精氨酸刺激试验对胰岛β细胞功能评估的临床价值

林迪妮，谷雪梅，沈飞霞，施梦特，朱奇涵，陈雄

（温州医科大学附属第一医院 内分泌科，浙江 温州 325015）

·临 床 经 验·

精氨酸刺激试验对胰岛β细胞功能评估的临床价值

林迪妮，谷雪梅，沈飞霞，施梦特，朱奇涵，陈雄

（温州医科大学附属第一医院 内分泌科，浙江 温州 325015）

目的：观察并且评估精氨酸刺激试验（AST）对糖尿病患者胰岛β细胞功能的价值。方法：对我院内分泌科20名住院的2型糖尿病患者进行AST及标准馒头餐试验，评价其胰岛β细胞功能，评估AST的安全性、有效性及其临床价值。结果：AST中各个时间点的血糖差异无统计学意义（P=0.918）；标准馒头餐试验后60、120 min血糖明显升高（P=0.000）。AST胰岛素曲线下面积、胰岛素均值、峰值与标准馒头餐胰岛素曲线下面积呈正相关。结论：对2型糖尿病患者进行AST来评估胰岛功能，与标准馒头餐试验具有一致性佳、血糖波动小的特点，是一种简单可行、方便、安全性好的糖尿病患者胰岛β细胞功能的评价方法。

糖尿病；精氨酸刺激试验；标准馒头餐试验；口服葡萄糖耐量试验

糖尿病是常见病、多发病，其患病率正随着人民生活水平的提高，人口老龄化，生活方式的改变呈逐年增加的趋势。及时有效地评估糖尿病患者胰岛β细胞功能对指导临床用药，预测病情发展至关重要。国际上研究胰岛β细胞功能的主要方法有高糖钳夹，微小模型法，口服及静脉葡萄糖刺激试验和其他非糖刺激试验等。其中口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT）是目前应用最广泛的评估胰岛功能的方法，临床上多采用标准馒头餐试验。非糖刺激试验主要包括胰高血糖素试验和精氨酸刺激试验（arginine stimulation test，AST），其中AST在临床和科研中对评估胰岛β细胞功能的应用更为广泛[1-2]。AST的机制与标准馒头餐试验机制不同[3]。本研究对多例患者进行标准馒头餐试验和AST，对比两者试验结果，分析AST的临床价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 观察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，糖耐量异常1例；男12例（占60%），女8例（占40%），平均年龄（61.8±13.4）岁。所有患者无外伤、感染等应激状态，无严重肝、肾功能损害，无糖尿病急性并发症及其他影响胰岛分泌功能的急慢性疾病史。

1.2 方法

1.2.1 AST：糖尿病患者试验前停药12 h以上，试验前晚8时开始禁食，次晨7-8时静坐30 min，于一侧肘部留静脉留置针抽取空腹血，测血糖、血胰岛素及C肽；随后推注适量0.9%氯化钠溶液后推注10%盐酸精氨酸20 mL（5 g精氨酸），尽量保证在30～60 s内全部推注完毕。推完后开始计时，于2、4、6 min分别各抽1次静脉血，测定血糖、血胰岛素及血C肽。

1.2.2 标准馒头餐试验：糖尿病患者试验前停药12 h以上，试验前晚8时开始禁食，次晨7-8时静坐30 min，于一侧肘部留静脉留置针抽取空腹血，测血糖，血胰岛素及C肽；随后进食标准100 g馒头餐，进食即开始计时，于60、120 min各抽1次静脉血，测定血糖、血胰岛素及血C肽。

1.2.3 计算指标[4-5]：BMI=体质量/身高2（kg/m2）；AST：胰岛素曲线下面积AUC=INS0+2INS2+2INS4+INS6，C肽曲线下面积计算同上，单位均为mmol/（L·min）；峰值为2、4、6 min之最大值，平均值为2、4、6 min之平均值，峰差值为峰值减去0 min数值，峰倍值为峰值/0 min数值，平均值差为平均值减去0 min数值，平均值倍为平均值/0 min数值；标准馒头餐试验：胰岛素曲线下面积AUC=30×BG0+60× BG60+30×BG120，C肽及血糖曲线下面积计算同上，单位均为mmol/（L·min）；HOMA-IR（胰岛素抵抗指数）= FPG×FIns/22.5；HOMA-β=20×FIns/（FPG-3.5）。

1.3 统计学处理方法 所有数据均使用SPSS17.0软件进行处理。计量资料用SE表达。各指标间的相关分析应用Pearson单因素直线相关法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AST与标准标准馒头餐试验各时间点血糖、胰岛素及C肽变化 见表1。患者在分别进行AST及标准馒头餐试验时的基础血糖，即空腹血糖差异无统计学意义（P=0.662），空腹胰岛素差异无统计学意义（P=0.309）。我们的试验结果显示，精氨酸注射后，0、2、4、6 min 4个时间点的患者血糖水平差异无统计学意义，而标准馒头餐试验后，患者0、60、120 min的血糖具有显著变化（P=0.000，见表1），说明AST不同于标准馒头餐试验，AST前后血糖没有发生明显变化，不会引起糖尿病患者血糖波动，对处于高糖状态的患者亦不会加重病情。

2.2 AST可反映糖尿病患者的胰岛功能 对两者试验的各项指标进行计算（见表2），并且对其进行Pearson相关性分析，我们发现AST胰岛素曲线下面积与标准馒头餐试验胰岛素曲线下面积，标准馒头餐试验胰岛素峰值及HOMA-β呈正相关，相关系数分别为0.971、0.978、0.897。标准馒头餐试验胰岛素曲线下面积亦与AST胰岛素分泌峰值、AST胰岛素分泌均值、HOMA-β呈正相关，相关系数分别为0.945、0.967、0.849。以上说明AST与标准馒头餐试验在反映胰岛β细胞功能结果是一致的（见图1-2），故认为AST胰岛素曲线下面积与标准馒头餐试验一样，能够充分对患者胰岛β细胞功能进行评估。

表1 AST及标准馒头餐试验各时间点血糖、胰岛素及C肽变化（E）

表1 AST及标准馒头餐试验各时间点血糖、胰岛素及C肽变化（E）

馒头餐试验60、120 min血糖值与空腹血糖值比：aP＜0.05

指标AST 标准馒头餐试验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胰岛素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与标准馒头餐试验各项指标计算（E）

表2 AST与标准馒头餐试验各项指标计算（E）

与AST的胰岛素曲线下面积比：aP＜0.05；与标准馒头餐试验的胰岛素曲线下面积比：bP＜0.05

试验 胰岛素曲线下面积 胰岛素峰值 胰岛素均值胰岛素峰值差 HOMA-β AST 1 279.4±385.7269.0±71.6b226.1±66.1b136.4±26.6100.6±49.5b标准馒头餐试验41 040.6±16 211.0a449.6±164.8a336.1±133.5237.8±70.3a121.6±34.9a

2.3 AST的胰岛素曲线下面积、均值及峰值 计算并筛选AST峰值、平均值、峰差值，峰倍值等与标准馒头餐试验各个数值相关性，我们发现两者试验胰岛素曲线下面积（见图1），AST胰岛素均值与标准馒头餐胰岛素曲线下面积（见图2），AST胰岛素峰值与标准馒头餐胰岛素曲线下面积相关性良好，故我们认为，AST的胰岛素曲线下面积，均值与峰值对评估胰岛β细胞功能具有影响因素少，计算简便、可靠的特点。

图1 两试验胰岛素曲线下面积相关分析

图2 胰岛素均值（AST）与标准馒头餐胰岛素曲线下面积相关分析

3 讨论

在糖尿病的临床及研究过程中，常常需要对患者的胰岛β细胞功能状态做出定量评估，指导治疗及预测疾病转归。正常人体胰岛素分泌呈双相，即第一时相（快速分泌时相，AIR）和第二时相。AIR减少是餐后血糖升高及胰岛素抵抗进展的重要因素，AIR的恢复程度和新诊断的T2DM患者胰岛素强化治疗后能否获得长期缓存具有直接关系。说明AIR是评价胰岛β细胞功能的良好指标。

临床上常用的糖刺激试验存在一定的局限性，在患者高血糖水平或长时间血糖控制不佳时易出现糖毒性、胰岛β抑制[6]。文献[7]报道，患者空腹血糖未超过9 mmol/L时OGTT或者标准馒头餐试验能反映胰岛β细胞功能，在超过13 mmol/L的时候，胰岛β细胞受到抑制，胰岛素或C肽释放受到抑制。也有研究证实T2DM患者FPG达6.4 mmol/L时，葡萄糖刺激的胰岛素分泌消失，FPG升至11.1 mmol/L时[8]，葡萄糖刺激的双相胰岛素分泌均显著减退，说明高糖对胰岛β有抑制作用。当糖刺激试验因为“高糖毒性”不能对临床起到准确的评估作用，而AST的胰岛素第一相分泌仍存在[8]。马晓静等[2-3，9]一系列试验证明其可用于判别和评估不同糖代谢异常人群胰岛β细胞功能状态。近年来，有研究[10-12]亦证明AST能准确反映胰岛β细胞储备功能，与IVGTT、胰高糖素刺激试验相似，优于OGTT，且具有简单，耗时短，重复性好及易于规范等特点。

AST与糖刺激试验原理不同。精氨酸本身携带正电荷，通过阳离子氨基转运子2（CAT2），转运入细胞膜时导致膜去极化，引发L型电位依赖性钙通道（VDCC）开放，细胞内钙离子浓度增高，促使储存的胰岛素释放[13]，并且在正常情况下，随着血糖升高，精氨酸刺激胰岛素分泌的反应会持续增加并呈量效关系[12]，其在β细胞上的作用位点与糖刺激不同[3]。其敏感性虽次于糖刺激试验[14]，但是当糖刺激已经不能有效地反映胰岛第一相及第二相胰岛素分泌功能的时候，AST可以作为评估第一相胰岛素反应的有效方法。并且，研究证实波动血糖值相较于稳定血糖值，前者对糖尿病患者更为不利[15]。患者在强化降糖解除糖毒性后，行OGTT后血糖往往又重新升高，使临床上强化降糖方案受到影响，对患者不利，并增加住院天数。我们的试验观察到，相较于馒头餐试验对血糖影响显著，AST对血糖不会造成波动，是安全性良好的评估手段。

为此，我们认为AST能够快速，方便地评估糖尿病患者胰岛β细胞胰岛素储备功能，与馒头餐试验相辅相成，尤其是在糖尿病初发或者血糖控制不佳的，及第一、第二相胰岛素分泌均缺乏的糖尿病患者，可以优先考虑AST，其中以AST的胰岛素均值、胰岛素曲线下面积具有重要的临床参考价值。另外，当一种功能测定方法已经不足以反映胰岛β细胞功能全貌时，也可以考虑根据研究的目的联合多种试验，如OGTT+AST。

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（本文编辑：吴健敏）

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

中华医学会临床医学科研专项资金资助项目（13020110396）。

林迪妮（1988-），女，浙江瑞安人，住院医师，硕士。现工作单位：温州医科大学附属第三医院。通信作者：沈飞霞，主任医师，硕士生导师，Email：sfx301@163.com。