钳夹实验汇总

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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Bergman’s minimal model计算软件 包。


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 :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=0.5×FINS+INS30+INS60+INS120+0.5×INS180
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 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, 60ຫໍສະໝຸດ Baiduin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β细胞功能值(以30 岁以下、糖耐量正常者β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 β细胞对最大反应 刺激呈数量级递减;对正常人敏感性低;模型需配备专门设备
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 1988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


葡萄糖钳夹实验: 高葡萄糖钳夹技术(HGCT)




最小模型技术( minimal model method MMM): 空腹 12H,在 02min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β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。


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,曲线低平者更差
1型糖尿病:空腹水平低或根本就测不到,释放反应也低平或测不到 2型糖尿病:空腹水平正常或稍高或稍低,葡萄糖刺激后高峰延迟 1-2小时,上升幅度降 低,多呈延迟反应型
IAPP(胰淀素)

IAPP:b细胞分泌,在胰淀粉样沉积中可能有生理意义,与胰岛素抵 抗及b细胞功能异常相关。




胰高糖素刺激实验
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
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


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β细胞功能差异。
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 β细胞功能损害,低于2倍 者说明存在严重的胰岛β细胞功能损害。
胰岛β细胞功能及敏感性检测方法



胰岛素及胰岛基础知识
胰岛β细胞功能及胰岛素抵抗
胰岛β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
langerhans胰岛的成分
α细胞: 胰高糖素系列、内啡肽 、抑胃肽、胆囊收 缩素
β细胞:胰岛素、IAPP/胰淀素
△细胞: 生长抑素、CGRP PP细胞:胰多肽



非葡萄糖刺激下胰岛β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β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 β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β细胞功能。 缺点:麻木感,短暂的金属味


优势:重复性高,对β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
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
优点:对葡萄糖的反应强于胰岛素,因此其第一时相的发生及消失 均早于胰岛素,可作为b细胞功能判断的早期指标。 缺点:技术难度较高,暂未临床使用。


Thank you!

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β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 胰岛素分泌指数 Homa-β=20×INS/ ( 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β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β细胞的功能。 敏感公式:Homa-IR=FPG×FINS/22.5

改良实验: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。
反映β细胞功能 方法:空腹静脉输注葡萄糖,使血糖升至 11 ~14mmol/L ,每 5min 测静脉血糖1次,调整输入速度,维持高血糖2~3h 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1次; I 0~10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1次。 I10~120代表胰岛素晚期分泌功能,一般以均值表 示
△1:VIP
EC:5-HT、SP G1:胃泌素
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
胰岛素分泌的调节
迷走神经 M
促胃液素 促胰液素
GH T4 皮质醇
交感神经
β2 α2
血糖
胰高血糖素
胰岛素 分泌
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 β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β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。
峰值:
正常人250~300 mU/ L
IGT 约为200mU/L
DM常低于50 mU/ L
糖负荷2h血糖高于10mmol/l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1型DM病人的胰岛β细胞功能

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β细胞功能指数,可预测糖尿病发生风险
AIR(acute insulin response)常用于评估β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。
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. 2±0.1mmol/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
高胰岛素正糖钳夹实验原理
胰岛素敏感性
高胰岛素输注 (固定值)
外周组织葡萄糖 利用率增加
葡萄糖输注
正常血糖 (固定值)
葡萄糖输注率=葡萄糖代谢率=胰岛素敏感性=1/胰岛素抵抗

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。
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
非胰岛素肽类与胰岛β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β细 胞分泌功能衰竭 C肽 不受外源性影响,同INS-CP释放实验
肾上腺素 去甲肾上腺素
HCL 氨基酸 脂肪酸
抑胃肽
生长抑素 甘丙肽 瘦素 神经肽Y
促进作用
CCK VIP TRH GHRH ACTH
抑制作用
6
朱大年主编.生理学第七版.人民卫生出版社.P366-368
胰岛β细胞功能与胰岛素抵抗

胰岛β细胞功能--胰岛β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
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