正葡萄糖钳夹技术在胰岛素研究中的运用

胰岛素钳夹实验技巧胰岛素钳夹实验技巧背景介绍胰岛素是一种重要的激素，能够调节血糖水平。

胰岛素钳夹实验是用来研究胰岛素对血糖水平的影响的常用实验方法。

本文将介绍一些胰岛素钳夹实验的技巧，帮助你顺利进行此实验。

实验前准备在进行胰岛素钳夹实验之前，需要做一些准备工作：•动物模型的选择：根据实验的目的和动物种类的特点，选择合适的动物模型（如小鼠或大鼠）。

•实验仪器的准备：确保实验仪器（如钳夹仪、采血针等）处于良好工作状态。

•试剂的准备：准备好胰岛素溶液和其他相关试剂，确保其纯度和浓度符合实验要求。

实验步骤1.动物麻醉：根据实验需要，使用适量的麻醉剂使动物处于麻醉状态，确保操作过程安全无虞。

2.控制血糖水平：在实验开始前，测量动物的空腹血糖水平，并确保其在正常范围内。

如有需要，进行必要的调整（如胰岛素注射或葡萄糖注射等）。

3.建立动脉和静脉通路：使用适当的方法建立动脉和静脉通路，以便进行胰岛素钳夹实验时的血液采样和胰岛素注射。

4.基础血样采集：在实验开始前，收集一定量的基础血样，用于后续血糖测量。

5.胰岛素注射：根据实验设计，进行定量的胰岛素注射，并确保注射技术准确。

6.钳夹实验：在胰岛素注射后，使用钳夹仪逐渐提高血糖水平，监测血糖动态变化，并记录相关数据。

7.血样采集与血糖测量：根据实验设计，在不同时间点采集血样，并使用合适的方法测量血糖水平。

8.数据处理与分析：对实验得到的数据进行统计分析，并根据需要进行图表展示。

实验注意事项在进行胰岛素钳夹实验时，需要注意以下事项：•操作精确：实验过程中的所有操作都需要准确、精细。

特别是胰岛素注射和钳夹操作，都需要严格控制药物和力度的大小。

•实验时间安排：根据实验的需要和动物的特性，合理安排实验的时间和顺序，以减少动物的压力和疲劳。

•安全措施：在实验过程中，严格遵守实验室的安全规范，包括佩戴好防护手套、眼镜等，并妥善处理实验废弃物。

•数据记录：及时、准确地记录实验中得到的数据和观察结果，以备后续分析和讨论。

关于高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术的建立【摘要】目的：建立能精确测定胰岛素敏感性的高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术. 方法：应用高胰岛素��正常葡萄糖钳夹技术对10名正常体质量、正常糖耐量的健康志愿者进行方法学研究. 结果：钳夹试验开始后，血浆胰岛素浓度迅速上升并维持在100 mU/L左右，空腹血糖维持在正常水平(5.0 mmol/ L)，试验过程中内源性胰岛素和肝糖源输出得到完全抑制，血液升糖激素浓度 (包括皮质醇和生长激素) 与基础值相比无明显上升. 钳夹稳态期，葡萄糖输注率为(11.56±1.74) mg/(kg・min). 结论：高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术已成功建立. 在高胰岛素�舱�常葡萄糖稳态条件下，葡萄糖输注率等于机体的葡萄糖利用率，葡萄糖输注率可以作为评价组织对外源性胰岛素敏感性的指标.【关键词】胰岛素葡萄糖钳制技术胰岛素抗药性胰岛素敏感性0引言高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术 (hyperinsulinemic��euglycemic clamp) 是目前世界上公认评价机体胰岛素敏感性的金标准，已在基础及临床医学研究领域中得到广泛应用，并且已扩展应用于许多病理状态、药物或非药物防治措施的机制研究中. 建立和开展高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术对于糖尿病基础和临床研究具有重要意义，但由于此方法操作复杂、价格昂贵且费时，国内仅有数家医院开展此技术. 我院内分泌科自2006年引进葡萄糖钳夹系统以来，根据DeFronzo等［1］所建立经典钳夹技术的原理并结合国内外近年来的研究进展，成功建立了高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术.1对象和方法1.1对象10 (男5，女5)名正常健康志愿者，年龄27.0 ± 4.4 (23~37)岁，体质量指数20.3 ± 1.2 (19.2~23.2) kg/m2，无糖尿病、高血压病家族史，血脂谱正常，肝、肾功能及血尿酸浓度均在正常范围，未服用任何可能影响胰岛素敏感性的药物，口服75 g葡萄糖耐量试验均为正常糖耐量者 (按2003年ADA标准).试验前3 d受试者每日碳水化合物饮食不少于200 g，体质量保持稳定. 试验前向受试者解释试验的性质、目的及可能发生的不良反应，所有受试者均自愿参加试验并签署知情同意书.1.2方法受试者检查前空腹12 h，早8:00到达检查室，测量身高、体质量，排空小便后清醒静卧于检查床30 min后开始试验. 先分别于受试者双侧前臂行静脉穿刺，利用三通管组成2条静脉通道. 一侧用于输注胰岛素及200 mL/L葡萄糖液 (连接于Injectomat C IS和INCA��ST容积泵，德国Fresenius公司)；另一侧用于试验中采血 (将此侧前臂置于60℃恒温仪中，以保证静脉血动脉化［2］)，不采血时缓慢静滴生理盐水，采血前临时关闭输液器.钳夹开始10 min内以4 mU/（kg・min）速率输注人胰岛素溶液 (诺和灵R，40000 U/L，丹麦Novo Nordisk公司) 使血液胰岛素浓度迅速升高，随后110 min内以2 mU/（kg・min）速率持续输注. 在此期间每5 min测一次静脉血糖值(BIOSEN5030血糖分析仪，葡萄糖氧化酶电极法，德国)，根据血糖值调整200mL/L葡萄糖液输注率，使受试者血糖值维持在5.0 mmol/L左右. 每10 min采静脉血测定血清胰岛素浓度，每30 min测定血清C肽、皮质醇和生长激素浓度 (化学发光法，药盒购自天津德普诊断产品有限公司). 试验结束时收集试验期间尿标本，测定尿糖值 (测定方法同血糖测定). 所有血标本均经离心分离血清，-80℃冰箱保存至同批测定.统计学处理：试验结束后计算各受试者试验中血糖值均数(x)、标准差(s)及变异系数(CV)，计算试验中每10 min的平均葡萄糖输注率(glucose infusion rate， GIR)、机体总葡萄糖利用率 (钳夹开始 20~120 min内平均GIR) 和最大葡萄糖利用率 (钳夹稳态期最后30 min平均GIR). 全部数据均采用SPSS 13.0软件处理，计量资料以x±s表示，不同性别之间比较采用两独立样本t检验.2结果全部受试者均成功完成钳夹试验，检查结束后均未发生低血糖反应及其他异常反应，静脉穿刺部位未发生感染及静脉血栓形成. 结果显示高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术成功建立.2.1外源性胰岛素�财咸烟谴�谢稳态形成基础血浆葡萄糖浓度为(4.26±0.39) mmol/L，在高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹过程中，血糖稳定在(4.99±0.15)mmol/L，稳态期血糖CV为(3.09±1.29)%. 基础血清胰岛素浓度为(3.81±2.20) mU/L，钳夹试验开始后血清胰岛素浓度迅速升高，于10 min时达到高峰 (133.70±21.91)mU/L，随后维持在(91.57±13.86)mU/L 至试验结束. 基础血清C肽浓度为(1.92±0.34)μg/L，整个钳夹过程中C肽浓度为(1.32±0.35)μg/L，各个时点的C肽浓度与基础状态相比呈逐渐下降趋势 (图1). 钳夹稳态期与基础状态相比较，升糖激素如血皮质醇、生长激素的浓度无明显上升，且均呈逐渐下降的趋势 (图2).2. 2高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹过程中的血糖及葡萄糖输注率变化钳夹试验过程中受试者血糖浓度稳定在(4.99±0.15)mmol/L，试验开始40 min内GIR上升较快，达到(9.45±3.17)mg/（kg·min），此后上升趋于平缓，在90~120 min时均保持在稳态 (图3). 钳夹开始20~120 min内GIR为(10.75±2.38)mg/（kg・min），稳态期GIR为(11.56±1.74)mg/（kg・min），不同性别之间GIR ［男(10.53±1.57)mg/（kg・min），女(12.25±1.59)mg/（kg・min）］差异无统计学意义（P=0.12）.3讨论1966年Andres依据糖代谢特点设计了高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术，1979年DeFronzo等［1］对该技术作了详细研究并应用于人体，从此推动了葡萄糖钳夹技术在世界范围内的应用，成为目前公认评价机体胰岛素敏感性的“金标准”. 本研究按照DeFronzo等［1］的方法进行设计，结果显示形成稳定高胰岛素状态，达到完全抑制肝脏内源性葡萄糖输出的目的；血糖钳夹在正常水平，变异系数小于5%；试验中内源性胰岛素分泌被抑制，升糖激素无明显释放，符合高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹技术成功建立的标准［1］. 正常人体内胰岛素浓度高于生理水平时肝糖输出可以被完全抑制，故钳夹试验中当达到高胰岛素稳态时外源性葡萄糖输注率 (GIR) 等于外周组织的葡萄糖利用率 (M值)，此时GIR可作为评价机体胰岛素敏感性的指标［1］. 贾伟平等［3］建立扩展高胰岛素��正常葡萄糖钳夹技术时稳态期胰岛素浓度为(63.00±4.86) mU/L时肝糖产生为0，故计算M值时可忽略肝糖的产生. 当对存在胰岛素抵抗的患者进行正常葡萄糖钳夹试验时，经典试验中采用的胰岛素输注率所达到的稳态期胰岛素浓度并不能完全抑制肝糖输出［4］.研究表明，无论是糖尿病患者还是其他胰岛素抵抗严重的患者，当采用较快的胰岛素输注率使稳态期胰岛素浓度达到200 mU/L以上时，肝糖输出几乎被完全抑制，可以避免肝糖输出影响试验结果［5- 6］. 本组10名受试者钳夹试验时均采用2 mU/（kg・min)的胰岛素输注率，稳态期胰岛素浓度与DeFronzo经典试验结果类似［1］. 不同实验室采用相同胰岛素输注率时稳态期胰岛素浓度相差较大，可能与试验具体操作、胰岛素测定方法及受试者空腹胰岛素浓度不同等因素有关. 钳夹稳态期胰岛素浓度不同，GIR值也不同，一般稳态期胰岛素浓度越高，GIR值越大［1， 3， 7-10］. 当对存在胰岛素抵抗的患者进行正常葡萄糖钳夹试验时，稳态期胰岛素浓度较高，评价胰岛素敏感性时可采用稳态期胰岛素浓度加以较正［11］.综上所述，高胰岛素�舱�常葡萄糖钳夹试验中达到胰岛素�财咸烟谴�谢稳态后的外源性葡萄糖输注率等于外周组织的葡萄糖利用率，葡萄糖输注率(GIR) 可作为评价机体胰岛素敏感性的指标. 近年来钳夹试验中微量精确输液泵和计算机技术的应用大大简化了试验操作难度并提高了成功率，高胰岛素正常葡萄糖钳夹技术将在糖尿病的预测、糖尿病发病机制研究等方面发挥重要作用.【参考文献】［1］ DeFronzo RA， Tobin JD， Andres R. Glucose clamp technique: A method for quantifying insulin secretion and resistance ［J］. Am J Physiol， 1979， 237 (3): E214-E223.［2］ Abumrad NN， Rabin D， Diamond MP， et al. Use of a heated superficial hand vein as an alternative site for the measurement of amino acid concentrations and for the study of glucose and alanine kinetics in man ［J］. Metabolism， 1981， 30 (9): 936-940.［3］贾伟平，陈蕾，项坤三，等. 扩展高胰岛素�舱�葡萄糖钳夹技术的建立［J］. 中华内分泌代谢杂志， 2001， 17 (5): 268-271.［4］ Dunaif A， Segal KR， Futterweit W， et al. Profound peripheral insulin resistance， independent of obesity， in polycystic ovary syndrome ［J］. Diabetes， 1989，38 (9):1165-1174.［5］ Parvanova AI， Trevisan R， Iliev IP， et al. Insulin resistance and microalbuminuria: A cross��sectional， case control study of 158 patients with type 2 diabetes and different degrees of urinary albumin excretion ［J］. Diabetes， 2006，55 (5):1456-1462.［6］ Inzucchi SE， Maggs DG， Spollett GR， et al. 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高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术的研究进展
董立厚;宋海峰
【期刊名称】《中国新药杂志》
【年(卷),期】2007(16)19
【摘要】高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术(简称正糖钳技术)巳被公认为测定胰岛素敏感性的金标准,并在糖尿病及其治疗药物的研究中得到日益广泛且深入的应用.该技术通过同时输注外源性胰岛素与葡萄糖,升高血浆胰岛素水平,同时维持血糖在基础稳态水平.该技术减少了内源性因素对实验的影响,具有准确可靠、重复性好、避免低血糖发生等优点.现介绍该技术的原理、方法、应用等,以促进该技术在我国的进一步完善、发展及应用.
【总页数】4页(P1561-1564)
【作者】董立厚;宋海峰
【作者单位】军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850;军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850
【正文语种】中文
【中图分类】R977.15
【相关文献】
1.高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术的护理问题分析与对策 [J], 苏志红;朱利勇;孙林丽;曹海梅;李鹏洲
2.高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术静脉置管方法的改进 [J], 周利影;宋立媛;吴效科;王
荣
3.应用扩展高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术检测肥胖伴糖耐量异常个体的胰岛素敏感性 [J], 包玉倩;贾伟平;陈蕾;陆俊茜;朱敏;陆蔚;项坤三
4.高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术检测原发性高血压患者胰岛素敏感性的护理 [J], 潘小美;李丽娟;徐安芬
5.高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术检测原发性高血压患者胰岛素敏感性的护理 [J], 潘小美; 李丽娟; 徐安芬
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胰岛素抵抗程度的评估胰岛素抵抗是一种广泛存在的现象，但不同个体胰岛素抵抗的程度，即对胰岛素的敏感性可有很大的差异，即存在明显的异质性。

在临床和科研工作中，常需要评价机体的胰岛素敏感性，即评价胰岛素抵抗的程度。

目前开展的评估方法主要分为两大类：精确检测机体胰岛素敏感性的方法和简易评价机体胰岛素敏感性的方法。

（一）精确检测机体胰岛素敏感性的方法1.正常血糖-高血浆胰岛素钳夹技术葡萄糖钳夹技术（简称钳夹技术）是目前评价机体胰岛素敏感性的黄金标准。

该技术于1979年由Defronzo等首创。

钳夹技术包括两种类型：高血糖-正常血浆胰岛素钳夹技术（高糖钳夹技术）和正常血糖-高血浆胰岛素钳夹技术（正糖钳夹技术）。

高糖钳夹技术主要用于定量评价胰岛B细胞对葡萄糖的敏感性，即B细胞功能。

而正糖钳夹技术则用于评价胰岛素外周靶组织对胰岛素的敏感性。

正糖钳夹技术是目前直接测定机体胰岛素敏感性的最精确的方法。

其原理是在实验中通过输注外源性胰岛素人为造成外源性高胰岛素血症状态（100 μU/ml），同时输注葡萄糖溶液，通过不断测定血糖（每5 min 1次）并调节葡萄糖输注的速度，使血糖始终保持在正常血糖水平。

当血糖保持在正常水平并保持稳定时（即稳定状态），葡萄糖输入的速度即等于机体周围组织对葡萄糖的摄取或廓清率（M值），输入的葡萄糖愈多，表明组织对胰岛素愈敏感，反之表明胰岛素抵抗愈严重。

正糖钳夹技术包括常规和扩展两种亚型，扩展型需采用同位素示踪技术和骨骼肌活检技术以精确评价外周靶组织的胰岛素刺激的葡萄糖摄取和利用。

由于钳夹技术费时较多，一般需要6～8 h，并需要采用20次以上，同时需要精确输注泵、快速血糖检测仪（不使用而是直接采血）等特殊设备，费用昂贵，因此不能大规模地用于临床和流行病调查，一般在科研中使用。

目前国内在上海、北京和重庆等地已有开展。

2．微小模型法微小模型法（minimal model）又称Bergman 微小模型法，由Bergman等提出，其方法为改良的静脉葡萄糖耐量试验。

高胰岛素 -正葡萄糖钳夹技术失败原因分析及改进措施摘要:目的对高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术出现失败原因进行分析，以保证试验顺利完成。

方法对2017年12月至2019年10月本科共126例糖尿病及肥胖患者在进行高胰岛素-正葡萄糖钳夹中所出现的失败例数进行分析总结，找出失败的原因，拟定对策。

结果 126例患者中出现钳夹试验失败的有23例，失败原因包括试验前未停用睡前长效胰岛素；空腹血糖过高；试验中仪器操作失误；结论试验前医护患三方要良好沟通，试验者对仪器的熟练掌握程度、对患者血糖波动的准确评估、输液通畅情况的严密观察以及试验者正确的采血技术，是保证试验成功的关键。

关键词高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术；胰岛素抵抗；糖尿病；高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术是目前国际上公认的最精确的测定胰岛β细胞功能的方法[1]，该技术主要针对存在胰岛素抵抗的人群[2-4]。

我科在2017年12月至2019年10月利用高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术对97例2型糖尿病患者及29例肥胖患者是否存在胰岛素抵抗的情况进行了检测。

其中有23例患者试验失败。

失败原因包括试验前未停用睡前长效胰岛素；空腹血糖过高；试验中仪器操作失误等。

针对失败原因进行分析，提出改进措施，现报道如下。

1临床资料1.1一般资料 97例2型糖尿病患者中男41例，女56例，年龄21-60岁，FBG：14.91-17.68mmol/L，均符合ADA糖尿病诊断标准。

29例肥胖患者中男11例，女18例，年龄15-47岁，BMI：29.86-35.12kg/m2，均符合WHO肥胖诊断标准。

1.2方法首先向患者介绍试验的目的和方法。

嘱患者试验前1天晚餐前停用各类胰岛素，8pm开始禁食8-12h。

试验当日分别于患者两侧前臂留置20 G和22 G静脉留置针。

试验开始10min后，每 5 min 测定患者血糖数值，每 30 min留取C 肽标本。

试验第120-150min患者血糖波动稳定在 5.0±10% mmol/L 左右，此时葡萄糖输注率处于稳定状态，以此评定机体对胰岛素的抵抗程度[2]。