应用TyG指数评估胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能临床意义

朱珠 罗兰 李欣宇 高政南

应用TyG指数评估胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能临床意义

朱珠 罗兰 李欣宇 高政南

目的通过比较甘油三酯(TG)和空腹血糖(FPG)所得简易指数(TyG)与胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及胰岛β细胞功能［葡萄糖处置指数(DI)］的相关性,分析在不同糖耐量人群中用TyG评估胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能的灵敏度与特异度。方法10034例受试者,根据受试者的糖耐量状态和肥胖程度分成对照组(3675例)、肥胖组(804例)、糖调节受损(IGR)组(3061例)和2型糖尿病(T2DM)组(2494例)。所有对象均接受75 g口服葡萄糖耐量试验或标准馒头餐试验,同时检测血脂谱、空腹胰岛素及其他生化指标。通过甘油三酯及空腹血糖计算出TyG,通过空腹血糖及空腹胰岛素得到HOMA-IR、DI。结果T2DM组年龄、FPG、餐后2 h血糖(2 h PG)、空腹胰岛素(FINS)、糖化血红蛋白(HbA1c)、TG、TyG、HOMA-IR均高于其他组,稳态模型胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)、DI低于其他组(P＜0.01)；IGR组FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR高于对照组和肥胖组,HOMA-β、DI低于对照组和肥胖组(P＜0.01)；肥胖组年龄、体质量指数(BMI)高于对照组,DI低于对照组(P＜0.01)；对照组和肥胖组FPG、2hPG、FINS、TyG、HOMA-IR、HOMA-β比较差异无统计学意义(P＞0.05)；对照组、肥胖组和IGR组HbA1c、TG比较差异无统计学意义(P＞0.05)。Spearman相关分析显示,TyG与HOMA-IR呈显著正相关(r=0.489,P＜0.01),与DI呈显著负相关(r=-0.329,P＜0.01)。与HOMA-IR 相比,TyG诊断胰岛素抵抗的最佳切点为4.73,此值在ROC曲线中对应了最高灵敏度(64.1%)、特异度(71.3%；AUC+0.737)和最大约登指数(0.353)；与DI相比,TyG诊断胰岛β细胞功能缺陷的最佳切点为4.65,此值在ROC曲线中对应了最高灵敏度(68.3%)、特异度(52.4%；AUC+0.646)和最大约登指数(0.207)。结论在中国人群中,可以用TyG指数作为评估胰岛素抵抗及胰岛β 细胞功能的简易指标。

2型糖尿病；甘油三酯；空腹血糖；胰岛素抵抗；胰岛β细胞功能

随着生活水平的提高,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的发生呈现井喷式增长的趋势,在我国已然成为一个新的“流行性疾病”。在T2DM的发病过程中有着两个重要的病理生理机制,分别是胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)和胰岛β细胞功能缺陷,二者相互作用,共同促进了T2DM的发生发展。胰岛素抵抗指的是机体对胰岛素的敏感性和反应性降低的状态,在肥胖症、T2DM、代谢综合征、心脑血管疾病发生发展过程中有着重要的病理生理意义［1］。目前高胰岛素正葡萄糖钳夹技术是评价胰岛素抵抗的“金标准”［2］,但该方法成本较高,操作复杂,并不适于临床普及应用。因此研究者们通过实践研究出一些简易的评估指标,例如：1985年由Matthews等［3］提出的HOMA稳态模型(HOMA-IR)评估法；1993年李光伟等［4］提出的空腹胰岛素敏感指数(ISI)；2000年Katz等［5］提出的定量胰岛素敏感性指数(QUICKI)等。同样,评估胰岛β细胞功能的方法及指标也很多,各有优缺点。而相对简便易行评估方法和指标有：ΔI30/ΔG30［6］、DI［7］、HOMA-β［3］等。以上这些指标均是应用血糖和胰岛素计算所得到的。但是,并不是所有的地区都能够测量胰岛素,因此我们需要更为简单适用的指标。近几年,Simental-Mend í a等［8］和Guerrero-Romero等［9］报导了利用TyG指数与HOMA-IR值及由钳夹试验所得的葡萄糖代谢率M值之间相关性显著,TyG指数可以用于评估胰岛素抵抗。而TyG与胰岛β细胞功能的相关研究甚少。本研究通过对不同代谢状态人群的调查得到TyG指数,探讨TyG指数与HOMA-IR的相互关系以及与胰岛β细胞功能之间的关系。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究选取参加中华医学会发起的REACTION随访研究的大连社区居民作为研究对象,共计10034例,年龄≥40岁,其中男2751例,女7283例。平均年龄为(57.86±8.74)岁。根据研究对象的糖耐量状态和肥胖程度分成对照组［包括所有正常体重和超重的正常糖耐量(NGT)者］(3675例)、肥胖组(肥胖NGT者)(804例)、IGR组(3061例)和T2DM组(2494例)。

1.2 方法 调查当日对所有研究对象进行身高、体重的测量,并计算BMI；研究对象采血前需隔夜空腹8 h以上,无糖尿病病史者行75 g口服葡萄糖耐量试验(OGTT),有糖尿病病史者行标准馒头餐试验。采集静脉全血测定FPG、2 h PG、FINS、空腹血脂谱、HbA1c等指标。所有标本于现场2～8℃低温保存,其中FPG、2 h PG的标本24 h内于大连市中心医院检验科测定(己糖激酶法)；其余标本离心后收集血清置于-20℃以下低温保存,3周内由专业的冷链快递公司运达上海瑞金医院化验室,分别采用化学发光法、自动生化检测仪酶法及高压液相法测定。

1.3 观察指标及判定标准 按1999年世界卫生组织(WHO)建议的糖尿病诊断标准,根据OGTT两时点FPG和2 h PG水平,①NGT：FPG＜6.1mmol/L、2 hPG＜7.8mmol/L；②糖调节受损(IGR)：空腹血糖受损(IFG)：FPG为6.1～6.9mmol/L和(或)糖耐量受损(IGT)：2 h PG7.8～11.0mmol/L。③T2DM：包括既往有T2DM和初发T2DM：FPG≥7.0mmol/L和(或) 2 h PG≥11.1mmol/L。正常体重：BMI为18.5～24.9 kg/m2,超重：BMI为25～27.9 kg/m2；肥胖：BMI≥28.0 kg/m2。

IR指数的计算：稳态模型HOMA-IR=FPG(mmol/L)× FINS(μU/ml)/22.5［3］。稳态模型胰岛β细胞功能指数(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 统计学方法 利用SPSS22.0统计学软件进行统计分析,计量资料正态分布以均数±标准差(±s)表示,采用t检验；非正态分布资料用M(Q25～Q75)表示,并经对数转换后进行统计分析。组间比较采用单因素方差分析,两变量相关分析运用Spearman相关检验。分别以HOMA-IR和DI为参照,通过运用受试者工作曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)来评价TyG指数用于评估受试人群IR和胰岛β细胞功能的敏感性与特异性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的临床资料分析 T2DM组年龄、FPG、2 h PG、FINS、HbA1c、TG、TyG、HOMA-IR均高于其他组,HOMA-β、DI低于其他组(P＜0.01)；IGR组FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR高于对照组和肥胖组,HOMA-β、DI低于对照组和肥胖组(P＜0.01)；肥胖组年龄、BMI高于对照组,DI低于对照组(P＜0.01)；对照组、肥胖组FPG、2 h PG、FINS、TyG、HOMA-IR、HOMA-β比较差异无统计学意义(P＞0.05)；对照组、肥胖组和IGR组HbA1c、TG比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

表1 四组研究对象各项指标比较［±s,M(Q25～Q75)］

表1 四组研究对象各项指标比较［±s,M(Q25～Q75)］

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

续表1

2.2 相关性分析 TyG与HOMA-IR呈显著正相关(r=0.489,P＜0.01),与DI呈显著负相关(r=-0.329,P＜0.01)。

2.3 ROC曲线分析 以HOMA-IR为标准来评价总人群的IR,并以总人群中位数HOMA-IR值(≥2.04)为切割点定义IR,绘制ROC曲线,结果显示,TyG指数诊断IR的最佳切点为4.73,此值在ROC曲线中对应了最高灵敏度(64.1%)、特异度(71.3%；AUC+0.737)和最大约登指数(0.353)；以DI值在总人群的中位数(＜36.57)定义胰岛β细胞功能缺陷时,TyG诊断胰岛β细胞功能缺陷的最佳切点为4.65,此值对应了最高灵敏度(68.3%)、特异度(52.4%；AUC+0.646)和最大约登指数(0.207)。

3 讨论

众所周知,T2DM患者除了糖代谢异常外,还有着脂代谢紊乱,典型的脂代谢紊乱为高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础是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能缺陷,这二者共同作用引起胰岛素质和量的下降,造成糖脂代谢紊乱；同时,糖脂代谢紊乱又作用于胰岛素及胰岛β细胞,进一步加重了胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能缺陷。研究显示,脂蛋白脂酶(lipoproteinlipase,LPL)的活性降低是TG增高的重要原因,而LPL与胰岛素作用相关。T2DM患者存在IR或胰岛素分泌减少,LPL活性降低,TG升高［10］。以上理论基础为TyG评估胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能提供了依据。

高胰岛素正葡萄糖钳夹试验是公认的测定胰岛素敏感性的“金标准”。近几年,Simental-Mend í a［8］和Guerrero-Romero等［9］提出了TyG指数的概念,发现它在不同糖耐量人群中与钳夹试验的M值均有着很好的相关性(r=-0.681,P＜0.01),用它诊断胰岛素抵抗时灵敏度(96.5%)和特异度(85.0%)均非常高。而以HOMA-IR为参照评价,TyG与HOMA-IR显著相关,并且用于评估健康人群胰岛素抵抗时,与HOMA-IR相比具有较高的敏感性。M值主要反映外周胰岛素抵抗,HOMA-IR主要反映肝胰岛素抵抗(即空腹状态胰岛素抵抗)；HOMA-IR与M值之间高度相关,这种相关性在不同糖耐量人群中均适用［11,12］。本研究再次作了TyG与HOMA-IR相关研究,发现二者呈显著正相关(r=0.489,P＜0.01)；而诊断空腹胰岛素抵抗时,TyG的最佳切点在ROC曲线上对应了较高的灵敏度(64.1%)、特异度(71.3%；AUC+0.737)和最大约登指数(0.353)。说明中国人群中TyG可以很好地评估空腹胰岛素抵抗。受饮食习惯、人种等因素影响,不同人群的甘油三酯水平及M值亦有差异,如有条件在中国人群中进行TyG指数与M值的相关性研究将更有意义。

Haffner等［13］发现：在墨西哥裔美国人群中,当无IR时,HOMA-β是评价胰岛β细胞功能的较好指标,而存在IR时,它就会过高的估计其功能。DI是个常数,通过胰岛素敏感性和β细胞功能的乘积得出,反映了胰岛β细胞对IR代偿并维持体内葡萄糖稳态的能力［14］。Albareda等［15］通过对各种不同组合计算出的DI指数进行分析后证明：DI=HOMA-β×(1/HOMA-IR)能够真实的反映胰岛β细胞功能。本研究发现,TyG与DI高度相关。当以DI为参照时,TyG诊断β细胞功能缺陷的最佳切点为4.65,此在ROC曲线中值对应了最高灵敏度(68.3%)、特异度(52.4%；AUC+0.646)和最大约登指数(0.207)。说明TyG还可以用于评估胰岛β细胞功能。通常,在糖尿病初期空腹的胰岛β细胞功能衰竭并不明显,在糖负荷刺激下才可以充分显露,而DI只能较为准确地反映空腹状态β细胞功能,并不能评估糖负荷后胰岛β细胞的胰岛素分泌情况［16,17］。这也是本研究的局限所在,今后可以结合其他β细胞功能指标对TyG能否评估糖负荷后胰岛β细胞功能的问题进行探讨。

本研究在较大人群对不同肥胖度和糖耐量状态人群进行研究,减少了选择偏倚。在进一步证实TyG可以很好地评估空腹胰岛素抵抗的同时发现TyG亦能反映空腹状态β细胞功能。TyG的这些优点反映了其在大规模流行病学筛查中预测糖尿病发病的价值。

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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 大连医科大学附属大连市中心医院内分泌科