代谢综合征是一组同时出现的健康问题,包括中心性肥胖、高血压、高血糖、血脂异常等,其核心病理基础是胰岛素抵抗(IR)。胰岛素抵抗是指身体组织对胰岛素的反应不敏感,导致胰岛素在促进葡萄糖摄取和利用方面的功能受损。为了维持血糖正常,胰腺会代偿性分泌更多胰岛素,从而引发高胰岛素血症。1988年,美国糖尿病学家Reaven首次提出,胰岛素抵抗是代谢综合征的基础,因此该综合征也被称为“胰岛素抵抗综合征”。
胰岛素抵抗的产生机制十分复杂,涉及受体前、受体和受体后多个环节。受体水平异常导致胰岛素敏感性降低;受体后异常(如葡萄糖氧化分解障碍)导致胰岛素反应性降低;受体前异常则发生在肝脏、肌肉、脂肪组织等靶器官的葡萄糖摄取过程。肝脏性胰岛素抵抗主要表现为肝脏对葡萄糖调节功能受损,是导致高胰岛素血症的主要原因,常见于肥胖型高血压患者。周围性胰岛素抵抗则主要发生在骨骼肌和脂肪组织,导致胰岛素对葡萄糖摄取的调节功能减弱,在肥胖型和非肥胖型高血压患者中均存在。原发性高血压患者的胰岛素抵抗多表现在葡萄糖摄取和利用上,抵抗部位主要在周围组织,其机制包括:①长期高血压导致小血管闭塞、血管稀疏,影响胰岛素和葡萄糖到达靶细胞;②高血压患者肌肉组织中Ⅱ型纤维比例增加,而Ⅰ型纤维(有氧氧化能力强、对胰岛素敏感)减少;③毛细血管密度下降,降低了毛细血管与肌肉组织之间的弥散能力。
胰岛素抵抗的检测方法有多种,其中正常血糖胰岛素钳技术(Clamp)是公认的金标准。该方法由DeFronzo于1979年创立,通过同时输注外源胰岛素和葡萄糖,避免内源性胰岛素缺乏和低血糖的影响,从而精确测定机体胰岛素敏感性。试验中,先快速静注胰岛素使血浆胰岛素浓度在10分钟内达到100 uU/ml,然后以40 uU/ml/min的速率持续输注,维持血浆胰岛素浓度约100 uU/ml,历时120分钟。同时每5分钟测一次血糖,根据血糖值调整葡萄糖输注率(GIR),使血糖保持在基础水平。此时,葡萄糖输注率等于外源性胰岛素介导的葡萄糖代谢率,GIR越小,胰岛素抵抗越严重。该方法设计合理,但费用昂贵(每例约150美元),且需多次取血(40-50次),限制了其在大规模流行病学研究中的应用,仅适用于小规模科研。
其他检测方法包括:微小模型分析法与静脉葡萄糖耐量试验,由Bergman于1981年提出,通过静脉注射葡萄糖后多次抽血,应用微机计算胰岛素敏感性。该方法比钳夹技术简化,但取血次数仍较多,且受胰岛素缺乏的影响。空腹血糖(FPG)/空腹胰岛素(FINS)比值及OGTT血糖曲线下面积/胰岛素曲线下面积比值,可作为简单的胰岛素抵抗指标。空腹血糖浓度依赖于肝葡萄糖释放率,而后者受胰岛素调节,因此FPG/FINS比值可反映胰岛素抵抗程度。