胰島β細(xì)胞的功能是指β細(xì)胞在葡萄糖及葡萄糖以外的因素,如:在精氨酸、胰高血糖素、化學(xué)藥物等刺激下分泌胰島素來(lái)維持血糖水平穩(wěn)定的能力,用于評(píng)價(jià)與藥物治療有關(guān)的胰島素分泌功能,例如改善胰島素敏感性,刺激胰島素分泌,糾正高血糖的毒性等是否引起β細(xì)胞功能的變化及變化的機(jī)制。
1 胰島功能的影響因素
1.1宏觀影響因素
1.1.1血糖 短期高血糖對(duì)胰島素分泌和葡萄糖利用有刺激作用,長(zhǎng)期持續(xù)高血糖通過(guò)氧化應(yīng)激炎癥介質(zhì)、降低轉(zhuǎn)錄因子PDX-1及MafA的基因表達(dá)等損害胰島β細(xì)胞,影響胰島素第一時(shí)相及第二時(shí)相分泌能力,加重體內(nèi)胰島素抵抗,即所謂的\"糖毒性作用\"[1]。
1.1.2血脂、體脂 隨肥胖程度的增加及甘油三酯水平的升高,胰島素抵抗顯著提高,胰島β細(xì)胞分泌的胰島素需代償性增加以維持血糖[2]。大量脂肪細(xì)胞分泌產(chǎn)生過(guò)量游離脂肪酸(FFA)及一系列炎癥因子,β細(xì)胞功能受FFA的影響呈時(shí)間依賴性,若短期暴露,葡萄糖刺激胰島素分泌(GSIS)增加,導(dǎo)致餐后胰島素增加,并可上調(diào)β細(xì)胞功能對(duì)抗胰島素抵抗效應(yīng)。相反則使糖代謝受損,β細(xì)胞數(shù)量減少。FFA增加體內(nèi)棕櫚酸酯的堆積,其抑制胰島素分泌,還能通過(guò)降低PDX-1和MafA的活性影響胰島素基因的表達(dá)[3]。
1.1.3腸促胰島素 主要包括胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和葡萄糖依賴性促胰島素多肽(GLP)。用以描述人類胃腸道運(yùn)動(dòng)對(duì)胰島內(nèi)分泌活動(dòng)的促進(jìn)作用,能提高β細(xì)胞功能、控制血糖濃度。但人體內(nèi)的GLP-1容易被DPP-4降解,在體內(nèi)存留時(shí)間短,進(jìn)而GLP-1類似物及DPP-4抑制劑問(wèn)世,DPP-4抑制劑彌補(bǔ)了該缺陷,它對(duì)生理狀態(tài)的GLP不產(chǎn)生反應(yīng),且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已證實(shí)能提升β細(xì)胞的質(zhì)和量[4]。
1.2微觀影響因素
1.2.1氧化應(yīng)激 當(dāng)β細(xì)胞暴露于FFA和慢性高血糖,可誘發(fā)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致胰島素分泌減少。在糖尿病患者中,氧化應(yīng)激標(biāo)志物8-OHdG、4-HNE在胰島中的表達(dá)水平升高,而β細(xì)胞相對(duì)低表達(dá)抗氧化酶,對(duì)氧化應(yīng)激易感[5]。
1.2.2人類胰島淀粉樣多肽(hIAPP)豐富的淀粉樣變與β細(xì)胞功能降低及其總量減少相關(guān)。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),淀粉樣蛋白的細(xì)胞毒性逐漸降低,說(shuō)明成熟的淀粉樣蛋白具有惰性,但此時(shí)仍可影響β細(xì)胞功能[6]。
1.2.3炎癥 胰島炎癥是β細(xì)胞功能受損的主要促進(jìn)因素,并參與胰島素抵抗的發(fā)病機(jī)制。炎癥反應(yīng)中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)可能歸因于高糖和或FFA環(huán)境下IL-6、IL-8等炎癥因子的作用,也可能是凋亡β細(xì)胞的脂質(zhì)體作為趨化因子的募集作用[5]。
1.2.4脂肪細(xì)胞因子 是從脂肪組織產(chǎn)生并分泌的激素樣肽,包括脂聯(lián)素、瘦素、抵抗素等。脂聯(lián)素通過(guò)抑制糖異生、調(diào)節(jié)脂肪酸代謝和骨骼肌中鈣離子信號(hào)通路對(duì)胰島素起調(diào)節(jié)作用。健康者體內(nèi)更高的脂聯(lián)素水平提示脂聯(lián)素能改善胰島素敏感性。瘦素既能通過(guò)下丘腦對(duì)葡萄糖穩(wěn)態(tài)起調(diào)節(jié)作用,又能直接影響葡萄糖的代謝,同時(shí)干擾肝臟、脂肪組織、肌肉組織中胰島素的活性,并抑制胰島素基因的表達(dá)[7]。
1.3其他影響因素 包括胰島素抵抗[5],自身免疫,環(huán)境與生活方式,自然衰老,基因缺陷與遺傳[8,9],口服降糖藥、胰島素、胰島素類似物[10]等。
2 胰島功能的評(píng)價(jià)方法
2.1據(jù)應(yīng)用范圍分
2.1.1臨床評(píng)價(jià)指標(biāo)[11] 包括血糖、胰島β細(xì)胞激素測(cè)定(胰島素、C肽、胰島素原、特異性胰島素)、精氨酸刺激試驗(yàn)、胰高血糖素刺激試驗(yàn)。
2.1.2科研評(píng)價(jià)指標(biāo)[11] 包括高糖鉗夾技術(shù)、微小模型計(jì)算法、精氨酸刺激試驗(yàn)及胰高血糖素刺激試驗(yàn)、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)中胰島素上升值與血糖上升值的比值(△I/△G)、靜脈葡萄糖注射第一時(shí)相胰島素分泌、穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法、空腹及葡萄糖刺激后血漿胰島素與葡萄糖的比值、從空腹葡萄糖耐量試驗(yàn)演繹出的胰島β細(xì)胞功能修正指數(shù)。
2.2據(jù)胰島β細(xì)胞所處的狀態(tài)分
2.2.1靜態(tài)下主要評(píng)價(jià)指標(biāo)[5] 穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法。
2.2.2動(dòng)態(tài)下主要評(píng)價(jià)指標(biāo)[5] IVGTT、OGTT、處置指數(shù)、高葡萄糖鉗夾試驗(yàn)、分級(jí)葡萄糖輸注實(shí)驗(yàn)、精氨酸刺激試驗(yàn)。
2.3據(jù)胰島β細(xì)胞功能類型分
2.3.1胰島β細(xì)胞分泌功能評(píng)估方法[12] 高糖鉗夾技術(shù)、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)、IVGTT、精氨酸刺激試驗(yàn)、胰升糖素刺激試驗(yàn)。
2.3.2胰島素敏感性評(píng)估方法[12] FINS、HOMA模型的胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、正糖鉗夾、微小模型、OGTT結(jié)果得到的評(píng)價(jià)胰島素敏感性方法、胰島素耐量試驗(yàn)。
總的來(lái)說(shuō),胰島功能的評(píng)價(jià)方法眾多,需要根據(jù)不同的人群及情況選擇,從而得出較為準(zhǔn)確的胰島功能;進(jìn)而指導(dǎo)臨床及時(shí)準(zhǔn)確的制定診療方案。
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