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年度/日期 2019/04/15 回上頁
作 者 徐文通 技術長 國軍台中總醫院 檢驗科 / 許宏彰 主任 清泉綜合醫院 檢驗科
標 題 胰島素阻抗及其評估
內 容

       胰島素阻抗(Insulin Resistance;IR)是指人體細胞(特別是肝臟、肌肉、脂肪細胞)對胰島素的敏感性降低,血液的葡萄糖無法順利進入細胞中進行分解及能量的提供,身體為補償此反應,讓胰臟分泌更多的胰島素,導致患者血液中有高濃度胰島素的現象。

      儘管胰島素阻抗形成的真正原因仍未確定,臨床堅信個體活動力減少及能量的堆積是胰島素阻抗發生的重要因素。由於葡萄糖是細胞不能片刻或缺的能量來源,低濃度下細胞將因能量不足而快速死亡;相反的,血糖濃度太高時也會破壞細胞活性,導致細胞毒性的發生,維持「定時定量」葡萄糖的供應,遂成為細胞存活的重要任務,這時,胰島素就成為擔負該項重責大任的主角;當體內的能量未能獲得充分消耗,身體累積過多能量(如脂肪堆積)下,細胞對胰島素的敏感性會逐漸降低,儘管胰臟補償性的分泌更多胰島素,仍然不能讓血液中的葡萄糖有效的儲存及運用,於是「胰島素阻抗」及前期糖尿病(Prediabetes)就此發生。

     胰島素阻抗是導致代謝性綜合徵候群(Metabolic syndrome)及相關併發症,例如:高血壓、血脂異常(Dyslipidemia)、葡萄糖耐受不良或第2型糖尿病、高尿酸血症、痛風等發生的重要原因,更是誘發心血管疾病、早期心臟疾病、脂肪肝、三高(高血糖、高血脂、高血壓)、多囊卵巢症候群,甚至癌症的風險因子。

     正常情況下,血液中多餘的葡萄糖可以藉由胰島素轉換為肝醣、肌醣或脂肪儲存。胰島素阻抗發生時,肝臟不僅無法將葡萄糖順利轉化成肝醣,甚至還會讓肝臟釋放出更多的葡萄糖;肌肉不能將葡萄糖有效的轉化成肌醣儲存,或作為運動時的能量來源;最後,甚至脂肪細胞也無法讓葡萄糖進入細胞中進行脂肪的轉換,與長期能量的保存。交錯影響下,血液中的胰島素及血糖不斷墊高,氧化壓力及發炎反應持續發生,代謝性綜合徵候群及併發症就相繼出現1,2。

     世界衛生組織(World Health Organization; WHO)在「全球糖尿病報告(Global Report On Diabetes)」中指出:自1980年到2014年間,全球糖尿病患者的人數從1.08億增加到4.22億,並且導致每年160萬人的死亡。美國疾病管制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention ; CDC)也提出報告3:美國有超過1億的成年人患有糖尿病或前期糖尿病(迄2015年),其中有3,030萬(占全國總人口的9.4%)是糖尿病確診患者,8,410萬(占全國總人口的26.1%)是前期糖尿病患者。衛生福利部國民健康署針對102~105年間國民營養健康狀況變遷的調查指出4:國人有偏高的前期糖尿病(26.39%)盛行率,特別是男性(31.17%)國民。資料顯示:7-12歲、13-15歲、16-18歲、19-44歲、45-64歲、65-75歲及75歲以上族群,男性與女性前期糖尿病的盛行率分別為 29.7%、23.4%、14.8%、31.1%、44.7%、41.1%、33.4%及13.7%、16.3%、2.9%、9.7%、32.9%、39.0%、36.7%;報告中建議,民眾應該加強自我血糖的關注,及結果的檢測,改善飲食與生活型態,以避免前期糖尿病及糖尿病的發展5。

     胰島素阻抗的評估能有效發現前期糖尿病的發生,並做為糖尿病發展的監控,周邊胰島素敏感性(Peripheral insulin sensitivity)之「胰島素阻抗實驗室定量技術(The Quantification of Insulin Resistance in Vivo with Lab.)」是胰島素阻抗的評估方法,例如:抑制胰臟檢測法(The Pancreatic Suppression Test)或抑制胰島素檢測法(The Insulin Suppression Test)、葡萄糖鉗檢法(The Glucose Clamp)、高胰島素-正常血糖鉗檢技術(The Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp Technique)、葡萄糖代謝的最小模型推算法(The Minimal Model Approximation of the Metabolism of Glucose; MMAMG)等,但這些方法不但複雜、耗時,且費用高昂,臨床與流行病學上並不實用;因此臨床發展出多種簡易、間接的評估公式,例如:HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment for Insulin Resistance)、log HOMA、HOMA-β cell function、QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Check Index)、The CPI(C-Peptide Index)、McAuley Index等6,7

     HOMA-IR是目前普遍使用的方法,由Matthews等人提出,利用空腹胰島素與空腹血糖值的計算,量化得知受試者胰島素阻抗的程度,目前學界多建議以3.16作為胰島素阻抗的診斷點,計算公式如下8

     HOMA-IR = 空腹胰島素(μU/mL)r空腹血糖值(mmol/L)/22.5

     胰島素阻抗 (胰島素過高) 族群中只有10%的人有高血糖現象,90%的人群則以正常血糖狀態呈現。文獻顯示:隨著HOMA-IR值的上升,氧化壓力、發炎指數、心血管疾病、腎功能障礙等併發症的危險性也呈正相關遞增,Joseph Kraft的統計結果更顯示,幾乎所有的心血管疾病患者都有胰島素過高的現象9-12

     HOMA-IR公式已成為廣泛、好用的工具,藉由空腹葡萄糖、空腹胰島素、及C-peptide數據的適當應用,能提供臨床有價值的參考數據,有效篩檢、預測出胰島素阻抗的受試者,讓有糖尿病和冠心病等高危險族群能及時進行低醣、低脂飲食控制,及有效減重措施的執行,以降低代謝性綜合徵候群及高血脂和心血管疾病等相關併發症的風險13。

 

參考文獻:

1.    Reaven GM. Role of insulin resistance in human disease. Diabetes. 1988; 37(12):1595-1607.

2.    Saltiel AR. The molecular and physiological basis of insulin resistance: emerging implications for metabolic and cardiovascular diseases. J Clin Invest. 2000;106(2):163-164.

3.    世界衛生組織(World Hearlth Organization), GLOBAL REPORT ON DIABETES, 2019/03/20. https://www.who.int/diabetes/global-report/en/

4.    Centers for Disease Control and Prevention (CDC), National Diabetes Statistics Report, 2017 Estimates of Diabetes and Its Burden in the United States.

5.    潘文涵,國民營養健康狀況變遷調查 (102-105年),衛生福利部國民健康署委託研究計畫,發布日:2019/03/05.

6.    Green.eld MS, Doberne L, Kraemer F, Tobey T, Reaven G. Assessment of insulin resistance with the insulin suppression test and the euglycemic clamp. Diabetes. 1981; 30(5):387-392.

7.    Bergman RN, Finegood DT, Ader M. Assessment of insulin sensitivity in vivo. Endocr Rev. 1985;6(1):45-86.

8.    Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC. Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia. 1985;28(7):412-419.

9.    Katz A, Nambi SS, Mather K, Baron AD, Follmann DA, Sullivan G, Quon MJ. Quantitative insulin sensitivity check index: a simple, accurate method for assessing insulin sensitivity in humans. J Clin Endocrinol Metab. 2000;85(7):2402-2410.

10. McAuley KA, Williams SM, Mann JI, Walker RJ, Ledwis-Barned NJ, Temple LA, Duncan AS. Diagnosing insulin resistance in the general population. Diabetes Care. 2001;24(3):460-464.

11. 潘恆嘉,黃國晉,陳慶餘,胰島素阻抗與代謝症候群,家庭醫學與基層醫療, 2006年10月25日; 第二十一卷第十期,273-277

12. Peng PS, Kao TW, Chang PK, Chen WL, Peng PJ, Wu LW. Association between homa-ir and frailty among U.S. middle-aged and elderly population. Sci Rep. 2019;9(1):4238.

13. Haag M, Dippenaar NG. Dietary fats, fatty acids and insulin resistance: short review of a multifaceted connection. Med Sci Monit. 2005;11(12):RA359-367.


 
 
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