糖尿病常用的实验室检查及其临床意义

胰岛β细胞功能检测1.胰岛素释放试验 :胰岛素由胰岛β细胞分泌 ,其分泌和释放主要决定因素受血糖浓度调节 ,了解胰岛β细胞功能状应包括基础和受刺激物兴奋时的分泌能力。β细胞对细胞外葡萄糖浓度在狭窄的生理范围内较小的变化极为敏感 ,当血浆葡萄糖浓度低于 5 mmol/L时 ,不     

长期高浓度葡萄糖对胰岛细胞凋亡和功能相关基因表达的影响

目的　探明长期高浓度葡萄糖对体外胰岛细胞功能和凋亡相关基因表达的影响。方法应用放免法检测不同浓度葡萄糖培养后大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞在葡萄糖刺激时培育上清液和细胞内的胰岛素水平 ;应用半定量多重RT PCR和Northern印迹法检测培养后IDX 1(Isletduodenalhomeobox 1) ,葡萄糖激酶 (GK ) ,葡萄糖转运子 2 (GLUT2 ) ,C/EBPβ和Bcl xmRNA的表达情况 ;应用TUNEL法检测培养后的细胞凋亡百分率。结果　 ( 1)长期高浓度葡萄糖培养导致大鼠胰岛细胞和小鼠βTc3细胞对葡萄糖刺激的胰岛素分泌反应降低和细胞内胰岛素含量的减少 ;( 2 )高糖培养 14天可以使大鼠胰岛细胞IDX 1和GLUT2mRNA表达明显减少 (P <0 .0 5 ) ,C/EBPβmRNA表达明显增加 ,GKmRNA表达无明显变化 ;( 3 )高糖培养可以明显增加大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞凋亡百分率 ;( 4 )大鼠胰岛细胞高糖培养 14天后Bcl xSmRNA水平明显增加 ,Bcl xLmRNA水平无明显变化 ,Bcl xL/Bcl xSmRNA比率明显减少 (P <0 .0 5 )。结论　 ( 1)长期高糖培养可以诱导大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞凋亡和功能缺陷 ;( 2 )IDX 1表达的变化在大鼠胰岛细胞功能缺陷中起重要作用 ;( 3 )大鼠胰岛细胞的Bcl xL/Bcl xS比率变化在高糖所致的胰岛细胞凋亡中起重要作用。     

细胞工程与糖尿病基因治疗的前景

胰岛素依赖型糖尿病和非胰岛素依赖型糖尿病均为胰岛β细胞功能异常所致。β细胞中葡萄糖转运蛋白－２（ＧＬＵＴ－２）水平、葡萄糖激酶的水平及其与己糖激酶比例在葡萄糖刺激胰岛素释放中起关键作用。应用细胞工程和转基因技术建立特定的细胞系，可以具有或接近正常胰岛β细胞的功能。可以推断，将这些基因工程细胞移植到体内治疗糖尿病的时代将会到来。     

脂联素对胰岛β细胞的保护作用

脂联素是新发现的由脂肪细胞分泌的一种糖蛋白,参与调节糖脂代谢、炎性反应等病理生理过程,并可改善胰岛素抵抗.血浆脂联素水平与胰岛β细胞功能独立相关且与第一时相胰岛素分泌呈正相关;可减少基础胰岛素释放而增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS),阻止胰岛β细胞功能的进一步恶化.并且还可拮抗炎性反应因子及脂肪酸诱导的胰岛β细胞凋亡和功能缺陷,从而发挥对胰岛β细胞的保护作用.本文拟对脂联素的生物学作用及新发现的其对胰岛β细胞的保护作用进行综述.     

胰岛β细胞功能的评估

胰岛β细胞分泌功能受损是发生糖代谢紊乱的重要的病理生理基础之一，正确评估胰岛β细胞功能对了解糖尿病的发病机制与防治具有重要意义。其主要方法分为检测葡萄糖刺激、非糖物质刺激的胰岛素分泌以及β细胞分泌其他物质的功能。     

从胰岛β细胞看Ghrelin在糖尿病中扮演的角色

Ghrelin可由胰岛α、β、ε细胞及胃黏膜细胞等分泌,可能通过旁分泌、自分泌或内分泌作用影响β细胞的分泌功能;同时抑制胰岛β细胞凋亡。Ghrelin呈剂量依赖性抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌,并呈瞬时调节,与胰岛素共同参与生理条件下的摄食和体重调节。1型糖尿病患者的Ghrelin基础水平偏高,经胰岛素治疗后下降,因此被认为是1型糖尿病初发及胰岛素治疗有效的标志物。Ghrelin水平与2型糖尿病的发病呈负相关;机体胰岛素抵抗时Ghrelin水平下降,胰岛素分泌增加,葡萄糖耐受性提高,是早期2型糖尿病的一种保护机制。     

酰基化Ghrelin在体外拮抗巨噬细胞介导的炎症反应对胰岛β细胞功能影响的研究

目的 采用Transwell小室构建的小鼠胰岛细胞株MIN6和巨噬细胞株RAW264.7共培养系统,探讨酰基化Ghrelin能否保护胰岛β细胞免遭巨噬细胞介导的炎症损伤. 方法 实验分为单独RAW264.7巨噬细胞组、单独MIN6胰岛细胞组、共培养组和Ghrelin干预组.RT-PCR和Western blot 检测巨噬细胞上Toll样受体4(TLR4)和脂肪酸结合蛋白(A-FABP)的表达;ELISA检测细胞上清液IL-1β、TNF-α的浓度,以及葡萄糖刺激后MIN6细胞上清液的胰岛素浓度. 结果 (1)共培养系统中,巨噬细胞TLR4[mRNA及蛋白水平分别为(1.35±0.13),(0.93±0.03)],A-FABP[(1.99±0.10)vs(0.91±o.01)]的表达],细胞上清液IL-1β[(10.47±1.11) pg/ml]、TNF-α[(917.54±9.09) pg/ml]蛋白水平较单独RAW264.7巨噬细胞组高(P＜0.05);(2)高糖刺激下,共培养系统中胰岛β细胞的胰岛素分泌水平较单独MIN6胰岛细胞组低(P＜0.05);(3)与共培养组比较,酰基化Ghrelin干预后共培养,巨噬细胞TLR4表达水平和TNF-α均降低(P＜0.05),且呈剂量依赖性,但胰岛β细胞的胰岛素分泌水平与共培养组比较,差异无统计学意义(P＞0.05). 结论 巨噬细胞与胰岛β细胞共培养后,炎症通路活化,炎症因子释放,胰岛β细胞的胰岛素分泌功能受损;酰基化Ghrelin可剂量依赖性削弱巨噬细胞和胰岛β细胞共培养后炎症通路的活化和炎症因子的释放,但不能完全阻止胰岛β细胞胰岛素分泌功能的降低.     

氧化应激对胰岛β细胞功能的影响

体外低糖培养胰岛β细胞,以葡萄糖/葡萄糖氧化酶(G/GO)为过氧化氢(H2O2)产生体系摸拟体内氧化应激水平,以流式细胞术检测细胞内H2O2,以RT-PCR。方法检测胰岛β细胞内胰腺十二指肠同源异型盒(PDX-1)的mRNA表达,检测胰岛素和C肽浓度。结果随着细胞内产生的H2O2逐渐升高,PDX-1的mRNA的表达逐步减少,胰岛素及C肽量也逐渐减少,而加入过氧化氢酶(CAT)清除H2O2后可部分逆转这一趋势。结论氧化应激可减少胰岛β细胞内的PDX-1 mRNA表达,从而减少胰岛β细胞胰岛素和C肽的分泌。     

脂毒性作用与胰岛β细胞功能损伤

胰岛素抵抗和胰岛β细胞分泌缺陷是2型糖尿病发病机制的两个主要环节。近年研究显示,长期高血脂可影响胰岛β细胞功能,称为脂毒性。脂毒性能进一步损害葡萄糖内环境稳定,最终导致2型糖尿病发生。生理条件下,游离脂肪酸(FFA)能刺激胰岛β细胞释放胰岛素。但实验证明,长期暴露于FFA中则损害胰岛β细胞释放胰岛素的功能,其可能机制有以下几方面。     

空腹血糖和胰岛β细胞功能的关系

胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗是2型糖尿病发生的两大病理生理基础。在糖尿病的自然进程中，由于遗传、环境等因素影响，机体产生胰岛素抵抗，此时功能尚健全的胰岛β细胞仍可分泌过多的胰岛素来降低血糖，当胰岛功能开始衰竭，胰岛素抵抗日趋严重，一旦这种代偿平衡被打破，机体便进展为糖尿病。因此，如何正确地评价糖尿病患者的胰岛功能，进而通过恰当的治疗干预手段来保护残存的胰岛β细胞功能，是至关重要的。空腹血糖（FPG）值是反映糖代谢紊乱的标志之一，其水平的高低也能反映胰岛β细胞的功能。     

肝细胞核因子与2型糖尿病

肝细胞核因子（HNF）是一类转录因子，参与调节肝脏内葡萄糖代谢、脂代谢相关基因的表达。HNF在胰岛也有表达，对β细胞胰岛素基因转录的活化有重要作用。其家族中各成员对维持胰岛β细胞正常功能及调节葡萄糖代谢都起着十分重要的作用。HNF基因突变可致其表达或功能异常，引起胰岛素基因表达下降或葡萄糖代谢异常，从而参与了2型糖尿病（2TDM）发病。目前HNF在2TDM发病机制中的作用已成为研究热点。     

不同浓度葡萄糖、胰岛素对HK-2细胞转化生长因子β1表达的影响

用不同浓度葡萄糖和胰岛素干预人近端肾小管上皮细胞（HK-2），ELISA法测培养液上清中TGF-β1浓度，RT—PCR检测HK-2细胞中TGF—β1mRNA表达水平。结果显示高浓度葡萄糖和胰岛素通过不同途径上调HK-2细胞TGF—β1的表达。     

改善β细胞功能，合理应用口服降糖药——2型糖尿病使用口服降糖药新理念及专家共识

1．减轻胰岛素抵抗，注重保护胰岛β细胞功能 胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损是多数2型糖尿病患者发病的两个主要病理生理环节。研究发现在环境和遗传因素的背景下胰岛素抵抗发生可能更早，甚至追溯到糖耐量正常阶段，此时机体为了克服胰岛素抵抗，维持血糖水平稳定，β细胞代偿性分泌胰岛素增多，出现高胰岛素血症。随着病程的发展．B细胞功能受损，胰岛素分泌开始减少，当不能与胰岛素抵抗相抗衡时，血糖不可避免地升高，最终发生糖调节受损／糖尿病。     

游离脂肪酸诱导的胰岛βTC3细胞缺陷与线粒体功能改变的相关性研究

目的通过研究游离脂肪酸(FFA)慢性作用对胰岛细胞解偶联蛋白2(UCP2)mRNA和蛋白表达以及线粒体膜电位的影响,探讨FFA损害胰岛功能的机制。方法将不同浓度油酸作用于胰岛βTC3细胞72h,分别分析基础和葡萄糖刺激的胰岛素分泌量(GSIS),线粒体膜电位,ATP敏感钾电流(IKATP)、UCP2mRNA和蛋白表达;再用油酸和PPARγ配体罗格列酮共同作用,观察UCP2mRNA和蛋白的表达。结果与对照组相比,油酸明显增加2·8mmol/L葡萄糖时的基础胰岛素分泌量,减少16·7mmol/L葡萄糖时的GSIS(P均<0·01),并且呈剂量依赖性。油酸可明显降低线粒体膜电位平均荧光强度(MIF)值,使IKATP外流增加,增加UCP2mRNA和蛋白表达(P均<0·01),呈剂量依赖性;与油酸组相比,油酸 罗格列酮组增加了UCP2mRNA和蛋白表达(P<0·01)。结论在胰岛βTC3细胞中,FFA对胰岛功能的损害与线粒体功能改变有关。FFA可能通过上调PPARγ增加UCP2表达,UCP2的表达与作用增加可导致线粒体膜电位降低,使线粒体功能下降,引起胰岛素分泌减少,产生对胰岛功能的损害作用。     

胰岛β细胞的胰岛素抵抗

近年发现胰岛β细胞同样具有胰岛素的信号转导途径，同时也存在胰岛素抵抗。β细胞自身的胰岛素抵抗会导致葡萄糖刺激的一相胰岛素分泌异常，抑制β细胞增殖，促进β细胞凋亡。肥胖可以促进胰岛β细胞胰岛素抵抗的发生发展。胰岛β细胞自身胰岛素抵抗可能是2型糖尿病发病的中心环节。     

高胆固醇血症对兔胰岛β细胞的影响及阿托伐他汀的干预作用

目的 研究高胆固醇血症对兔胰岛β细胞的影响及阿托伐他汀的干预作用.方法 24只新西兰白兔随机分为正常对照组、高胆固醇组及阿托伐他汀组.饲喂6周后,测空腹血脂、血糖、胰岛素浓度;行口服葡萄糖耐量试验(OGTT);取胰腺组织用免疫组织化学法观察胰岛形态;实时荧光定量PCR检测胰腺胰岛素原mRNA的表达;分光光度法测定丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量.结果 高胆固醇组糖负荷后30、60 min血糖值、葡萄糖曲线下面积及胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)升高,胰岛素敏感指数(ISI)、β细胞功能指数(HBCI/IR)降低;β细胞增生肥大,胰岛素阳性表达明显增多;胰岛素原mRNA表达上调;MDA吸光度值明显增高,GSH则降低.与高胆固醇组比较,阿托伐他汀组β细胞增生有所改善;MDA吸光度值降低,GSH则升高;胰岛素原mRNA表达、OG-TT、HOMA-IR、HBCI/IR、ISI无显著差异.结论 高胆固醇通过诱导胰腺氧化-抗氧化失衡导致胰岛β细胞形态与功能受损,阿托伐他汀减轻了胰岛细胞的氧化应激,但并未改善高胆固醇诱发的糖代谢紊乱.     

脂质异位沉积与大鼠胰岛β细胞胰岛素抵抗的关系及其机制

目的 探讨高脂饲养大鼠胰腺甘油三酯沉积与胰岛β细胞胰岛素抵抗的关系及其机制.方法 40只8周龄健康雄性SD大鼠（体质量160～170 g）按数字表法随机分为高脂饲料组（n=20）和常规饲料组（n=20）,分别给予高脂饲料（热量构成为：碳水化合物占20%,蛋白质占21%,脂肪占66%）和常规饲料（热量构成为：碳水化合物占64%,蛋白质占23%,脂肪占13%）.20周时空腹采血,检测血糖及胰岛素水平.大鼠麻醉后摘取胰腺组织,测定血液及胰腺组织甘油三酯含量.胰腺组织切片行苏木素伊红染色,观察胰岛形态.行胰岛细胞表面灌注实验,评价离体胰岛β细胞动态分泌功能.行正常血糖高胰岛素钳夹实验,评价外周组织胰岛素抵抗程度.采用实时荧光定量聚合酶链反应检测胰岛素受体底物-1、胰岛素受体底物-2、磷酯酰肌醇3激酶和葡萄糖转运蛋白-2mRNA表达水平.两组间比较采用t检验,相关性分析采用Pearson相关分析法.结果 高脂饲料组空腹胰岛素、血液和胰腺组织甘油三酯水平均显著高于常规饲料组（t值分别为2.73、2.89、4.35,均P＜0.01）,胰岛内可见脂质沉积.高脂饲料组葡萄糖输注率明显低于常规饲料组[分别为（5.2±1.2）、（13.6±1.7）mg·min^-1·kg^-1,t=6.48,P＜0.01];葡萄糖刺激的胰岛素分泌明显降低,峰值增高比例不及对照组的1/4（t=7.36,P＜0.01）;胰岛β细胞胰岛素受体底物-1、胰岛素受体底物-2、磷酯酰肌醇3激酶、葡萄糖转运蛋白-2mRNA表达分别下降42.3%（t=8.53）、28.1%（t=3.94）、16.8%（t=2.79）、22.9%（t=5.62,均P＜0.05）.相关性分析显示,胰腺组织甘油三酯水平与胰岛β细胞胰岛素受体底物-1、胰岛素受体底物-2 mRNA表达呈负相关（r值分别为-0.623、-0.537,均P＜0.05）.结论 高脂饲养可导致大鼠胰岛β细胞胰岛素信号转导分子基因表达下降,可能与胰腺组织甘油三酯异位沉积有关.     

低密度脂蛋白对胰岛细胞功能的影响

目的探讨低密度脂蛋白（LDL）受体在胰岛β细胞（NIT-1细胞）上的表达及其LDL和氧化型LDL对胰岛β细胞功能的影响。方法实验室培养NIT-1细胞,用RT-PCR扩增后电泳检测LDL受体在NIT-1细胞上的表达;检测LDL及氧化型LDL对胰岛β细胞活性和胰岛素分泌及胰岛素mRNA表达的影响。结果LDL受体在NIT-1细胞上表达;与对照组相比,LDL及氧化型LDL对胰岛β细胞的活性无明显影响（P〉0．05）;LDL对胰岛β细胞胰岛素分泌无明显影响（P〉0．05）,氧化型LDL能显著抑制胰岛β细胞胰岛素的分泌（P〈0．01）;LDL对胰岛β细胞胰岛素mRNA表达无明显影响（P〉0．05）,氧化型LDL能显著抑制胰岛β细胞胰岛素mRNA表达（P〈0．01）。结论LDL受体在NIT-1细胞表达;LDL及氧化型LDL对胰岛β细胞活性无明显影响,但氧化型LDL显著降低胰岛β细胞胰岛素的分泌和细胞胰岛素mRNA的表达。     

胰岛α细胞在糖尿病发病及治疗领域中的研究进展

葡萄糖在体内的平衡受胰岛α细胞分泌的胰升血糖素(GCG)及胰岛β细胞分泌的胰岛素的精确调节。糖尿病是胰岛素缺陷或IR所致,GCG分泌绝对或相对过多在其中扮演着重要的角色。既往对胰岛β细胞功能的研究较多,对胰岛α细胞的研究较少,多种因素参与调节GCG分泌,如营养物质、内分泌激素和神经递质等。糖尿病患者FPG和PPG水平升高与高GCG血症密切相关,GCG参与糖尿病病理生理过程,胰岛α细胞功能异常导致机体对低血糖的反应能力下降,与糖尿病的发生发展密切相关。故研究胰岛α细胞在糖尿病发生发展中的作用,对治疗糖尿病有指导意义。     

游离脂肪酸引起胰岛β细胞损伤机制的研究进展

游离脂肪酸(FFAs)在2型糖尿病的发生和发展中起重要作用，长期的高FFAs可损伤胰岛β细胞功能。首先，FFAs可通过使葡萄糖转运蛋白-2和葡萄糖激酶表达减少、胰岛素基因转录障碍和胰岛素原转化减少等使胰岛素生成减少。其次，FFAs还可通过诱导胰岛β细胞凋亡、抑制β细胞有丝分裂等引起细胞数目的减少。研究其作用机制对阐明糖尿病的发病机制有重要意义。