维生素D和MBCI在评估2型糖尿病患者β细胞功能中的应用

刘振杰，叶艺新，曹永坚，钟伟国，李 涛，李 曼，黄丽英

(1.广州中医药大学第二附属医院/广东省中医院检验医学部，广东广州 510120；2.汕头大学医学院，广东汕头 515031)

糖尿病发病率逐年增长，并且越来越有年轻化的趋势，正确评估β细胞功能，尽早预防、治疗显得尤为重要。血糖水平的变化主要与胰岛素敏感性和β细胞分泌功能两方面相关，临床上已报道的评估胰岛素敏感性及β细胞功能的指标很多[1-3]，胰岛素敏感性的评估已有公认较好的标准[2,4]，而β细胞功能评估因其复杂性则还未有一种可靠的指标。李光伟等[5]在2000年提出了一个通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)得到的新β细胞功能指数(MBCI)，其研究表明MBCI与现今常用的几种β细胞功能指数(Homa-β、ΔI60/ΔG60)相比更具可靠性，能解释更多的血糖水平变化，但依旧存在不足[6-7]。因此，寻找一种可靠的指标与MBCI联合评估β细胞分泌功能依然是十分必要的。近年来，许多临床研究及流行病学研究发现，维生素D与糖尿病的发生、发展相关[8]。有研究表明，维生素D水平较高者2型糖尿病发病风险较低[9]。也有研究表明，维生素D是糖尿病的保护因子，且对维持正常的糖代谢水平和正常的胰岛素分泌、合成必不可缺，在2型糖尿病的发生、发展中起着重要的作用[10]。本研究联合MBCI与维生素D共同分析31例2型糖尿病患者血糖水平的变化，探讨其评估β细胞功能的可能性。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集广东省中医院2014—2018年住院期间临床确诊为2型糖尿病[空腹血糖(FPG)>7.0 mmol/L，OGTT试验120 min血糖(PG120)>11.1 mmol/L]的患者31例(糖尿病组)，OGTT正常者22例(对照组)，年龄25～90岁。根据病历系统筛选出符合要求的病例。纳入标准:符合2006年世界卫生组织规定的2型糖尿病诊断标准。排除标准:(1)1型糖尿病患者；(2)合并严重感染、酮症酸中毒等重症疾病者；(3)并发严重器官衰竭者。收集53例受试者OGTT试验、胰岛素、维生素D和糖化血红蛋白检测结果。

1.2仪器与试剂 全自动电化学发光免疫分析仪和全自动生化分析仪均购自中国上海罗氏诊断产品有限公司，型号分别为Cobas e601、Cobas 8000，所有仪器均进行正常的维护保养及质控；葡萄糖、维生素D检测试剂盒均购自中国上海罗氏诊断产品有限公司；胰岛素检测试剂盒购自中国上海西门子医学诊断产品有限公司；糖化血红蛋白检测电泳仪购自法国Sebia公司；以上项目均使用原装配套的校准品进行校准，质控品购自美国Bio-Rad公司。

1.3方法 胰岛素检测采用化学发光法；维生素D检测采用电化学发光法；葡萄糖检测采用葡萄糖氧化酶比色法；糖化血红蛋白检测使用毛细管电泳法，严格按照试剂盒说明书的操作步骤执行。涉及公式:Homa-β=20×FINS/(FPG-3.5)；MBCI=(FPG×FINS)/(PG60+PG120-2×FPG)；ΔI60/ΔG60=(I60-I0)/(G60-G0)；Homa-IR=(FPG×FINS)/22.5。FINS为空腹胰岛素，PG60为OGTT试验60min血糖，Homa-IR为Homa-胰岛素抵抗指数。

1.4统计学处理 将数据录入Excel，分为对照、糖尿病2组，利用计算机SPSS22.0软件分析资料，用t检验判断2组之间的参数差异，以线性回归判定维生素D和MBCI的组合与血糖水平的相关性及其对2型糖尿病患者血糖水平变化的影响。

2 结 果

2.1对照组和糖尿病组各参数资料比较 对2组各数据进行正态性检验，将胰岛素取对数值使其近似正态分布。与对照组相比，糖尿病组血糖、胰岛素水平较高。见表1。

表1 对照组和糖尿病组各参数资料比较(mmol/L)

注:INS60表示OGTT试验中60 min胰岛素；INS120表示OGTT试验中120 min胰岛素。

2.2不同指数评估对照组、糖尿病组β细胞功能的比较 Homa-β胰岛素分泌指数(HBCI)评估的糖尿病组的β细胞功能为对照组的86%，差异无统计学意义(P>0.05)，MBCI评估的糖尿病组的β细胞功能为对照组的71%，差异有统计学意义(P<0.05)，ΔI60/ΔG60评估的糖尿病组的β细胞功能为对照组的99%，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 不同指数评估对照组、糖尿病组β细胞功能的比较

2.3糖尿病患者维生素D与血糖、糖化血红蛋白水平的相关性 结果显示，糖尿病患者维生素D与糖化血红蛋白水平不相关(P>0.05)，维生素D与PG60、PG120呈负相关(均P<0.05)。其中维生素D与PG120相关性最强(r=-0.408，P=0.023)。见表3。

表3 维生素D与血糖、糖化血红蛋白水平的相关性

2.4Homa-IR、维生素D与不同β细胞功能指数与血糖、糖化血红蛋白水平的相关性 结果显示，维生素D与HBCI、MBCI、ΔI60/ΔG60的组合分别能解释PG120变化的29%、17%、29%，维生素D与HBCI、MBCI、ΔI60/ΔG60+Homa-IR的组合分别能解释PG120变化的61%、78%、57%，Homa-IR与HBCI、MBCI、ΔI60/ΔG60的组合分别能解释PG120变化的58%、79%、49%。而在PG60和糖化血红蛋白方面没有显著相关性。以PG120为因变量，分别以维生素D+HBCI、维生素D+MBCI、维生素D+ΔI60/ΔG60的组合为自变量做线性回归分析，所得模型相关指数R2分别为0.290、0.174、0.293；以Homa-IR+HBCI、Homa-IR+MBCI、Homa-IR+ΔI60/ΔG60的组合为自变量做线性回归分析，所得模型相关指数R2分别为0.576、0.789、0.493；以Homa-IR+HBCI+维生素D、Homa-IR+MBCI+维生素D、Homa-IR+ΔI60/ΔG60+维生素D的组合为自变量做线性回归分析，所得模型相关指数R2分别为0.607、0.783、0.569。可以看出，β细胞功能指数、胰岛素敏感性的组合能解释较多的2型糖尿病患者血糖水平的变化，而维生素D、β细胞功能指数的组合并不能很好地解释血糖水平的变化。见表4。

表4 Homa-IR、维生素D与不同β细胞功能指数与血糖、糖化血红蛋白水平的相关性(R2)

3 讨 论

近年来，多种研究表明维生素D与β细胞功能及胰岛素抵抗存在相关性，并影响血糖水平的变化[10-14]。目前通常将25-二羟基维生素D>30 ng/mL、20～30 ng/mL、<20 ng/mL分别定义为维生素D充足、不足和缺乏[15]。而目前推荐正常血清25-二羟基维生素D3水平为30～60 ng/mL，>150 ng/mL时则可出现维生素D中毒症状[16]。维生素D不仅能改善胰岛β细胞分泌及合成胰岛素功能，还能抑制胰岛β细胞的凋亡过程，甚至还能通过调节胰岛α细胞的功能影响糖代谢。除此之外，维生素D还能通过调节受体表达、炎症因子等来影响胰岛素抵抗，国外已有一系列研究证明维生素D与胰岛素抵抗呈正相关[3]。因此，本研究从维生素D与β细胞功能指数的组合对血糖水平贡献的大小探讨其评估2型糖尿病患者β细胞功能的可能性。

结果发现，糖尿病患者维生素D与PG120显著相关。利用现有的数据分析2型糖尿病患者维生素D与HBCI、MBCI、ΔI60/ΔG60、胰岛素敏感性的相关性，但结果却显示维生素D与β细胞功能指数、胰岛素抵抗指数均不相关(均P>0.05)，这与血糖变化和β细胞功能及胰岛素抵抗相关的实际不符，需要进一步的研究。其次，在2型糖尿病患者中，仅MBCI评估的β细胞功能差异有统计学意义(P<0.05)，而HBCI与ΔI60/ΔG60差异均无统计学意义(P>0.05)，说明MBCI更适合评估2型糖尿病患者的β细胞功能。除此之外，以维生素D与β细胞功能指数的组合为自变量，PG120为因变量做线性回归分析，所得模型相关指数R2分别为0.290、0.174、0.293，与胰岛素抵抗指数和β细胞功能指数为自变量做线性回归分析的相关指数R2(0.576、0.789、0.493)相比要小得多，并不适用于评估β细胞功能。在以后的研究中，可选取健康人群与糖尿病人群中其他存在差异的指标(同型半胱氨酸等)与β细胞功能指数、胰岛素抵抗指数组合来共同分析其与血糖水平的相关性及对血糖变化的贡献的大小，从而评估β细胞的功能。综上所述，每一种β细胞功能指数均有其优点和缺点[17-18]，应选择不同的评估指数来评估不同检测人群的β细胞功能。

胰岛素敏感性与β细胞分泌胰岛素是导致血糖水平变化的2个主要因素。β细胞功能指数需要通过测定胰岛素来评估β细胞的分泌功能，但临床上医生往往偏向于选择测定C肽。这是由于C肽比胰岛素更稳定。在人体内，胰岛素原经过酶解产生1分子胰岛素与1分子C肽，理论上来说C肽也可以反映β细胞功能，因此，如果能将C肽导入现有的β功能指数中来评估β细胞的功能，这将更加符合临床的需求。以往研究发现，导入C肽的β细胞功能指数均与血糖水平(PG120)显著相关(P<0.05)，β细胞功能指数与Homa-IR的组合分别能解释PG120变化的71%、61%、83%，与胰岛素为基础的β细胞功能指数不相上下。

4 结 论

维生素D与PG60、PG120显著相关，但与MBCI的组合仅能解释一小部分血糖水平的变化。在评估2型糖尿病患者β细胞功能时，MBCI较其他β细胞功能指数更具可靠性，能解释更多的血糖变化，具有较高的临床应用价值，有助于患者的病情评估和预后判断。维生素D在2型糖尿病的发生发展中的具体作用，需要进一步研究和随访观察。