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当前胰岛素敏感性评估及胰岛素抵抗
研究中的某些误区
李光伟
1988年Reaven提出胰岛素抵抗综合征(即syndrome X),此后出现了世界范围的大讨论。在此前20年,有些学者虽已发现原发性高血压,进行性糖耐量低减、脂类代谢紊乱、男性型脂肪分布、高尿酸血症常易出现于同一个体或同一家族,且常与冠心病发生有关,但这些表现之间的相互联系及交互影响却被忽略。
我国不少学者于1990年始就投入了这场热烈的大讨论,迅即于1993年5月在重庆召开了“全国高血压、冠心病与糖尿病专题研讨会”。这次会议极大地推动了我国在胰岛素抵抗方面的研究,会议及随后的研究成果以中国人的资料丰富了世界范围此领域研究的内容,同时也深化了我国医生对高血压、冠心病、糖尿病发病机制及相互关联的认识,强化了早期诊断、早期预防的信念,取得了可喜的成绩。
新研究领域的开拓也出现了某些值得注意的问题,笔者认为,这些问题不解决可能会妨碍这一领域某些研究的健康发展。问题主要表现在:
一、研究对象选择不合理
胰岛素抵抗的自然病程大致可分为两个阶段:早期的胰岛素抵抗,伴有代偿性高胰岛素血症,这种高胰岛素血症诱生一系列代谢紊乱;晚期的胰岛素抵抗可伴有严重β细胞分泌胰岛素功能衰竭、胰岛素缺乏的种种后果及重要脏器病变的表现。因此选择早期病例,尤其是人群调查中发现的新病例往往会取得较合理的结果;而晚期的病例,尤其是在医院中多年就诊的晚期病例,因受许多药物治疗及重要器官功能障碍的干扰,其结果往往出现偏差。不幸的是许多研究恰恰是选择数量很少的医院病例,就轻易做出结论。这种“研究”的结果极可能出现偏差,加之医院选择病例较容易,就出现了大家做同样的题目,犯同样的错误的情况。
二、胰岛素敏感性评估方法使用不当
正常血糖胰岛素钳夹技术为举世公认的测定胰岛素敏感性的金指标,它以同时输入外源胰岛素及葡萄糖的方法避免了“内源性胰岛素缺乏”(如在糖尿病病人)及“低血糖”(如在胰岛素耐量试验中)对胰岛素敏感性测定的影响,成为在糖耐量正常、糖耐量低减及糖尿病人群均可信赖的技术,而除此以外的任何胰岛素敏感性评估方法,包括著名的公认的微小模型分析法都不能与之相比拟。
正常血糖胰岛素钳夹技术在胰岛素敏感性测定研究中起到了公认的带头作用。但由于种种复杂的情况,少数病例研究的结果必须在普遍人群中证实才能推广使用。由于其昂贵费时,历史已证明它不可能成为规模较大人群研究中实用的武器,而在此领域必须让位于一些较为简便、经济的评估方法。这就是为什么自正常血糖胰岛素钳夹技术问世以来,人们不断呼吁寻找适合流行病学研究的简单的胰岛素敏感性指数,为什么近20年有近20种指数陆续显露头角的原因。实践证明了这些相对简单指数的合理利用的巨大价值,尤其是空腹胰岛素倒数(1/FINS)在许多重要群体研究中证实了正常血糖胰岛素钳夹技术的重要结论。但这些指数中有些因为明显的缺陷未能流行,有些在不断地修正之中。因为这些指数无不是由血胰岛素测定及血胰岛素与葡萄糖关系(包括葡萄糖、胰岛素比值或乘积)中推定胰岛素敏感性,而无论单纯的胰岛素浓度,还是胰岛素与葡萄糖的关系又都受到胰岛素敏感性及胰岛素是否缺乏的双重影响。如此,这些指数中哪一个拒绝“胰岛素缺乏”影响能力较强,测定又较为简单,这个指数就越有普遍应用的价值。
这就存在着一个“择优”选用及在使用同一指数中的“扬长避短”问题,择优就是选公认可靠的指数,如在少量病例研究中,若有条件应使用正常血糖胰岛素钳夹技术。在用微小模型分析法这个公认的又一指数时,选用最新修订的(如静脉给胰岛素法)经正常血糖胰岛素钳夹技术证实可靠又取血次数较少的(但不低于14次)那种[1,2]。如人数很多,特别是基于人群调查的研究,取血次数多不太可能,则可选用1/FINS或空腹血糖与空腹胰岛素乘积的倒数[1/(FPG×FINS)]这些只涉及空腹值的指数,而且在选用1/FINS时不宜涉及糖尿病人群,在选择1/(FPG×FINS)时,如涉及糖尿病病人也最好选人群调查的初诊糖尿病病人,不宜选β细胞功能极差的糖尿病病例。使用这些简单指数的重要的先决条件就是准确的胰岛素测定,如空腹胰岛素在5 mU/L以下往往差之毫厘,谬以千里,要避免在研究中涉及这类人群。测定药盒质量要高,而且应做重复测定取均值以确保准确。实验室测定没有这些保证,则不宜做这类课题的研究,以免导致错误结论。Caro[3]提倡的FPG/FINS比值做胰岛素敏感性指数,国内外均有材料证实,它即使是在糖耐量正常者也会出现“误判”,因为胰岛素抵抗发生时血糖会轻度升高,此时代偿性胰岛素升高使血糖仍在正常范围或升高,这样分子、分母同时升高使之失去了判别胰岛素敏感性变化的能力[4]。涉及葡萄糖耐量试验的胰岛素敏感性测定指数的共同缺点是不能区别胰岛素缺乏与胰岛素抵抗[5],将胰岛素缺乏误判为胰岛素敏感,糖负荷相当于功能刺激试验能暴露潜在的胰岛素缺乏,从这一意义上说空腹值倒比糖负荷后的值有更大的优点,因为空腹值可掩盖潜在的内源性胰岛素缺乏。我们有时会看到一些报告以口服葡萄糖耐量试验(OGTT)胰岛素曲线下面积或葡萄糖面积/胰岛素面积比值作为胰岛素抵抗指数[6],结果显示非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)患者比糖耐量正常者胰岛素敏感性“更高”就是一例,而在这种情况下用1/(FINS×FPG)或Homa model中的胰岛素抵抗指数(FINS/22.5e-1ogFPG)[7]则不会出现这种情况。所以并不在于测定“几个点”,空腹“一个点”反而优于OGTT的“多个点”。胰岛素前体(proinsulin)是另一个常提及的问题,在这一方面空腹胰岛素中proinsulin比例远低于糖负荷后值,故在我国绝大多数地区尚无可能测定真胰岛素之前,测空腹胰岛素似较可取。
克服内源性胰岛素缺乏的办法就是形形色色的胰岛素耐量试验,而这些试验常在某些人发生低血糖(国内某些报告低到2.7 mmol/L)[8],而在另一些人则又未能克服内源性胰岛素不足,这种作用的两极化使其准确性大受影响。
三、数据处理科学性差
一些研究中不同程度地存在数据处理失当的问题,有些将原始数据中少数不合理的点删去,若其删去不多尚可接受,如存在很多不合理数值则应检查检测手段是否可靠。因为这些值不合理很可能意味着其他数值欠可靠,勉强处理结果很难令人信服。
大多研究仅做单因素分析,存在“t检验定终身”的情况。胰岛素抵抗中的许多变量受多种因素影响,有些变量在单因素分析中差别显著,而在多因素分析调整混杂因素影响后则显著性消失。因此只有病例较多的研究,又进行多因素分析才能增加结果的可信性及科学性,在我国计算机如此普及的今天,做合理的多因素分析不仅是必要的,而且是可能的。
四、临床工作中胰岛素敏感性评估
胰岛素抵抗研究中,人群选择不合理、胰岛素敏感性评估及统计分析失当致人力财力浪费引起了不少专家的忧虑。正常血糖胰岛素钳夹技术及微小模型分析法以外的较为简单指数可以继续使用是毫无疑问的,因为即使在经济发达国家的著名的糖尿病专家还在其研究中使用一些简单的参数,并在1997年的Diabetes Care中不断发表这类文章,最有名的就是Homa model的公式。为了便于计算机运算,他们未再用1985年首次发表时使用的胰岛素抵抗公式FINS/22.5e-logFPG这一形式,而是改为(FINS×FPG)/22.5[9]。可以看出这与我们1993年提出的敏感性公式1/(FPG×FINS)极为相似。无独有偶,Duncan等于1995年又提出了(FPG×FINS)/25[4]作为胰岛素敏感性指数,也用正常血糖胰岛素钳夹技术证实其可用性。在统计分析中这三种公式显然会得出几乎完全相似的结果,而作者们都是以正常血糖胰岛素钳夹技术证实其可靠性。1/(FINS×FPG)之技术资料样本多达300例,所以其可靠性是显而易见的。
有些人很急于将这些公式用到临床工作中,用以判定个体胰岛素抵抗的有无,这在胰岛素测定未标准化的今天不会有多少益处,因为提出一个cutoff point的绝对值只能引起混乱:同一个体在某医院因FINS值为10 mU/L,在另一医院测定为7 mU/L可能就会被分别判为有胰岛素抵抗和无胰岛素抵抗,这种人为的划分往往会把事情弄糟。这就是我们尽管有200余例空腹血糖<5.83 mmol/L(105 mg/dl),OGTT 2h血糖<6.67 mmol/L(120 mg/dl)的糖耐量正常人群(其FINS均值15 mU/L,70%百分位数为21 mU/L),也未敢贸然发表我们的胰岛素敏感性指数“正常值”的原因。但在同一个实验室质量控制完善的资料做群组间胰岛素“相对敏感性”比较,则可在很大程度上避免这种“偏差”,而这种相对敏感性对流行病学研究已经足够了。因为在人群研究中我们完全可以借助某些指数判定A组比B组胰岛素抵抗,而A组发生某种代谢异常的机率比B组高,多因素分析可找出胰岛素抵抗是否与某代谢改变显著相关,多年随访研究则可提示胰岛素抵抗与该代谢改变的因果关系,如果再有动物试验研究配合则可能发现分子生物学的变化而提出有力的对策。在临床工作中,用正常血糖胰岛素钳夹技术以外的间接的胰岛素敏感性软参数不能对个体胰岛素敏感性作大致的估计。从临床医生的角度,不需做复杂检查就可较准确地辨认出胰岛素抵抗的个体。曾有学者提出将病人某些临床征象打分:NIDDM、高血压、心肌梗塞家族史2分,男性型脂肪分布(WHR>0.85)、高血压(>18.7/12.0 kPa,即>140/90 mmHg)、高甘油三酯(>1.9 mmol/L)、高尿酸血症(>386.8 μmol/L)、脂肪肝(γ-谷氨酰转肽酶>25 IU/L、B超密度)各判1分,总分值<3时基本不疑有胰岛素抵抗,而≥3则疑有胰岛素抵抗。再做OGTT,诊断糖耐量低减(IGT)和NIDDM者不必测胰岛素即划入代谢综合征,而OGTT血糖正常者,若FINS≥15 mU/L则划入代谢综合征,小于该值则不列入而继续观察。这与“正常或高血糖情况下,胰岛素水平高于正常”的胰岛素抵抗的定义十分吻合。从我们自己的材料看,这一做法很有参考价值,但若某些实验室胰岛素测定值偏低,则不宜拘泥于FINS≥15 mU/L这一标准。
总之,利用简单的方法评估无严重胰岛素缺乏的个体或群体的胰岛素敏感性并不困难:胰岛素水平不低+高血糖,胰岛素水平高+高血糖都表示胰岛素抵抗。问题常常出在胰岛素水平低而血糖高的人,一些简单参数常在这一人群出现误判,若一组人血糖、胰岛素水平均高于另一组,此时若用涉及血糖/胰岛素比值的参数往往会出现误判,分子分母同时升高会“高估”胰岛素敏感性。建议每一位做胰岛素抵抗研究的人都要仔细琢磨β细胞胰岛素分泌功能的Starling曲线[6]。深入理解血糖逐渐升高过程中胰岛素分泌的倒马蹄形曲线,这样可能会在使用某些胰岛素敏感性指数时少犯错误。要特别注意各位作者提出某些指数的特定条件及所选研究对象的实际范围(如包括NIDDM,可能仅为轻或中度病情,绝不包括使用胰岛素者),详细了解公式使用中的某些限制,以避免误用。而在涉及静脉注射胰岛素的试验,既要注意低血糖的危险及低血糖对胰岛素敏感性测定的干扰,又要注意合理地、恰如其分地纠正内源性胰岛素缺乏。在涉及体液占体重比例的指数[10]时又要注意人群的可比性。男性与女性,老年人与年轻人,肥胖与消瘦的人体液占总体重的比例有较大差别,这种差别无疑会影响某些公式对胰岛素敏感性的评估。
一位伟大的哲人说过:“感觉到了的东西我们不能立刻理解它,只有理解了的东西才能更深刻地感觉它”。只要大家深入理解各种胰岛素敏感性指数的生理学基础,了解它的优点和局限,合理使用,扬长避短,才能更加体会到这些指数的实用价值。分析中要仔细评估粗材料,当分析结果与所掌握的公认的原则不符合时寻找可能的原因,肯定测定方法无误才能做出在“本人群”中的结论,不可轻易推广到“普通人群”妄加评论。
作者单位:100029 北京,中日友好医院内分泌科
参考文献
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3 Caro JF. Clinical review 26. Insulin resistance in obese and nonobese man. J Clin Endocrinol Metab, 1991, 73:691-695.
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5 Starke AA. Determination of insulin sensitivity: methedological considerations. J Cardiovasc Pharmacol, 1992, 20(Suppl 11):S17-21.
6 李光伟,潘孝仁,Bennett PH.血浆葡萄糖、胰岛素比值是可靠的胰岛素敏感性指数吗?中华心血管病杂志,1996,24:57-62.
8 张家庆,高从容,黄庆玲.用毛细血管法测胰岛素敏感性.中华内分泌代谢杂志,1997,13:77-80.
9 Haffner SM, Miettinen H, Stern MP. The homeostasis medel in the
10 Cederholm J, Wibell L. Insulin release and peripheral sensitivity at the oral glucose tolerance test. Diabetes Res Clin Pract, 1990, 10:167-175.
(收稿:
(本文编辑:侯鉴君)
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