据报道大约50% 到70% 的多囊卵巢综合征(PCOS)患者有不同程度的胰岛素抵抗(insulin resis—tant,m)。在PC0s患者中早期发现和早期治疗胰岛素抵抗能降低糖尿病(diabetes mellitus,DM)、脂质紊乱、高血压和心血管疾病的发生率和严重程度。目前关于如何评估PcOs患者的胰岛素敏感性仍未有定论。以下对目前有关胰岛素抵抗的检测方法及其评估做一简介
1 评估胰岛素敏感性的方法
1.1 钳夹技术和胰岛素灌输试验
1.1.1 正常血糖一高胰岛素钳夹试验(hyperinsulinemic—euglycemic clamp technique) 这一技术由De Fronzo1979年创立,方法如下:①受试者空腹12小时,平卧位。在双侧手臂头静脉或正中静脉内置管。一侧手臂应置于恒温仪中(50 oC),以保证静脉血动脉化。另一侧注入葡萄糖和胰岛素。②最初10分钟注入首剂胰岛素,使胰岛素浓度迅速升高至100/~U/ml。接着110分钟持续注入胰岛素,以维持这一高水平胰岛素状态。
在胰岛素输注4分钟后开始输注20%葡萄糖,并调整葡萄糖输注率,使血葡萄糖水平稳定在4.48~5.04mmol/L(80~90 mg/~U),避免发生低血糖。③ 每5分钟测定血浆葡萄糖,每10分钟测定胰岛素,每30分钟测定血c肽、皮质醇、生长激素和胰高血糖素,计算稳态情况下单位体表面积(或每千克代谢体重)每分钟代谢葡萄糖的量。该试验可用于糖耐量正常、糖耐量低减及糖尿病人群。
血浆胰岛素浓度接近100 tzU/ml时维持正常血糖所需的外源葡萄糖不足150 rag/(m2×min)时为胰岛素抵抗。组织对胰岛素作用敏感,则保持血糖所需的葡萄糖滴注速率大;如果组织对胰岛素有抵抗则相反。换句话说,滴入的葡萄糖被清除愈快,则靶细胞对胰岛素作用愈敏感;反之,则提示有胰岛素抵抗。此方法费时、费力,需要一定的仪器设备,且抽血标本的次数过多,难于为受检者接受,故难于广泛应用于临床的常规检查。
1.1.2 胰岛素敏感试验(insulin sensitivity test,IST)胰岛素敏感性试验是在内源性和拮抗胰岛素激素被抑制的情况下给予定量的葡萄糖和胰岛索,观察两者的动力学关系,以计算出胰岛素敏感指数(insulin sensitiv—ity index,ISI)。抑制内源性胰岛素分泌的药物常用生长抑素,它能抑制肝糖原的异生,延迟相互作用的调节激素的分泌,静脉推注和恒速静滴,点火剂量分别为125 pe,/h和250 tc,/h。在抑制内源性胰岛素释放的同时静脉滴注葡萄糖,剂量为6 mg/kg/min。于滴注前2o、10分钟及滴注后0、30、60、90、120分钟各采取血标本一次,测定血浆中胰岛素、c肽和血糖浓度。一般大约在滴注90分钟达到稳定状态。用90~120分钟期间测得的胰岛素和血糖值来计算胰岛素敏感指数。
计算公式:ISI=V/G·]03,V:葡萄糖滴注速率,G= 达到稳定状态时的血浆糖水平。正常人的ISI范围为55.0~160。
1.1.3 胰岛素耐量试验(insulin tolerance test,Irrr) 该试验是静脉注射胰岛素(0.1~0.5 U/kg),测定注射胰岛素后30~40分钟血中葡萄糖下降率。优点在于在某种程度上纠正了胰岛素缺乏对胰岛索敏感性测定的影响,但容易引起低血糖;而固定剂量的胰岛素在不同个体中纠正胰岛素缺乏的程度不同。在普通人群中根据体重指数(body mass index,BMI)分类,BMI≤30 ks/m .参考值0.026~0.085 mmol/L/min一,BMI>30 kg/m:. 参考值为0.012~0.017 rnmo1./L/min一。
1.2 微小模型MINIMAL MODELS
1.2.1 多样本静脉葡萄糖耐量试验(frequently sampledⅣ glucose tolerance tests,FsⅣG1rr) 微小模型法只需要静脉滴注或口服葡萄糖,而不用像上述试验需要静脉用胰岛素。该方法比钳夹试验简单,但仍然需要在3小时内25次采血。早晨7:30~8:00空腹作进行试验(禁食10小时后),先平卧休息30分钟,左右肘各保持一个静脉通道(其中一侧留置静脉套管针,用于采样.另一侧推注胰岛素与葡萄糖)。在开始时1分钟内注入0.3 g/ 葡萄糖,在20分钟时点在20秒内注入
甲苯磺丁脲500 mg。血标本在一15、一10、一5、一1、0、2、3、4、5、8、10、12、14、16、19、22、23、24、25、27、30、40、50、60、70、90、100、120、140、160和180分钟时间点分别采取,每点取血3 ml,分别置于测定葡萄糖用的肝素抗凝管和测定胰岛素用的普通管,所有标本于FSIVGTI'结束后统一离心,血糖于离心后立即测定(己糖激酶法),测定胰岛素的血清保存于一40 c【=的冰箱,待标本收齐后统一测定。
计算胰岛素敏感指数(S )和葡萄糖自身代谢效能(S ):将各点血糖和胰岛素值输入计算机,由BergmanMINIMOD计算机软件包根据Bergman设计的血糖、胰岛素动力代谢的最小模型,按下列公式算出s 和sc。dG(t)/dt=一[P1+X(t)]G(t)+P1 Gb;dX(t)/dt=一P2X(t)+P3[I(t)一Ib]。以上公式中dG(t)/dt,dX(t)/dt分别是血糖和胰岛素的时间函数,t表示时间,G(t)、I(t)分别表示各个时相的血糖、胰岛素浓度;Gb和I1)是基础状态下的血糖和胰岛素浓度;X(t)为远离血浆的组织间隙胰岛素浓度。P ~P3为参数:P 表示在基础胰岛素水平下,葡萄糖自身代谢调节血糖代谢和抑制肝糖输出的效能(sG);P2为胰岛素自身降解系数;表示组织中胰岛素代谢调控作用的系数;SI=P3/I'2,sc:P1。在PCOS患者中,如S1<1.12 X 10一min /( U/m1)则提示胰岛素抵抗。
1.2.2 连续性输注葡萄糖评估模型(c0ntinu0us infu.sion of gluco~with model assessment,CIGMA) 该试验需要较少的采血而且比较简单。通过连续滴注葡萄糖,并在50,55和60分钟采血测定葡萄糖和胰岛素,然后通过数学模式计算胰岛素敏感性。在理论上,该实验与钳夹试验有很好的相关性;但是很少实验室会用CIGMA测定糖尿病患者的胰岛素敏感性,因此未见用该方法测定PCOS患者的报道。
1.2.3 口服葡萄糖耐量试验(0ral glucose tolemncetest,OCTF) OCTF是诊断妊娠和非妊娠妇女糖耐量异常和糖尿病常用的方法,也可用于评估胰岛素敏感性。OCTF比以上试验更适用于大规模人群。与其他的微小模型一样,OCTF提供了p细胞分泌和外周胰岛素作用的信息。胰岛素的敏感性是通过计算曲线下葡萄糖及胰岛素面积比值(Auc葡萄糖/Auc胰岛素)来评估。常用方法:空腹12小时,早晨空腹服用100 g葡萄糖,测定0、30、60、120、180分钟5个时间点血糖及血浆胰
岛素值,血糖测定用葡萄糖氧化酶法,胰岛素测定用放射免疫法。按下式计算:Auc葡萄糖=(Go分钟+G180分钟)/2+G30分钟+GOo分钟+G12o分钟;AUC~ ,=(Io分钟+I180分钟)/2+I30分钟+I60分钟+I12o分钟。式中分钟一G180分钟,Io分钟一I180分钟分别为OGTF 0分钟、30分钟、60分钟、120分钟、180分钟各时间点的血糖及胰岛素值。Auc葡萄糖/Auc胰岛素<1.0提示PCOS患者胰岛素抵抗。2小时时间点血糖(mCd1)/胰岛素(fU/m1)比值也用于评估胰岛素敏感性,若比值<1.0提示PCOS患者胰岛素抵抗。
1.3 空腹抽血评估胰岛素敏感性的方法临床医生们总想找到最简单和经济的方法评估胰岛素敏感性,因此就发展了空腹状态下(稳态)的评估方法。这些试验是以空腹血糖和空腹胰岛素为基础的,并用数学方法来评估胰岛素敏感性和J3细胞功能。近年来许多稳态方法得以发展,并各有优缺点。这些方法有一个共同的缺点,在试验中常常假定血糖和胰岛素是线性关系,但实际上他们是抛物线关系。
1.3.1 空腹胰岛素(fasting insulin,Io) 血清空腹胰岛素测定是一种经济和不需要数学公式计算的方法。在正常人Io比其他空腹方法的变异性小。在临床上使用的困难主要有测定方法的多样性,缺乏标准和公认的检测方法。而且,空腹胰岛素水平要结合胰岛素作用来解释。Kaufman等研究发现在PCOS患者中,用自动化学发光法测定胰岛素,白种人空腹胰岛素≥20fU/ml提示胰岛素抵抗,但墨西哥裔美国人≥23 U/ml才可能提示胰岛素抵抗。如果空腹状态血胰岛素达到30 fU/ml,对于糖尿病患者来说,比正常人更能提示胰岛素抵抗严重性。这是因为,糖尿病患者与正常人不同,他们的基础胰岛素水平不成比例地抑制葡萄糖。由于胰岛素敏感性反映降低血糖激素的能力。如果空腹血糖升高(例如糖耐量异常患者)可能提示循环胰岛素该作用的消失,严重的胰岛素抵抗,胰岛素数量减少,所以,在糖尿病和糖耐量异常患者中,该指数并不适用。空腹胰岛素最适用于口细胞和肝功能正常而胰岛素敏感缺陷的患者。
1.3.2 空腹血糖(n~ a)/空腹胰岛素( u/m1)比值(glucose/insulin ratio,G/I Ratio) 自从1998年Legro首次提出空腹血糖/空腹胰岛素比值在PCOS患者中应用可作为判断胰岛素敏感性的准确指数,该值应用越来越广。最近,I)ucluzeau和他的同伴将G/I比值与钳维普资讯 夹试验比较,进一步证实了G/I比值作用。G/I比值容易计算,其值越小表示胰岛素抵抗越严重。在一组PCOS患者与正常组比较中,比值≤4.5表示胰岛素抵抗,其敏感性达95%,特异性达84%。在这个研究中两组年龄、种族和体重相匹配。其他的研究将G/I比值与另外稳态模型比较,在PCOS白种人和其他_J\种患者应用,证实了该指标的确存在种族特异性,白种人G/I≤7.2表示胰岛素抵抗,而墨西哥裔美国人G/I≤4.0就表示胰岛素抵抗。研究结果的不同,可能是研究人种的生理和遗传差异,诊断胰岛素抵抗的过程不同,以及诊断PCOS的标准不同。实验对象的年龄也很重要,根据实验对象青春期发育阶段的不同,划分年龄的方法也不同。
1.3.3 稳态模型评估(homeostatic model assessment,HOMA) HOMA已在临床研究中广泛应用于评估胰岛素敏感性。空腹血糖(,w,/a1)与空腹胰岛素(~U/m1)相乘,然后除以常数405。与空腹胰岛素和G/I比值不同,它能补偿空腹的高血糖症。胰岛素抵抗程度,HOMA值和空腹胰岛素有直接的关系,在胰岛素抵抗患者中,HOMA和空腹血糖升高,G/I值下降。HOMA与钳夹试验有很好的相关性,并常用于评估治疗后的胰岛素敏感性。HOMA也用于研究不同种族PCOS患
者胰岛素抵抗,Kaufman等发现,在PCOS患者中自种人HOMA>3.8,可以诊断为胰岛素抵抗,而墨西哥裔美国人HOMA>4.5才能诊断为胰岛素抵抗。