精氨酸興奮實(shí)驗(yàn)對胰島β細(xì)胞功能的評價(jià)

孫建然，惠燦燦，鄧大同，許 敏，代 芳，陳明衛(wèi)，胡紅琳，何 勇，王佑民

精氨酸興奮實(shí)驗(yàn)對胰島β細(xì)胞功能的評價(jià)

孫建然，惠燦燦，鄧大同，許 敏，代 芳，陳明衛(wèi)，胡紅琳，何 勇，王佑民

目的 探討精氨酸興奮實(shí)驗(yàn)（AST）與標(biāo)準(zhǔn)饅頭餐實(shí)驗(yàn)（SBMT）對胰島β細(xì)胞功能的評價(jià)。方法 選取118例住院的2型糖尿病患者行SBMT和AST，評價(jià)胰島β細(xì)胞功能，評估AST的安全性、有效性及臨床應(yīng)用價(jià)值。結(jié)果

胰島β細(xì)胞功能；標(biāo)準(zhǔn)饅頭餐實(shí)驗(yàn)；精氨酸興奮實(shí)驗(yàn)

1 材料與方法

1.1 病例資料 選取2011年4月～2012年2月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院住院2型糖尿病患者118例；其中男69例，女49例；年齡22～78（53.30± 11.43）歲；病程（5.63±5.89）年；體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）為（24.90±3.07）kg/m2；糖化血紅蛋白為（9.29±2.47）%。研究對象簽訂知情同意書，采取抽簽方式?jīng)Q定首次行SBMT或AST，間隔1周后再行另一實(shí)驗(yàn)。糖尿病診斷依據(jù)2014年美國糖尿病協(xié)會（ADA）的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，分型根據(jù)胰島素釋放實(shí)驗(yàn)或C肽釋放實(shí)驗(yàn)。所有患者無外傷、感染等應(yīng)激狀態(tài)，無嚴(yán)重肝腎功能損害，無糖尿病急性并發(fā)癥及其他影響胰島分泌功能的急慢性疾病史。

1.2 方法

1.2.1 SBMT 糖尿病患者實(shí)驗(yàn)前停藥12 h以上，實(shí)驗(yàn)前晚8時(shí)開始禁食，次晨7～8時(shí)靜坐30 min，于一側(cè)肘部靜脈留置針抽取空腹血，測血糖、胰島素及C肽；隨后進(jìn)食100 g富強(qiáng)面粉制成的饅頭，從吃第1口饅頭起計(jì)時(shí)，于30、60、120、180 min各抽1次靜脈血，測定血糖、胰島素、C肽。

1.2.2 AST 所有測試對象需實(shí)驗(yàn)前停藥12 h以上，前1 d禁食12～14 h，次日上午9點(diǎn)前，平臥位，先經(jīng)肘靜脈穿刺，空腹抽靜脈血4 ml，保留穿刺針頭后靜脈推注25%精氨酸（上海信宜金朱藥業(yè)有限公司）20 ml、30 s注射完畢，以電子秒表準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，于注射后2、4、6、8 min時(shí)各采靜脈血2 ml。上述血標(biāo)本經(jīng)1 500 r/min離心血清-20℃保存，測定0、2、4、6、8 min胰島素及C肽的值。上述指標(biāo)測定，血糖測定：采用葡萄糖氧化酶法，儀器：Modular DPP型全自動(dòng)生化儀（瑞士羅氏公司），試劑盒：南京歐諾公司，質(zhì)控值為（6.83±0.02）mmol/L。血標(biāo)本分3批采用放免法測定胰島素、C肽，藥盒購自西門子醫(yī)學(xué)診斷產(chǎn)品（上海）有限公司；批內(nèi)、批間變異系數(shù)分別為：INS＜2.4%、＜1.8%；C肽＜4.0%、＜1.1%。

1.2.3 計(jì)算指標(biāo)［4］BMI=體重/身高2（kg/m2）；穩(wěn)態(tài)模型評價(jià)的胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）=空腹血糖×空腹胰島素值/22.5，作為評估胰島素抵抗指標(biāo)；穩(wěn)態(tài)模型評價(jià)的胰島素分泌指數(shù)（HOMA-IS）=20×空腹胰島素值/（空腹血糖-3.5），作為評估胰島素分泌的指標(biāo)；AST：胰島曲線下面積AUC= INS0+2×INS2+2×INS4+INS6+INS8，單位為mmol/（L·min）；峰值為2、4、6、8 min之最大值，平均值為2、4、6、8之平均值，峰差值為峰值減去0 min數(shù)值；SBMT：胰島素曲線下面積AUC=BG0+2× BG30+2×BG60+BG120+BG180，單位為mmol/（L· min），其余計(jì)算公式同上。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行分析，定量變量指標(biāo)符合正態(tài)分布的用表示；檢驗(yàn)各變量正態(tài)分布情況，胰島素呈偏態(tài)分布的經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布后進(jìn)行分析；組間差異用配對t檢驗(yàn)或重復(fù)測量資料的方差分析判定；兩變量間的回歸分析采用簡單線性回歸；兩變量間的相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析和偏相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 AST與SBMT各時(shí)間點(diǎn)血糖、胰島素及C肽變化 通過配對t檢驗(yàn)，分析顯示：患者分別在進(jìn)行AST及SBMT時(shí)的空腹血糖差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），空腹胰島素差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P= 0.497）。通過重復(fù)測量資料的方差分析，SBMT后，患者0、30、60、120、180 min的血糖具有顯著變化（F =126.450，P＜0.001）。注射精氨酸以后，0、2、4、6、8 min 5個(gè)時(shí)間點(diǎn)的患者血糖水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=12.302，P＜0.001），但是AST各時(shí)間點(diǎn)水平均低于SBMT（P＜0.001）。說明AST不同于SBMT，AST雖會引起血糖的波動(dòng)，但是幅度仍低于SBMT。見表1。

表1 AST及SBMT各時(shí)間點(diǎn)血糖、胰島素及C肽變化（ˉ±s）

表1 AST及SBMT各時(shí)間點(diǎn)血糖、胰島素及C肽變化（ˉ±s）

項(xiàng)目血糖（mmol/L）胰島素（mU/L）C肽（nmol/L）AST0 min7.61±2.190.94±0.441.03±0.59 2 min7.69±3.631.32±0.451.67±1.11 4 min8.10±2.741.36±0.451.89±1.02 6 min8.33±2.821.30±0.451.82±1.05 8 min7.36±3.701.20±0.461.70±0.93 F值126.450--P值＜0.001--SBMT0 min8.86±3.450.88±0.421.00±0.50 30 min11.37±3.451.13±0.401.44±0.72 60 min15.40±4.211.27±0.482.05±1.32 120 min18.84±5.371.41±0.412.80±1.40 180 min17.95±5.351.33±0.543.27±1.60 F值12.302--P值＜0.001--

2.2 AST可反映糖尿病患者的胰島功能 對兩者實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，見表2，并且對其進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。結(jié)果表明：AST胰島素曲線下面積與SBMT胰島素曲線下面積、胰島素峰值、HOMAIR、HOMA-IS呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.572、0.805、0.068、0.099。SBMT胰島素曲線下面積亦與AST胰島素峰值、胰島素均值、HOMA-IR、HOMA-IS呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.683、0.528、0.317、0.213。以上結(jié)果說明AST與SBMT在反映胰島β細(xì)胞功能方面效果相當(dāng)。

2.3 AST的胰島素曲線下面積、均值及峰值 比較AST和SBMT，兩者峰值、均值、峰差值的相關(guān)系數(shù)分別為0.768、0.792、0.682。通過簡單線性回歸分析：兩者胰島素曲線下面積見圖1，回歸系數(shù)β為0.5（P＜0.001）；AST胰島素均值與SBMT胰島素曲線下面積見圖2，回歸系數(shù)β為0.07（P＜0.001）；AST胰島素峰值與SBMT胰島素曲線下面積見圖3，回歸系數(shù)β為0.07（P＜0.001）。結(jié)果顯示AST胰島素曲線下面積、胰島素均值、胰島素峰值對評估胰島β細(xì)胞功能具有影響因素少、計(jì)算簡便的特點(diǎn)。

圖1 兩實(shí)驗(yàn)胰島素曲線下面積的簡單線性回歸分析

2.4 經(jīng)Pearson相關(guān)及偏相關(guān)分析 在AST中，BMI與空腹胰島素和C肽呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.154、0.459；病程與空腹胰島素和C肽呈負(fù)相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為-0.60、-0.45；而性別對胰島素的分泌功能影響不大，相關(guān)系數(shù)為0.004、0.003。在調(diào)整年齡、性別后，C肽與BMI相關(guān)（P＜0.001），而胰島素不相關(guān)（P=0.172）。

表2 AST與SBMT各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算（±s）

表2 AST與SBMT各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算（±s）

實(shí)驗(yàn)胰島素曲線下面積［mmol/（L·min）］胰島素峰值（mmol/L）胰島素均值（mmol/L）胰島素峰差值（mmol·μIU/ml2）HOMA-IRHOMA-IS AST8.46±2.351.51±0.331.28±0.370.63±0.440.63±0.446.67±17.42 SBMT8.82±2.431.51±0.291.30±0.380.56±0.400.56±0.406.68±5.92

圖2 AST胰島素均值與SBMT胰島素曲線下面積的簡單線性回歸分析

圖3 AST胰島素峰值與SBMT胰島素曲線下面積的簡單線性回歸分析

2.5 不良反應(yīng) 患者行AST時(shí)，有12例患者出現(xiàn)短暫、輕微的口內(nèi)金屬感或舌頭短暫麻刺、灼熱感，均能耐受，于推注1 min內(nèi)消失，發(fā)生率為10.17%；另有22例受試者于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后訴推注當(dāng)時(shí)曾出現(xiàn)輕微舌頭灼熱感，持續(xù)5～15 s內(nèi)即消失，發(fā)生率為18.74%。有6例受試者實(shí)驗(yàn)前因精神緊張出現(xiàn)頭暈、心悸，于平臥休息后消失，可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。無心率及呼吸頻率加快、胃腸道不適、血壓升高、心慌、頭暈、惡心、嘔吐、胸悶等不良反應(yīng)發(fā)生。無1例受試者因不能耐受而終止本實(shí)驗(yàn)。

3 討論

目前普遍認(rèn)為胰島β細(xì)胞功能紊亂在2型糖尿病的發(fā)生、發(fā)展中起關(guān)鍵作用。在臨床及科研工作中，常需對胰島β細(xì)胞的功能作出定量評估以指導(dǎo)治療及預(yù)測疾病的轉(zhuǎn)歸。正常人給予葡萄糖刺激后，胰島素的分泌呈現(xiàn)出雙相峰，葡萄糖刺激后的第一個(gè)高峰為快速相（acute insulin release，AIR）胰島素分泌，反映了胰島β細(xì)胞的存儲功能。第二個(gè)高峰為第二相胰島素分泌，反映了胰島β細(xì)胞的分泌功能［5］。Mugabo et al［6］發(fā)現(xiàn)2型糖尿病的早期及一些糖耐量異常的個(gè)體即存在第一時(shí)相減少，而第二時(shí)相并未減少。AIR減少是餐后血糖升高及胰島素抵抗的重要因素，AIR的恢復(fù)與2型糖尿病患者強(qiáng)化治療后能否獲得長期緩解息息相關(guān)。高葡萄糖鉗夾技術(shù)是檢測胰島β細(xì)胞功能分泌的精確方法，可以直接測定第一時(shí)相和第二時(shí)相胰島素的分泌［7］。然而此項(xiàng)檢查技術(shù)要求高、操作復(fù)雜，限制了其在臨床的應(yīng)用。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用精氨酸快速靜脈注射對胰島β細(xì)胞有較強(qiáng)的興奮作用，胰島素和C肽在4 min左右時(shí)分泌達(dá)高峰，8 min左右逐步恢復(fù)至正常水平，提示快速靜脈注射精氨酸主要是激發(fā)β細(xì)胞內(nèi)已存儲胰島素的釋放。然而對血糖水平無較大影響，這與精氨酸同步興奮胰高血糖素有關(guān)［8］。此外，該方法簡單易行，可用于評價(jià)糖尿病、冠心病等患者的胰島α和β細(xì)胞早期分泌功能，在臨床上有實(shí)用價(jià)值。血循環(huán)中C肽/胰島素分子的比值可以作為肝臟胰島素代謝率的參數(shù)，因?yàn)橐葝u素與C肽等分子分泌，胰島素經(jīng)過肝臟部分?jǐn)z取代謝后進(jìn)入體循環(huán)。Pearson相關(guān)及偏相關(guān)分析顯示，BMI與空腹胰島素和C肽呈正相關(guān)性，而年齡和性別對胰島素的分泌功能影響不大，而病程與空腹胰島素、C肽呈負(fù)相關(guān)性。結(jié)果提示隨著BMI的增加，機(jī)體組織對胰島素敏感性下降，表現(xiàn)在空腹胰島素、C肽水平增高及精氨酸興奮后早期分泌峰值的降低，即肥胖導(dǎo)致機(jī)體胰島細(xì)胞對外界變化的反應(yīng)性降低，因而肥胖是導(dǎo)致血糖升高、發(fā)生糖尿病危險(xiǎn)的重要因素。并且病程越長，胰島β細(xì)胞的功能越差。此外，偏相關(guān)分析顯示，在調(diào)整年齡和性別后，BMI與C肽相關(guān)而與胰島素不相關(guān)，可能與體重增加后胰島β細(xì)胞分泌的胰島素部分經(jīng)肝臟攝取而對C肽的攝取較少有關(guān)。兩實(shí)驗(yàn)空腹血糖差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與糖尿病患者實(shí)驗(yàn)前停藥12 h以上，導(dǎo)致空腹血糖控制不佳引起。另外本實(shí)驗(yàn)中精氨酸注射后0、2、4、6、8 min 5個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與林迪妮等［4］研究結(jié)果不同，可能是AST的結(jié)果與患者空腹胰島素水平、BMI、血脂、血壓及糖化血紅蛋白水平等多種因素影響有關(guān)［9］。

臨床上常用的糖刺激實(shí)驗(yàn)存在一定的局限性，當(dāng)患者長期血糖控制不佳易出現(xiàn)糖毒性、胰島β細(xì)胞抑制［10］。胡肇衡等［11］發(fā)現(xiàn)患者空腹血糖未超過9 mmol/L時(shí)行OGTT實(shí)驗(yàn)或SBMT能反映胰島β細(xì)胞的功能，在超過13 mmol/L時(shí)，胰島β細(xì)胞功能受到抑制，胰島素或C肽的釋放受到抑制。AST與糖刺激實(shí)驗(yàn)原理不同。精氨酸本身攜帶正電荷，通過作用于陽離子氨基轉(zhuǎn)運(yùn)子2（CAT2）轉(zhuǎn)入細(xì)胞膜導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化，引發(fā)L型電位依賴性鈣通道（VDDC）開放，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增高，促進(jìn)已存儲的胰島素釋放。并且隨著血糖水平的增高，精氨酸刺激胰島素分泌的反應(yīng)會持續(xù)性增加并呈量效關(guān)系［8］。其敏感性雖低于糖刺激，但是當(dāng)糖刺激已經(jīng)不能反映胰島素的雙相分泌時(shí)，AST仍可以作為評估胰島的第一相分泌。患者在強(qiáng)化降糖解除糖毒性之后，行OGTT實(shí)驗(yàn)往往會使血糖再度升高，使降糖治療方案失?。?2］。

綜上所述，AST可以方便、安全地評價(jià)胰島β細(xì)胞的功能，與SBMT相輔相成。當(dāng)SBMT在評估糖尿病血糖控制不佳及第一、二時(shí)相胰島素分泌缺乏時(shí)，可優(yōu)先行AST，其中AST胰島素曲線下面積、胰島素均值、胰島素峰值具有重要的臨床參考價(jià)值［13］。此外，為了全面的評估胰島β細(xì)胞的功能，可以考慮聯(lián)合多種實(shí)驗(yàn)，如AST+SBMT+OGTT+胰高血糖素刺激實(shí)驗(yàn)［14］。

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Arginine stimulation test in evaluating the function of islet β-cell

Sun Jianran，Hui Cancan，Deng Datong，et al
（Dept of Endocrinology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022）

Objective To investigate the standard bread meal test and the arginine stimulation test in evaluating beta cell function.Methods 118 hospitalized patients with type 2 diabetes were carried out arginine stimulation test and standard bread meal test to evaluate the function of islet β-cell.Moreover，the safety，the efficiency and the clinical value of arginine stimulation test were estimated.Results For each time point，there were differences of blood glucose between standard bread meal test and arginine stimulation test（P＜0.001）.However，the blood glucose changes of arginine stimulation test were lower than those of the standard bread meal test（P＜0.001）.Insulin area under the curve，mean value，peak value of arginine stimulation test had positive correlation with insulin area under the curve of the standard bread meal test.Conclusion The results of arginine stimulation test are consistent with those of standard bread meal test.Furthermore，the arginine stimulation test shows a superiority to assess islet function of type 2 diabetes patients，suggesting it has advantages such as less impact on blood sugar，simpler operation and more safety.

pancreatic β-cell function；standard bread meal test；arginine stimulation test

R 587.1

A

1000-1492（2016）08-1171-05

時(shí)間：2016-6-22 14：44：58

http：//www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160622.1444.044.html糖尿病隨著人民生活水平的提高，其發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。及時(shí)有效地評價(jià)胰島β細(xì)胞的功能對糖尿病的早期診斷及疾病預(yù)后有著極其重要的意義［1］。目前研究胰島β細(xì)胞功能的方法主要包括胰島β細(xì)胞功能的評估指數(shù)、Bergman最小模型、高葡萄糖鉗夾技術(shù)、口服和靜脈葡萄糖刺激實(shí)驗(yàn)和其他非糖刺激實(shí)驗(yàn)等［2］。其中口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)（OGTT）是評價(jià)機(jī)體糖代謝狀況的“金標(biāo)準(zhǔn)”，同時(shí)也是檢測機(jī)體胰島β細(xì)胞釋放胰島素的經(jīng)典方法。臨床上應(yīng)用最廣泛的SBMT［3］。非糖刺激實(shí)驗(yàn)主要包括胰高血糖實(shí)驗(yàn)和AST，其中AST近年來在臨床應(yīng)用中十分廣泛，該研究對多例臨床患者行SBMT和AST，對比兩者實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析AST在臨床的應(yīng)用價(jià)值。

2016-05-19 接收

安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號1206c0805034）

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科、安徽省內(nèi)分泌代謝

病省級實(shí)驗(yàn)室，合肥 230022

孫建然，男，碩士研究生；

鄧大同，男，副教授，副主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail：dengdatong69@163.com

SBMT和AST各時(shí)間點(diǎn)血糖水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），但AST各時(shí)間點(diǎn)血糖水平均低于SBMT（P＜0.001）。AST胰島素曲線下面積、胰島素均值、峰值與SBMT胰島素曲線下面積呈正相關(guān)性。結(jié)論 對2型糖尿病患者胰島β細(xì)胞功能方面的評價(jià)兩者具有一致性，且AST具有血糖波動(dòng)小、簡單易行、安全性更好的特點(diǎn)。