胰岛素抵抗评估方法和应用的专家指导意见

发布时间:2018-07-13

空腹状态下间接检测

胰岛素敏感性的方法

空腹状态指数主要包括稳态模型(HOMA)评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和β细胞功能指数(HOMA-β)、定量胰岛素敏感性检测指数(quantitative insulin sensitivity check index,QUICKI)、李光伟指数和Bennett胰岛素敏感性指数(insulin sensitivity index,ISI),只需过夜空腹后测定FINS和空腹血糖(FPG)水平,根据相关公式计算出相应指数。这些指数有共性,而在某些特殊情况下又各有优势。由于胰岛素测定尚未标准化,目前尚无法提出上述指数的最佳切点值。


提出空腹状态指数的初衷是为流行病学研究提供一个简单、实用而又较为可靠评估机体胰岛素敏感性的公式,这主要是针对当时在世界范围内公认的评估胰岛素敏感性的金标准——葡萄糖钳夹技术及另一个公认的微小模型技术(minimal model technique,MMT)均因取血次数太多,不可能在规模较大的流行病学研究中使用。综合了FPG和FINS水平信息的HOMA、QUICKI、李光伟指数和Bennett ISI等对糖尿病和非糖尿病患者均适用,与HEC有较好的相关性(表1),在一定程度上满足了大规模临床研究的需求。


表1 简易胰岛素敏感性参数与高胰岛素正葡萄糖钳夹技术在中国人群中的相关性

指标

r

P

HOMA-IR

0.768 4

0.000 1

李光伟指数

0.767 8

0.000 1

注:HOMA-IR:稳态模型评估胰岛素抵抗指数


(一)胰岛素抵抗指数

1.HOMA:

HOMA最早由Matthews等于1985年提出,是反映葡萄糖和胰岛素在不同器官(包括胰腺、肝脏和周围组织)的相互影响而建立的数学模型。该模型仅用FPG和FINS值就能评估机体的胰岛素抵抗(HOMA-IR)和胰岛β细胞功能(HOMA-β)。


2.计算方法:

HOMA-IR=FPG×FINS/22.5;HOMA-β=20×FINS/(FPG-3.5)。其中FPG单位为mmol/L,FINS为μU/ml,系数22.5为校正因子,是指在正常/理想个体中5 μU/ml血浆胰岛素对应4.5 mmol/L的血糖水平。HOMA-IR为偏态分布,取其对数后可使偏态分布转化为正态分布数据。对数化的HOMA-IR与HEC估计的胰岛素敏感性线性相关性更好(r=-0.734,P<0.001),且可重复性高。


3.结果判读:

根据WHO建议,胰岛素抵抗可定义为低于非糖尿病受试者胰岛素钳夹评估的葡萄糖利用率的最低四分位数,或高于非糖尿病受试者HOMA-IR指数的最高四分位数(75th)。然而,由于种族、性别、研究对象等不同,且胰岛素测定尚未标准化,目前无公认的切点。文献报道的HOMA-IR的切点值差别很大。针对高加索非糖尿病人群的研究显示其75th HOMA-IR值为2.29。一项包含3 203例6~18岁中国儿童和青少年的研究中提出中国健康儿童中95th HOMA-IR值为3.0。贾伟平等的研究证实中国人群HOMA-IR与HEC技术评估的葡萄糖利用率有较高的相关性,并提出上海40岁以上自然人群中75th HOMA-IR值男性为4.31,女性为4.51。邢小燕等发现在10 147例25~74岁NGT中国人群中75th HOMA-IR值为2.69。因此,测定结果的判读需要根据研究对象、胰岛素的测定方法等综合判断,准确测定胰岛素水平是前提条件,各实验室应建立自己的正常范围。


4.适用人群:

(1)大规模流行病学调查研究,大样本前瞻性临床研究,临床基础研究;(2)纵向观察个体或者某个群体胰岛素抵抗的变化情况,以了解糖尿病的自然病程以及药物对胰岛素抵抗的作用和影响;(3)不同种族和不同糖耐量减低(IGT)、轻至中度糖尿病、其他情况引起的胰岛素抵抗以及不同体质指数(BMI)人群间胰岛素抵抗的比较;(4)亦可在糖尿病治疗的有效性研究中使用这一方法评价胰岛素抵抗。


5.优点:

HOMA-IR的优点是操作简单,价格便宜,对患者几乎无损伤,适用面很广,包括流行病学调查、大型临床试验、临床调查研究以及临床实践等。针对不同人群的众多研究均显示,HOMA-IR与HEC、MMT的胰岛素敏感性/抵抗具有良好的相关性。HOMA-IR对数转换值与葡萄糖钳夹技术评估的胰岛素敏感性/抵抗相关性更好;调整HOMA-IR的影响后,HOMA-β也可用于临床研究。扩大样本能使HOMA-IR/Log HOMA-IR与HEC的结果有很好的相关性,这种良好的相关性在糖尿病人群中同样存在。


6.局限性:

需要注意的是HOMA-IR从空腹稳态数据推算动态胰岛β细胞功能(如葡萄糖刺激的胰岛素分泌)。在缺少动态数据时,它很难真正反映胰岛β细胞分泌胰岛素的动态过程,也不能准确地区分肝脏和外周组织的胰岛素作用下降。且在胰岛β细胞显著受损时,HOMA-IR与HEC的相关性明显降低。对于NGT人群HOMA-IR可以较准确地描述其胰岛素抵抗的情况,而对于糖调节异常者包括糖尿病患者,尤其是在血糖控制不佳,"糖毒性"明显抑制胰岛β细胞分泌的糖尿病患者中应用则应十分谨慎,特别是样本数较小时。同时应考虑如胰岛素增敏剂、胰岛素促泌剂的使用对HOMA-IR的干扰以及对患者胰岛素抵抗的真实结果可能的影响。由于胰岛素可能干扰HOMA-IR所要求的稳定状态,因此对于使用胰岛素的糖尿病患者能否使用HOMA-IR来评估胰岛素抵抗状态尚需要进一步的研究。


(二)ISI

1.QUICKI:

由美国国立卫生研究院肺、心脏血压研究所的Quon提出。


(1)计算方法:QUICKI=1/(Log FPG+Log FINS)。FPG单位:mg/dl,FINS单位:μU/ml。


(2)结果判读:由于种族、性别、研究对象等不同,且胰岛素测定尚未标准化,不同实验室的QUICKI切点变化是不可避免的,各实验室应建立自己的正常范围。一项来自中国406例NGT的超重及肥胖者(年龄20~67岁)的研究提示,当QUICKI≤0.339被认为是胰岛素抵抗。而另一项来自沙特针对357名健康成人(年龄18~50岁)的横断面研究提出QUICKI<0.357为胰岛素抵抗。


(3)适用人群:同HOMA-IR。


(4)优点:QUICKI优点和使用价值与HOMA-IR无异。QUICKI与HEC技术有良好的相关性(r=0.78),其与HEC技术的相关性较HOMA-IR更好,而与对数转换的HOMA-IR相近。一项临床Meta分析提示,QUICKI在预测胰岛素抵抗者发展为糖尿病方面优于其他指数。


(5)局限性:同HOMA-IR。


2.李光伟指数:

李光伟指数是1993年我国中日友好医院李光伟等与美国Peter H. Bennett共同提出的。


(1)计算方法:李光伟指数=1/(FPG×FINS)。FPG单位:mmol/L,FINS单位:μU/ml。


(2)结果判读:因我国各地实验室胰岛素测定未标准化,目前尚无公认的切点值。一项大庆市508例患者(其中NGT 201例,IGT 307例,年龄范围25~74岁)的研究发现,NGT者李光伟指数范围在0.005 2~0.027 1之间,IGT者李光伟指数范围在0.004 1~0.015 6之间。


(3)适用人群:同HOMA-IR和QUICKI。


(4)优点:李光伟指数是同HOMA-IR和QUICKI等效的指数。以美国两种族320例HEC的资料证实,以上述公式评估的胰岛素敏感性与HEC测定的胰岛素介导的葡萄糖代谢率高度相关(r>0.7,P=0.000 1)。以这个公式分析874例中国人群,结果与HEC测定的美国人群的胰岛素敏感性极为相似。假定正常胰岛素敏感性为1.00,则中国人群和美国人群IGT组分别为0.61和0.62,而糖尿病组则分别为0.57和0.53,表明该指标也适用于测定中国不同糖代谢状态人群的胰岛素敏感性。在以大样本的人群调查为基础的研究中,这一简单公式有明显的优势。


(5)局限性:与HOMA和QUICKI局限性基本一致。由于FINS值的范围相对较窄,若测定值低于5 μU/ml(例如在病情严重糖尿病患者中),测定误差会对结果产生较大干扰,因此在FINS<5 μU/ml(即胰岛β细胞功能衰竭)的人群不宜选用李光伟指数。胰岛素测定曲线低值区敏感性很差的实验室也不宜选用李光伟指数,为避免误差,胰岛素应重复测定取均值。


3.Bennett ISI:

Bennett ISI虽是第一个基于FINS来评价机体胰岛素敏感性的公式计算指数,但其使用上远不如HOMA-IR和QUICKI普遍。


(1)计算公式:Bennett ISI=1/(Log FPG×Log FINS)。FPG单位:mmol/L,FINS单位:μU/ml。


(2)结果判读:目前尚无针对中国人群的有关Bennett ISI"切点"的研究数据。一项基于中年不伴糖尿病的罗马尼亚人研究数据显示,Bennett ISI低于1.34表示存在胰岛素抵抗。


(3)适用人群:和HOMA-IR、QUICKI及李光伟指数等相同。


(4)优点:和HOMA-IR、QUICKI及李光伟指数等相同。


(5)局限性:同HOMA-IR、QUICKI等指数。尤其指出,当使用如Bennett ISI等评价中年非糖尿病人群的胰岛素敏感性时,其可靠性及可验证性高,而当用于老年或糖尿病患者中时,则受到一定的限制。