應(yīng)用TyG指數(shù)評估胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能臨床意義

朱珠 羅蘭 李欣宇 高政南

應(yīng)用TyG指數(shù)評估胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能臨床意義

朱珠 羅蘭 李欣宇 高政南

目的通過比較甘油三酯(TG)和空腹血糖(FPG)所得簡易指數(shù)(TyG)與胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)及胰島β細(xì)胞功能［葡萄糖處置指數(shù)(DI)］的相關(guān)性,分析在不同糖耐量人群中用TyG評估胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能的靈敏度與特異度。方法10034例受試者,根據(jù)受試者的糖耐量狀態(tài)和肥胖程度分成對照組(3675例)、肥胖組(804例)、糖調(diào)節(jié)受損(IGR)組(3061例)和2型糖尿病(T2DM)組(2494例)。所有對象均接受75 g口服葡萄糖耐量試驗(yàn)或標(biāo)準(zhǔn)饅頭餐試驗(yàn),同時檢測血脂譜、空腹胰島素及其他生化指標(biāo)。通過甘油三酯及空腹血糖計算出TyG,通過空腹血糖及空腹胰島素得到HOMA-IR、DI。結(jié)果T2DM組年齡、FPG、餐后2 h血糖(2 h PG)、空腹胰島素(FINS)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、TG、TyG、HOMA-IR均高于其他組,穩(wěn)態(tài)模型胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-β)、DI低于其他組(P＜0.01)；IGR組FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR高于對照組和肥胖組,HOMA-β、DI低于對照組和肥胖組(P＜0.01)；肥胖組年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)高于對照組,DI低于對照組(P＜0.01)；對照組和肥胖組FPG、2hPG、FINS、TyG、HOMA-IR、HOMA-β比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；對照組、肥胖組和IGR組HbA1c、TG比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。Spearman相關(guān)分析顯示,TyG與HOMA-IR呈顯著正相關(guān)(r=0.489,P＜0.01),與DI呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.329,P＜0.01)。與HOMA-IR 相比,TyG診斷胰島素抵抗的最佳切點(diǎn)為4.73,此值在ROC曲線中對應(yīng)了最高靈敏度(64.1%)、特異度(71.3%；AUC+0.737)和最大約登指數(shù)(0.353)；與DI相比,TyG診斷胰島β細(xì)胞功能缺陷的最佳切點(diǎn)為4.65,此值在ROC曲線中對應(yīng)了最高靈敏度(68.3%)、特異度(52.4%；AUC+0.646)和最大約登指數(shù)(0.207)。結(jié)論在中國人群中,可以用TyG指數(shù)作為評估胰島素抵抗及胰島β 細(xì)胞功能的簡易指標(biāo)。

2型糖尿病；甘油三酯；空腹血糖；胰島素抵抗；胰島β細(xì)胞功能

隨著生活水平的提高,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的發(fā)生呈現(xiàn)井噴式增長的趨勢,在我國已然成為一個新的“流行性疾病”。在T2DM的發(fā)病過程中有著兩個重要的病理生理機(jī)制,分別是胰島素抵抗(insulin resistance,IR)和胰島β細(xì)胞功能缺陷,二者相互作用,共同促進(jìn)了T2DM的發(fā)生發(fā)展。胰島素抵抗指的是機(jī)體對胰島素的敏感性和反應(yīng)性降低的狀態(tài),在肥胖癥、T2DM、代謝綜合征、心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展過程中有著重要的病理生理意義［1］。目前高胰島素正葡萄糖鉗夾技術(shù)是評價胰島素抵抗的“金標(biāo)準(zhǔn)”［2］,但該方法成本較高,操作復(fù)雜,并不適于臨床普及應(yīng)用。因此研究者們通過實(shí)踐研究出一些簡易的評估指標(biāo),例如：1985年由Matthews等［3］提出的HOMA穩(wěn)態(tài)模型(HOMA-IR)評估法；1993年李光偉等［4］提出的空腹胰島素敏感指數(shù)(ISI)；2000年Katz等［5］提出的定量胰島素敏感性指數(shù)(QUICKI)等。同樣,評估胰島β細(xì)胞功能的方法及指標(biāo)也很多,各有優(yōu)缺點(diǎn)。而相對簡便易行評估方法和指標(biāo)有：ΔI30/ΔG30［6］、DI［7］、HOMA-β［3］等。以上這些指標(biāo)均是應(yīng)用血糖和胰島素計算所得到的。但是,并不是所有的地區(qū)都能夠測量胰島素,因此我們需要更為簡單適用的指標(biāo)。近幾年,Simental-Mend í a等［8］和Guerrero-Romero等［9］報導(dǎo)了利用TyG指數(shù)與HOMA-IR值及由鉗夾試驗(yàn)所得的葡萄糖代謝率M值之間相關(guān)性顯著,TyG指數(shù)可以用于評估胰島素抵抗。而TyG與胰島β細(xì)胞功能的相關(guān)研究甚少。本研究通過對不同代謝狀態(tài)人群的調(diào)查得到TyG指數(shù),探討TyG指數(shù)與HOMA-IR的相互關(guān)系以及與胰島β細(xì)胞功能之間的關(guān)系。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究選取參加中華醫(yī)學(xué)會發(fā)起的REACTION隨訪研究的大連社區(qū)居民作為研究對象,共計10034例,年齡≥40歲,其中男2751例,女7283例。平均年齡為(57.86±8.74)歲。根據(jù)研究對象的糖耐量狀態(tài)和肥胖程度分成對照組［包括所有正常體重和超重的正常糖耐量(NGT)者］(3675例)、肥胖組(肥胖NGT者)(804例)、IGR組(3061例)和T2DM組(2494例)。

1.2 方法 調(diào)查當(dāng)日對所有研究對象進(jìn)行身高、體重的測量,并計算BMI；研究對象采血前需隔夜空腹8 h以上,無糖尿病病史者行75 g口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT),有糖尿病病史者行標(biāo)準(zhǔn)饅頭餐試驗(yàn)。采集靜脈全血測定FPG、2 h PG、FINS、空腹血脂譜、HbA1c等指標(biāo)。所有標(biāo)本于現(xiàn)場2～8℃低溫保存,其中FPG、2 h PG的標(biāo)本24 h內(nèi)于大連市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科測定(己糖激酶法)；其余標(biāo)本離心后收集血清置于-20℃以下低溫保存,3周內(nèi)由專業(yè)的冷鏈快遞公司運(yùn)達(dá)上海瑞金醫(yī)院化驗(yàn)室,分別采用化學(xué)發(fā)光法、自動生化檢測儀酶法及高壓液相法測定。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn) 按1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)OGTT兩時點(diǎn)FPG和2 h PG水平,①NGT：FPG＜6.1mmol/L、2 hPG＜7.8mmol/L；②糖調(diào)節(jié)受損(IGR)：空腹血糖受損(IFG)：FPG為6.1～6.9mmol/L和(或)糖耐量受損(IGT)：2 h PG7.8～11.0mmol/L。③T2DM：包括既往有T2DM和初發(fā)T2DM：FPG≥7.0mmol/L和(或) 2 h PG≥11.1mmol/L。正常體重：BMI為18.5～24.9 kg/m2,超重：BMI為25～27.9 kg/m2；肥胖：BMI≥28.0 kg/m2。

IR指數(shù)的計算：穩(wěn)態(tài)模型HOMA-IR=FPG(mmol/L)× FINS(μU/ml)/22.5［3］。穩(wěn)態(tài)模型胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-β)= 20×FINS(μU/ml)/［FPG(mmol/L)-3.5］；DI=HOMA-β/ HOMA-IR。TyG=LN［TG(mg/dl)×FPG(mg/dl)］/2［8,9］。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 利用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布資料用M(Q25～Q75)表示,并經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行統(tǒng)計分析。組間比較采用單因素方差分析,兩變量相關(guān)分析運(yùn)用Spearman相關(guān)檢驗(yàn)。分別以HOMA-IR和DI為參照,通過運(yùn)用受試者工作曲線(ROC)并計算曲線下面積(AUC)來評價TyG指數(shù)用于評估受試人群IR和胰島β細(xì)胞功能的敏感性與特異性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對象的臨床資料分析 T2DM組年齡、FPG、2 h PG、FINS、HbA1c、TG、TyG、HOMA-IR均高于其他組,HOMA-β、DI低于其他組(P＜0.01)；IGR組FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR高于對照組和肥胖組,HOMA-β、DI低于對照組和肥胖組(P＜0.01)；肥胖組年齡、BMI高于對照組,DI低于對照組(P＜0.01)；對照組、肥胖組FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR、HOMA-β比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；對照組、肥胖組和IGR組HbA1c、TG比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

表1 四組研究對象各項指標(biāo)比較［±s,M(Q25～Q75)］

表1 四組研究對象各項指標(biāo)比較［±s,M(Q25～Q75)］

2組別 例數(shù) 年齡(歲) BMI(kg/m) FPG(mmol/L) 2 h PG(mmol/L) HbA1c(%)對照組 3675 57.03±8.33ac23.91±2.37c5.34±0.37ab6.05±1.00ab5.7(5.5,6.0)a肥胖組 804 57.91±8.67a30.27±2.10 5.43±0.38ab6.19±1.07ab5.8(5.5,6.1)aIGR組 3061 57.60±8.77a26.36±3.54 6.16±0.97a9.16±2.29a5.8(5.5,6.1)aT2DM組 2494 59.39±9.11 26.40±3.56 7.97±2.99 12.99±6.55 6.2(5.7,7.3)

續(xù)表1

2.2 相關(guān)性分析 TyG與HOMA-IR呈顯著正相關(guān)(r=0.489,P＜0.01),與DI呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.329,P＜0.01)。

2.3 ROC曲線分析 以HOMA-IR為標(biāo)準(zhǔn)來評價總?cè)巳旱腎R,并以總?cè)巳褐形粩?shù)HOMA-IR值(≥2.04)為切割點(diǎn)定義IR,繪制ROC曲線,結(jié)果顯示,TyG指數(shù)診斷IR的最佳切點(diǎn)為4.73,此值在ROC曲線中對應(yīng)了最高靈敏度(64.1%)、特異度(71.3%；AUC+0.737)和最大約登指數(shù)(0.353)；以DI值在總?cè)巳旱闹形粩?shù)(＜36.57)定義胰島β細(xì)胞功能缺陷時,TyG診斷胰島β細(xì)胞功能缺陷的最佳切點(diǎn)為4.65,此值對應(yīng)了最高靈敏度(68.3%)、特異度(52.4%；AUC+0.646)和最大約登指數(shù)(0.207)。

3 討論

眾所周知,T2DM患者除了糖代謝異常外,還有著脂代謝紊亂,典型的脂代謝紊亂為高TG,低高密度脂蛋白(HDL),小而密低密度脂蛋白(LDL)比例升高。糖尿病的病理生理基礎(chǔ)是胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能缺陷,這二者共同作用引起胰島素質(zhì)和量的下降,造成糖脂代謝紊亂；同時,糖脂代謝紊亂又作用于胰島素及胰島β細(xì)胞,進(jìn)一步加重了胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能缺陷。研究顯示,脂蛋白脂酶(lipoproteinlipase,LPL)的活性降低是TG增高的重要原因,而LPL與胰島素作用相關(guān)。T2DM患者存在IR或胰島素分泌減少,LPL活性降低,TG升高［10］。以上理論基礎(chǔ)為TyG評估胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能提供了依據(jù)。

高胰島素正葡萄糖鉗夾試驗(yàn)是公認(rèn)的測定胰島素敏感性的“金標(biāo)準(zhǔn)”。近幾年,Simental-Mend í a［8］和Guerrero-Romero等［9］提出了TyG指數(shù)的概念,發(fā)現(xiàn)它在不同糖耐量人群中與鉗夾試驗(yàn)的M值均有著很好的相關(guān)性(r=-0.681,P＜0.01),用它診斷胰島素抵抗時靈敏度(96.5%)和特異度(85.0%)均非常高。而以HOMA-IR為參照評價,TyG與HOMA-IR顯著相關(guān),并且用于評估健康人群胰島素抵抗時,與HOMA-IR相比具有較高的敏感性。M值主要反映外周胰島素抵抗,HOMA-IR主要反映肝胰島素抵抗(即空腹?fàn)顟B(tài)胰島素抵抗)；HOMA-IR與M值之間高度相關(guān),這種相關(guān)性在不同糖耐量人群中均適用［11,12］。本研究再次作了TyG與HOMA-IR相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)二者呈顯著正相關(guān)(r=0.489,P＜0.01)；而診斷空腹胰島素抵抗時,TyG的最佳切點(diǎn)在ROC曲線上對應(yīng)了較高的靈敏度(64.1%)、特異度(71.3%；AUC+0.737)和最大約登指數(shù)(0.353)。說明中國人群中TyG可以很好地評估空腹胰島素抵抗。受飲食習(xí)慣、人種等因素影響,不同人群的甘油三酯水平及M值亦有差異,如有條件在中國人群中進(jìn)行TyG指數(shù)與M值的相關(guān)性研究將更有意義。

Haffner等［13］發(fā)現(xiàn)：在墨西哥裔美國人群中,當(dāng)無IR時,HOMA-β是評價胰島β細(xì)胞功能的較好指標(biāo),而存在IR時,它就會過高的估計其功能。DI是個常數(shù),通過胰島素敏感性和β細(xì)胞功能的乘積得出,反映了胰島β細(xì)胞對IR代償并維持體內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的能力［14］。Albareda等［15］通過對各種不同組合計算出的DI指數(shù)進(jìn)行分析后證明：DI=HOMA-β×(1/HOMA-IR)能夠真實(shí)的反映胰島β細(xì)胞功能。本研究發(fā)現(xiàn),TyG與DI高度相關(guān)。當(dāng)以DI為參照時,TyG診斷β細(xì)胞功能缺陷的最佳切點(diǎn)為4.65,此在ROC曲線中值對應(yīng)了最高靈敏度(68.3%)、特異度(52.4%；AUC+0.646)和最大約登指數(shù)(0.207)。說明TyG還可以用于評估胰島β細(xì)胞功能。通常,在糖尿病初期空腹的胰島β細(xì)胞功能衰竭并不明顯,在糖負(fù)荷刺激下才可以充分顯露,而DI只能較為準(zhǔn)確地反映空腹?fàn)顟B(tài)β細(xì)胞功能,并不能評估糖負(fù)荷后胰島β細(xì)胞的胰島素分泌情況［16,17］。這也是本研究的局限所在,今后可以結(jié)合其他β細(xì)胞功能指標(biāo)對TyG能否評估糖負(fù)荷后胰島β細(xì)胞功能的問題進(jìn)行探討。

本研究在較大人群對不同肥胖度和糖耐量狀態(tài)人群進(jìn)行研究,減少了選擇偏倚。在進(jìn)一步證實(shí)TyG可以很好地評估空腹胰島素抵抗的同時發(fā)現(xiàn)TyG亦能反映空腹?fàn)顟B(tài)β細(xì)胞功能。TyG的這些優(yōu)點(diǎn)反映了其在大規(guī)模流行病學(xué)篩查中預(yù)測糖尿病發(fā)病的價值。

［1］Muniyappa R,Lee S,Chen H,et al.Current approachesfor assessing insulin sensitivity and resistance in vivo:advantages,limitations,and appropriate usage.Am J Physiol Endocrinol Metab,2008,294(1):E15-26.

［2］DeFronzo RA,Tobin JD,Andres R.Glucose clamp technique:amethod for quantifying insulin secretion and resistance.Am J Physiol,1979,237(3):E214-223.

［3］Matthews DR,Hosker JP,Rudenski AS,et al.Homeostasis modelassessment:insulin resistance and beta-cell function from fastingplasma glucose and insulin concentrations in man.Diabetologia,1985,28(7):412-419.

［4］李光偉,潘孝紅,Step L,等.檢測人群胰島素敏感性的一項新指數(shù).中華內(nèi)科雜志,1993,33(10):656-660.

［5］Katz A,Nambi SS,Mather K,et al.Quantitative insulinsensitivity check index:a simple,accurate method for assessinginsulin sensitivity in humans.J Clin Endocrinol Metab,2000,85(7):2402-2410.

［6］Pang C,Bao YQ,Wang C,et al.Relationship between the level of fastingplasma glucose and beta cell functions in Chinese with or withoutdiabetes.Chin Med J(Engl),2008,121(21):2119-2123.

［7］Bergman RN,Philips LS,Cobelli C.Physiologic evaluation of factorscontrolling glucose tolerance in man:measurement of insulinsensitivity and beta-cell glucose sensitivity from the response to intravenousglucose.J Clin Invest,1981,68(6):1456-1467.

［8］Simental-Mend í a LE,Rodriguez-Morá n M,Guerrero-Romero F,et al.The product of fasting glucose and triglycerides as surrogate foridentifying insulin resistance in apparently healthy subjects.Metab Syndr Relat Disord,2008,6(4):299-304.

［9］Guerrero-Romero F,Simental-Mend í a LE,Rodriguez-Morá nM,et al.The product of triglycerides and glucosea simple measure of insulinsensitivity.Comparison with the euglycemichyperinsulinemicclamp.J Clin Endocrinol Metab,2010,95(7):3347-3351.

［10］Eckel RH.Lipoprotein lipase.A multifunctional enzymerelevant to common metabolic diseases .N Engl J Med,1989,320(16):1060-1068.

［11］Bonora E,Targher G,Alberiche M,et al.Homeostasis modelassessment closely mirrors the glucose clamp technique in theassessment of insulin sensitivity:studies in subjects with variousdegrees of glucose tolerance and insulin sensitivity.Diabetes Care,2000,23(1):57-63.

［12］Matsuda M,DeFronzo RA.Insulin sensitivity indices obtained fromoral glucose tolerance testing:comparison with the euglycemicinsulin clamp.Diabetes Care,1999,22(9):1462-1470.

［13］Haffner SM,Miettinen H,Stern MP.The homeostasis model in theSan Antonio Heart Study.Diabetes Care,1997,20(7):1087-1092.

［14］Bergman RN,Phillips LS,CobelliC.Physiologic evaluation offactors controlling glucose tolerance in man.J Clin Invest,1981,68(12):1456-1467.

［15］Albareda M,Rodriguez- Espinosa J,Murugo M,et al.Assessmentof insulin sensitivity and beta - cell function from measurements inthe fasting state and during an oral glucose tolerance test.Diabetologia,2000,43(12):1507-1511.

［16］Wu J,Yang G,Liu D,et al.Elevated serum thioredoxininteractingprotein in women with polycystic ovary syndrome is associated withinsulin resistance.Clin Endocrinol(Oxf),2014,80(4):538-544.

［17］李光偉.對胰島β 細(xì)胞功能評估的再認(rèn)識.國外醫(yī)學(xué):內(nèi)分泌學(xué)分冊,2005,25(3):164-167.

Clinical significance of applying TyG index in evaluation of insulin resistance and pancreatic β cell function

ZHU Zhu,LUO Lan,LI Xin-yu,et al.Department of Endocrinology,Dalian City Central Affiliated Hospital of Dalian Medical University,Dalian 116033,China

ObjectiveTo analyze sensitivity and specificity by TyG in evaluation of insulin resistance and pancreatic β cell function among various sugar tolerance people by comparing correlation between triglyceride(TG)-fasting plasma glucose(FPG) index(TyG),homeostasis model assessment of insulin resistance(HOMA-IR) and pancreatic β cell function ［glucose disposition index(DI)］.MethodsA total of 10034 subjects were divided by sugar tolerance and obesity degree into control group(3675 cases),obesity group(804 cases),impaired glucose regulation(IGR) group(3061 cases) and type 2 diabetes mellitus(T2DM) group(2494 cases).All subjects received 75 g oral glucose tolerance test or standardized steamed bread meal test,along with detection of blood lipid profile,fasting insulin and other biochemical indexes.TyG was calculated by triglyceride and fasting plasma glucose.HOMA-IR and DI were made by fasting plasma glucose and fasting insulin.ResultsT2DM group had all higher age,FPG,2 h postprandial blood glucose(2 h PG),fasting insulin(FINS),glycosylated hemoglobin(HbA1c),TG,TyG,and HOMA-IR than the other groups,while its homeostasis model assessment of pancreatic β cell function(HOMA-β) and DI than the other groups(P＜0.01).IGR group had higher FPG,2 h PG,FINS,TyG and HOMA-IR than the control group and the obesity group,and its HOMA-β and DI were lower than the control group and the obesity group(P＜0.01).The obesity group had higher age and body mass index(BMI) than the control group,and its DI was lower than the control group(P＜0.01).There was no statistically significant difference of FPG,2hPG,FINS,TyG,HOMA-IR and HOMA-β between the control group and the obesity group(P＞0.05).There was no statistically significant difference of HbA1c and TG between the control group,the obesity group and IGR groups(P＞0.05).Spearman correlation analysis showed TyG was positively correlated with HOMAIR(r=0.489,P＜0.01),and it was negatively correlated with DI(r=-0.329,P＜0.01).Comparing with HOMA-IR,the best point of contact of TyG in diagnosis of insulin resistance was 4.73,which showed correspondence with the highest sensitivity(64.1%) and specificity(71.3%; AUC+0.737) in ROC curve and the highest Youden index(0.353).Comparing with DI,the best point of contact of TyG in diagnosis of pancreatic β cell functional defect was 4.65,which showed correspondence with the highest sensitivity(68.3%) and specificity(52.4%; AUC+0.646) in ROC curve and the highest Youden index(0.207).ConclusionTyG index can be taken as a simple indicator in evaluation of insulin resistance and pancreatic β cell function in Chinese population.

Type 2 diabetes mellitus; Triglyceride; Fasting plasma glucose; Insulin resistance; Pancreatic β cell function

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2017.01.002

2016-12-05］

116033 大連醫(yī)科大學(xué)附屬大連市中心醫(yī)院內(nèi)分泌科