夹实验:高葡萄糖钳夹技术(HGCT),反映细胞功能 方法：空腹静脉输注葡萄糖，使血糖升至1114mmol/L，每5min测静脉血糖次，调整输入速度，维持高血糖23h 第一时相胰岛素分泌量: 自输入葡萄糖开始至10min之间，每2min取血次; I 010为第一时相分泌功能，一般以均值表示 最大胰岛素分泌量: 以后每10min取血次。 I10120代表胰岛素晚期分泌功能，一般以均值表示 优势：重复性高，对细胞刺激可控，可在不同人群间进行比较 局限性： 操作复杂，费用高，严重高血糖未控制时不宜应用 不适宜于大规

4、模临床应用，仅用于一定个体的研究工作,廖二元等.内分泌学,2004,1518,8,高胰岛素正葡萄糖钳夹技术,评价胰岛素敏感性的金标准 方法：1)空腹12h，抽血测基础血糖、胰岛素的值 2)静滴胰岛素,使血胰岛素水平维持在100mU/ L，保持此速率不变，然后静滴2%的葡萄糖,每隔5 min 监测血糖一次，并用Harvard泵调整葡萄糖的输注速率(glucose infusion rate; GIR)，以外源性胰岛素钳夹血糖于正常水平(5. 20.1mmol/L)，持续60min。 3）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，因此钳夹试验中当达到高胰岛素稳态时外源性葡萄

5、糖输注率（GIR）等于外周组织的葡萄糖利用率（M值），此时GIR可作为评价机体胰岛素敏感性的指标，这就是胰岛素敏感性指标。 优点：外源性胰岛素敏感性的指标 缺点：操作复杂，临床难以运用,9,葡萄糖输注率葡萄糖代谢率胰岛素敏感性1/胰岛素抵抗,高胰岛素正糖钳夹实验原理,高胰岛素输注（固定值）,10,胰岛素抑制试验(insulin suppression test; IST) 方法是给受试者静脉注射普蔡洛尔5mg,5min后用输液泵恒定输注由普蔡洛尔、肾上腺素、葡萄糖和胰岛素组成的混合液，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。 改良实

6、验：1977年Harano等对IST进行改良，提出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分泌抑制并不充分;而生长抑素能充分抑制糖原分解，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影响，不引起心血管反应。故用生长抑素更为安全、可靠 有点：IST是一种简单易行 缺点：结果不如胰岛素钳夹法精确。,11,静脉注射葡萄糖耐量实验（IVGTT）,方法：50的葡萄糖50ml（25g），1-3min内注完。 注射完2、3、5、8、10分钟测血糖、胰岛素和/或C肽 较好的胰岛细

7、胞功能指数，可预测糖尿病发生风险 AIR（acute insulin response）常用于评估细胞功能。静脉25g葡萄糖负荷后第一时相分泌，常在1-15min左右。 峰值： 正常人250300 mU/ L IGT 约为200mU/L DM常低于50 mU/ L 糖负荷2h血糖高于10mmoll者，第一时相分泌就已消失 优点:IvGTT不受胃肠激素及OGTT时个体吸收差异的影响； 缺点:因其未达到葡萄糖稳态，故精确性方面不如高糖钳夹 不能判定晚期2型及型DM病人的胰岛细胞功能,12,由IVGTT延伸出的各种模型,持续输注葡萄糖模型分析法(CIGMA)：由Hosker在1985年根据以往的葡萄

8、糖和胰岛素代谢动力学资料设计出评估胰岛素抵抗的计算机模型图。 此技术的方法是:葡萄糖按每分钟5mg/kg的量一侧持续固定输注60min，另一侧分别在-15、-10、-5、50, 55, 60min取血测葡萄糖和胰岛素/C肽浓度，根据模型，计算平均浓度作为获得的血浆葡萄糖和胰岛素浓度。再根据获得的浓度，从CIGMA计算机模型图中查出胰岛素抵抗值和细胞功能值（以30岁以下、糖耐量正常者细胞功能为100%计算）。这种方法虽较简单，但只能粗略地评估胰岛素抵抗。 优点：与高糖钳夹技术相关性好、重复性好、适合群体研究 缺点：数学模型假设肝、外周组织胰岛素抵抗程度相通且细胞对最大反应刺激呈数量级递减；对正常

9、人敏感性低；模型需配备专门设备,13,最小模型技术（minimal model method MMM）：空腹12H,在0-2min时快速静注50%葡萄糖（0.3g/kg），在20分钟时静脉快速注射胰岛素0.03u/kg，从基础状态至注射糖后180min，采血糖及胰岛素30个点，借助一个计算软件包计算出细胞功能及胰岛素敏感性、葡萄糖自身代谢和肝糖输出效能。 优点：具有实用性、数值接近生理状态、操作相对简单。 缺点：耗时长，计算必须依赖Bergmans minimal model计算软件包。,14,OGTT: 借助OGTT评价胰岛功能时必须借助以下几个指标: 30分钟胰岛素与葡萄糖尽增值的比值 ：

10、三角形I30/三角形G30（早期胰岛素分泌指数） 在IGT时就发生变化，在肥胖或者胰岛素抵抗程度相似的人群个体间，可用该指数来判定，故科作为评价早期胰岛素分泌的指标、特别是评价2相分泌的指标 OGTT的曲线下面积按下公式计算（INSAUC）：INSAUC=0.5FINS+INS30+INS60+INS120+0.5INS180 由于值只是反应胰岛素的分泌功能，并未反应达峰时间，故该指标并不能区分曲线下面积相同但峰值不同的2型糖尿病和正常人之间的胰岛细胞功能差异。,15,Ip/Io,胰岛素峰值与基础值的比值：正常人在糖负荷后胰岛素水平可比基础值升高6-8倍，低于5倍者提示已有胰岛细胞功能损害，低

11、于2倍者说明存在严重的胰岛细胞功能损害。 优点：该方法相对可靠，在临床工作中普遍使用。 缺点：以胰岛素升高水平来评估葡萄糖耐量减低人群的胰岛细胞功能可能比葡萄糖耐量正常的人群更好，因此在评估不同糖耐量水平人群的胰岛功能时，可能有偏差。目前胰岛素测定方法很难对高值做出准确的测定，所以单纯以绝对值升高的倍数做判断也需要十分仔细的考虑。,16,HOMA,稳态模型评估法（homeostasis model assessment, HOMA) 原理：由Hosker等提出,空腹稳态时，血糖及胰岛素相互反馈达到平衡，根据基础状态下，不同细胞功能与胰岛素抵抗-空腹血糖及胰岛素浓度的关系，得出稳态模型的胰岛素分

12、泌指数Homa-=20INS/（Glu-3.5）。如简化可得到B%=INS/Glu（设定30岁以下正常体重糖耐量正常者为100%） 优点：该公式只涉及一次空腹采血就能对胰岛素分泌情况大概的估计，临床运用广泛，例如著名的UKPDS的T2DM前瞻性研究中使用的方法就是HOMA指数。无需外界刺激就能够评估细胞的功能，简便易行。 缺点：变异系数较高，应排除干扰因素，三次取样均值排外胰岛素脉冲式的分泌变化影响。很容易高估其胰岛细胞的功能。 敏感公式：Homa-IR=FPGFINS/22.5,17,非葡萄糖刺激下胰岛细胞的功能测定,精氨酸刺激实验：理论基础在于精AA可刺激胰岛细胞分泌。 原理：葡萄糖代谢异

13、常的早期，细胞膜胰岛素转运系统发生下降调节反应，细胞膜对胰岛素敏感性降低，非糖物质精氨酸由于作用于细胞膜的不同作用位点，仍可保留对它的反应，且在糖尿病高糖的状态下表达能力增强。 意义：精氨酸刺激又反应表明机体尚存在一定数量的胰岛细胞 方法：10%精氨酸溶液50ml30-60s内iv，于注射后2,3,4,5分钟测定胰岛素的浓度，以2-5分钟胰岛素均值与空腹胰岛素的差值来判胰岛细胞的分泌能力。注：1/2相刺激方法不同。 优点：耗时少，易重复，易于规范化，各种人群筛选，不需要高糖刺激可适用于高糖状态的T2DM患者，双相患者均缺乏时仍可测得是否还有胰岛细胞功能。 缺点：麻木感，短暂的金属味,18,胰高

14、糖素刺激实验 意义：与精AA相同，主要用于第一时相分泌。 方法:1mg胰高糖素IV测定C肽或胰岛素水平。 优点：同精AA 缺点：恶心/呕吐/潮红/心率加快,19,甲苯磺丁脲刺激实验,方法：静注葡萄糖（0.3g/kg，最大剂量25g），后观察20分钟给予一定剂量的甲苯磺丁脲注射，观察注射前后胰岛素的分泌值变化情况。以注射药物后增加的胰岛素AUC或一定时间内平均胰岛素的量来评估细胞的功能。 优点：1）可了解对葡萄糖刺激缺乏反应的人群潜在的b细胞分泌功能 2）预测b细胞上磺脲类受体突变个体的药物疗效 缺点：不能反应已经接受磺脲类药物治疗患者的b细胞功能,20,非胰岛素肽类与胰岛细胞功能,胰岛素原 PI 原理：糖代谢异常时PI增加 PI/I的比值也会发生变化，IGT患者5年随访，转变为糖尿病的个体基线时的PI明显高于为发生糖尿病的IGT个体 T2DM空腹的PI 及PI/IRI大约是正常个体的2倍，故可以预测胰岛细胞分泌功能衰竭 C肽 不受外源性影响，同INS-CP释放实验,21,胰岛素及C肽释放试验,有助于判断B细胞功能 OGTT曲线下面积越平坦，说明B细胞功能越差，曲线低平