精氨酸刺激試驗對胰島β細胞功能評估的臨床價值

林迪妮，谷雪梅，沈飛霞，施夢特，朱奇涵，陳雄

（溫州醫科大學附屬第一醫院 內分泌科，浙江 溫州 325015）

·臨 床 經 驗·

精氨酸刺激試驗對胰島β細胞功能評估的臨床價值

林迪妮，谷雪梅，沈飛霞，施夢特，朱奇涵，陳雄

（溫州醫科大學附屬第一醫院 內分泌科，浙江 溫州 325015）

目的：觀察并且評估精氨酸刺激試驗（AST）對糖尿病患者胰島β細胞功能的價值。方法：對我院內分泌科20名住院的2型糖尿病患者進行AST及標準饅頭餐試驗，評價其胰島β細胞功能，評估AST的安全性、有效性及其臨床價值。結果：AST中各個時間點的血糖差異無統計學意義（P=0.918）；標準饅頭餐試驗后60、120 min血糖明顯升高（P=0.000）。AST胰島素曲線下面積、胰島素均值、峰值與標準饅頭餐胰島素曲線下面積呈正相關。結論：對2型糖尿病患者進行AST來評估胰島功能，與標準饅頭餐試驗具有一致性佳、血糖波動小的特點，是一種簡單可行、方便、安全性好的糖尿病患者胰島β細胞功能的評價方法。

糖尿病；精氨酸刺激試驗；標準饅頭餐試驗；口服葡萄糖耐量試驗

糖尿病是常見病、多發病，其患病率正隨著人民生活水平的提高，人口老齡化，生活方式的改變呈逐年增加的趨勢。及時有效地評估糖尿病患者胰島β細胞功能對指導臨床用藥，預測病情發展至關重要。國際上研究胰島β細胞功能的主要方法有高糖鉗夾，微小模型法，口服及靜脈葡萄糖刺激試驗和其他非糖刺激試驗等。其中口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test，OGTT）是目前應用最廣泛的評估胰島功能的方法，臨床上多采用標準饅頭餐試驗。非糖刺激試驗主要包括胰高血糖素試驗和精氨酸刺激試驗（arginine stimulation test，AST），其中AST在臨床和科研中對評估胰島β細胞功能的應用更為廣泛[1-2]。AST的機制與標準饅頭餐試驗機制不同[3]。本研究對多例患者進行標準饅頭餐試驗和AST，對比兩者試驗結果，分析AST的臨床價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 觀察2013年9月-2013年11月我院住院患者20例，其中2型糖尿病19例，糖耐量異常1例；男12例（占60%），女8例（占40%），平均年齡（61.8±13.4）歲。所有患者無外傷、感染等應激狀態，無嚴重肝、腎功能損害，無糖尿病急性并發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 AST：糖尿病患者試驗前停藥12 h以上，試驗前晚8時開始禁食，次晨7-8時靜坐30 min，于一側肘部留靜脈留置針抽取空腹血，測血糖、血胰島素及C肽；隨后推注適量0.9%氯化鈉溶液后推注10%鹽酸精氨酸20 mL（5 g精氨酸），盡量保證在30～60 s內全部推注完畢。推完后開始計時，于2、4、6 min分別各抽1次靜脈血，測定血糖、血胰島素及血C肽。

1.2.2 標準饅頭餐試驗：糖尿病患者試驗前停藥12 h以上，試驗前晚8時開始禁食，次晨7-8時靜坐30 min，于一側肘部留靜脈留置針抽取空腹血，測血糖，血胰島素及C肽；隨后進食標準100 g饅頭餐，進食即開始計時，于60、120 min各抽1次靜脈血，測定血糖、血胰島素及血C肽。

1.2.3 計算指標[4-5]：BMI=體質量/身高2（kg/m2）；AST：胰島素曲線下面積AUC=INS0+2INS2+2INS4+INS6，C肽曲線下面積計算同上，單位均為mmol/（L·min）；峰值為2、4、6 min之最大值，平均值為2、4、6 min之平均值，峰差值為峰值減去0 min數值，峰倍值為峰值/0 min數值，平均值差為平均值減去0 min數值，平均值倍為平均值/0 min數值；標準饅頭餐試驗：胰島素曲線下面積AUC=30×BG0+60× BG60+30×BG120，C肽及血糖曲線下面積計算同上，單位均為mmol/（L·min）；HOMA-IR（胰島素抵抗指數）= FPG×FIns/22.5；HOMA-β=20×FIns/（FPG-3.5）。

1.3 統計學處理方法 所有數據均使用SPSS17.0軟件進行處理。計量資料用SE表達。各指標間的相關分析應用Pearson單因素直線相關法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AST與標準標準饅頭餐試驗各時間點血糖、胰島素及C肽變化 見表1。患者在分別進行AST及標準饅頭餐試驗時的基礎血糖，即空腹血糖差異無統計學意義（P=0.662），空腹胰島素差異無統計學意義（P=0.309）。我們的試驗結果顯示，精氨酸注射后，0、2、4、6 min 4個時間點的患者血糖水平差異無統計學意義，而標準饅頭餐試驗后，患者0、60、120 min的血糖具有顯著變化（P=0.000，見表1），說明AST不同于標準饅頭餐試驗，AST前后血糖沒有發生明顯變化，不會引起糖尿病患者血糖波動，對處于高糖狀態的患者亦不會加重病情。

2.2 AST可反映糖尿病患者的胰島功能 對兩者試驗的各項指標進行計算（見表2），并且對其進行Pearson相關性分析，我們發現AST胰島素曲線下面積與標準饅頭餐試驗胰島素曲線下面積，標準饅頭餐試驗胰島素峰值及HOMA-β呈正相關，相關系數分別為0.971、0.978、0.897。標準饅頭餐試驗胰島素曲線下面積亦與AST胰島素分泌峰值、AST胰島素分泌均值、HOMA-β呈正相關，相關系數分別為0.945、0.967、0.849。以上說明AST與標準饅頭餐試驗在反映胰島β細胞功能結果是一致的（見圖1-2），故認為AST胰島素曲線下面積與標準饅頭餐試驗一樣，能夠充分對患者胰島β細胞功能進行評估。

表1 AST及標準饅頭餐試驗各時間點血糖、胰島素及C肽變化（E）

表1 AST及標準饅頭餐試驗各時間點血糖、胰島素及C肽變化（E）

饅頭餐試驗60、120 min血糖值與空腹血糖值比：aP＜0.05

指標AST 標準饅頭餐試驗0 min 2 min 4 min 6 min 0 min 60 min 120 min血糖 8.8±0.8 8.9±0.7 9.1±0.7 9.3±0.7 8.4±0.6 14.8±1.1a17.6±1.2a胰島素128.1±58.6251.6±65.8243.9±66.1209.9±67.9187.3±88.1 330.6±129.4 394.3±153.5 C肽557.8±97.7909.1±137.5906.1±137.4845.1±125.9625.7±71.71 024.1±115.41 321.6±124.9

表2 AST與標準饅頭餐試驗各項指標計算（E）

表2 AST與標準饅頭餐試驗各項指標計算（E）

與AST的胰島素曲線下面積比：aP＜0.05；與標準饅頭餐試驗的胰島素曲線下面積比：bP＜0.05

試驗 胰島素曲線下面積 胰島素峰值 胰島素均值胰島素峰值差 HOMA-β AST 1 279.4±385.7269.0±71.6b226.1±66.1b136.4±26.6100.6±49.5b標準饅頭餐試驗41 040.6±16 211.0a449.6±164.8a336.1±133.5237.8±70.3a121.6±34.9a

2.3 AST的胰島素曲線下面積、均值及峰值 計算并篩選AST峰值、平均值、峰差值，峰倍值等與標準饅頭餐試驗各個數值相關性，我們發現兩者試驗胰島素曲線下面積（見圖1），AST胰島素均值與標準饅頭餐胰島素曲線下面積（見圖2），AST胰島素峰值與標準饅頭餐胰島素曲線下面積相關性良好，故我們認為，AST的胰島素曲線下面積，均值與峰值對評估胰島β細胞功能具有影響因素少，計算簡便、可靠的特點。

圖1 兩試驗胰島素曲線下面積相關分析

圖2 胰島素均值（AST）與標準饅頭餐胰島素曲線下面積相關分析

3 討論

在糖尿病的臨床及研究過程中，常常需要對患者的胰島β細胞功能狀態做出定量評估，指導治療及預測疾病轉歸。正常人體胰島素分泌呈雙相，即第一時相（快速分泌時相，AIR）和第二時相。AIR減少是餐后血糖升高及胰島素抵抗進展的重要因素，AIR的恢復程度和新診斷的T2DM患者胰島素強化治療后能否獲得長期緩存具有直接關系。說明AIR是評價胰島β細胞功能的良好指標。

臨床上常用的糖刺激試驗存在一定的局限性，在患者高血糖水平或長時間血糖控制不佳時易出現糖毒性、胰島β抑制[6]。文獻[7]報道，患者空腹血糖未超過9 mmol/L時OGTT或者標準饅頭餐試驗能反映胰島β細胞功能，在超過13 mmol/L的時候，胰島β細胞受到抑制，胰島素或C肽釋放受到抑制。也有研究證實T2DM患者FPG達6.4 mmol/L時，葡萄糖刺激的胰島素分泌消失，FPG升至11.1 mmol/L時[8]，葡萄糖刺激的雙相胰島素分泌均顯著減退，說明高糖對胰島β有抑制作用。當糖刺激試驗因為“高糖毒性”不能對臨床起到準確的評估作用，而AST的胰島素第一相分泌仍存在[8]。馬曉靜等[2-3，9]一系列試驗證明其可用于判別和評估不同糖代謝異常人群胰島β細胞功能狀態。近年來，有研究[10-12]亦證明AST能準確反映胰島β細胞儲備功能，與IVGTT、胰高糖素刺激試驗相似，優于OGTT，且具有簡單，耗時短，重復性好及易于規范等特點。

AST與糖刺激試驗原理不同。精氨酸本身攜帶正電荷，通過陽離子氨基轉運子2（CAT2），轉運入細胞膜時導致膜去極化，引發L型電位依賴性鈣通道（VDCC）開放，細胞內鈣離子濃度增高，促使儲存的胰島素釋放[13]，并且在正常情況下，隨著血糖升高，精氨酸刺激胰島素分泌的反應會持續增加并呈量效關系[12]，其在β細胞上的作用位點與糖刺激不同[3]。其敏感性雖次于糖刺激試驗[14]，但是當糖刺激已經不能有效地反映胰島第一相及第二相胰島素分泌功能的時候，AST可以作為評估第一相胰島素反應的有效方法。并且，研究證實波動血糖值相較于穩定血糖值，前者對糖尿病患者更為不利[15]。患者在強化降糖解除糖毒性后，行OGTT后血糖往往又重新升高，使臨床上強化降糖方案受到影響，對患者不利，并增加住院天數。我們的試驗觀察到，相較于饅頭餐試驗對血糖影響顯著，AST對血糖不會造成波動，是安全性良好的評估手段。

為此，我們認為AST能夠快速，方便地評估糖尿病患者胰島β細胞胰島素儲備功能，與饅頭餐試驗相輔相成，尤其是在糖尿病初發或者血糖控制不佳的，及第一、第二相胰島素分泌均缺乏的糖尿病患者，可以優先考慮AST，其中以AST的胰島素均值、胰島素曲線下面積具有重要的臨床參考價值。另外，當一種功能測定方法已經不足以反映胰島β細胞功能全貌時，也可以考慮根據研究的目的聯合多種試驗，如OGTT+AST。

[1] Greenbaum CJ, Mandrup-Poulsen T, McGee PF, et al. Mixedmeal tolerance test versus glucagon stimulation test for the assessment of β-cell function in therapeutic trials in type 1 diabetes[J]. Diabetes Care, 2008, 31(10): 1966-1971.

[2] 馬曉靜, 吳松華, 項坤三, 等. 精氨酸刺激試驗在不同糖代謝狀態人群的臨床應用[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2005, 21(3): 215-218.

[3] 馬曉靜, 吳松華. 精氨酸刺激試驗的原理及臨床應用[J].醫師進修雜志, 2004, 27(5): 50-51.

[4] Shabir S, Jham S, Harper L, et al. Validity of glycated haemoglobin to diagnose new onset diabetes after transplantation[J]. Transpl Int, 2013, 26(3): 315-321.

[5] 瞿迎九, 周麗諾, 方銘喜, 等. 短期胰島素強化治療對新診斷2型糖尿病患者相關指標的影響[J]. 中國糖尿病雜志, 2013, 21(2): 166-168.

[6] 張建功, 程樺, 黎峰, 等. 血糖控制對2型糖尿病患者胰島β細胞功能及胰島素敏感性的影響[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2003, 19(1): 21-24.

[7] 胡肇衡, 高月琴, 盧紋凱, 等. 高血糖狀態對2型糖尿病患者胰島β細胞分泌功能的影響[J]. 中華糖尿病雜志, 2004, 12(4): 235-237.

[8] 賈偉平, 項坤三, 陸俊茜, 等. 中國人糖耐量異常與胰島素抵抗和胰島素分泌[J]. 中國糖尿病雜志, 2000, 8(2): 67-71.

[9] 馬曉靜, 吳松華, 項坤三, 等. 精氨酸刺激試驗安全性的臨床觀察[J]. 上海醫學, 2004, 27(12): 902-905.

[10] 包玉倩, 賈偉平, 高鑫, 等. 評估胰島素分泌及胰島素敏感性選擇降糖藥物的臨床多中心研究[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2007, 23(2): 104-109.

[11] 包玉倩, 賈偉平, 朱敏, 等. 快速相胰島素分泌功能的評價[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2004, 20(2): 129-131.

[12] 賈偉平, 陸俊茜, 高鑫, 等. 新診斷2型糖尿病患者一相胰島素分泌和胰島素敏感性評估[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2007, 23(2): 100-103.

[13] 劉湘茹, 程樺, 何揚, 等. 精氨酸刺激試驗與胰高血糖素刺激試驗對β細胞功能評估的比較[J]. 中華內分泌代謝雜志, 2005, 21(3): 223-224.

[14] Rorsman P, Renstrom E. Insulin granule dynamics in pancreatic beta cells[J]. Diabetologia, 2003, 46(8): 1029-1045.

[15] Cheong YH, Kim MK, Son MH, et al. Glucose exposure pattern determines glucagon-like peptide 1 receptor expression and signaling through endoplasmic reticulum stress in rat insulinoma cells[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2011, 414(1): 220-225.

（本文編輯：吳健敏）

The clinical value of arginine stimulation test for testing the function of islet β-cell

LIN Dini, GU Xuemei, SHEN Feixia, SHI Mengte, ZHU Qihan, CHEN Xiong. Department of Endocrinology & Metabolism, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective: To observe and assess the value of arginine stimulation test for testing the function of islet β-cell of patients with T2DM. Methods: The function of islet β-cell of 20 hospitalized patients with type 2 diabetes was evaluated using arginine stimulation test and standard bread meal. Assess the safety and efficiency of arginine stimulation test and estimate its clinical value for patients with T2DM. Results: There were no significant differences of blood glucose between each time point of arginine stimulation test (P=0.918); And the plasma glucose levels of 60 min and 120 min after the standard bread meal test were significantly higher (P=0.000). Insulin area under the curve, mean value, peak value of arginine stimulation test were positive correlation with insulin area under the curve of the standard bread meal test. Conclusion: Arginine stimulation test showed a superiority to assess islet function of patient with T2DM, with the advantages of less impact on blood glucose, simpler operation, and more safety. The last but not the least, the results of arginine stimulation test are consistent with the standard meal test’s, particularly for the first phase insulin secretion.

diabetes; arginine stimulation test; standard bread meal; oral glucose tolerance test

R587.1

B

10.3969/j.issn.2095-9400.2015.08.014

2014-03-05

中華醫學會臨床醫學科研專項資金資助項目（13020110396）。

林迪妮（1988-），女，浙江瑞安人，住院醫師，碩士。現工作單位：溫州醫科大學附屬第三醫院。通信作者：沈飛霞，主任醫師，碩士生導師，Email：sfx301@163.com。