文摘

客观的。评估的效果(¹³C]葡萄糖测量呼气试验在墨西哥成年人不同血糖胰岛素抵抗状态。研究设计和方法。58个成年人接受了(¹³C]葡萄糖呼吸测试同步测量有限公司总₂通过间接量热法生产,在基线和90分钟后葡萄糖的摄入15克,25毫克的(¹³C]葡萄糖。HOMA是用作标记的胰岛素抵抗。结果。我们发现HOMA和呼吸测试之间的负相关δ¹³有限公司₂(‰)()。调整后的总股份有限公司₂生产、HOMA之间的相关性和空腹血糖不太强劲,但仍然显著。使用ROC曲线了δ¹³有限公司₂(‰)和HOMA值;分界点为9.99‰δ¹³有限公司₂,相应的灵敏度为80.0(95%置信区间CI: 51.9, 95.7)和特异性为67.4 (95% CI: 51.5, 80.9)。结论。(¹³C]葡萄糖呼吸测试是一个简单的非侵入性程序但没有足够强劲的准确诊断胰岛素抵抗。我们的研究结果表明,测试可能有助于识别那些没有红外,进而可能导致改善糖尿病预防。

1。介绍

肥胖代表一个主要风险发展的一些慢性疾病,如2型糖尿病、高血压、血脂异常、动脉粥样硬化性心血管疾病。精确的分子途径的底层这密切联系,但这些措施只能部分理解1,2]。2型糖尿病通常之前临床前的状态被称为糖尿病前期(3),其中包括亚临床β细胞功能障碍被称为胰岛素抵抗(IR) [4]。胰岛素抵抗被认为是2型糖尿病的发展的关键因素(5- - - - - -7]。此外,临床试验表明,红外数据可以减少体重和行为和生活方式的变化,早期干预降低红外能够延缓或防止2型糖尿病的发病8- - - - - -12]。因此,有必要确定个人与红外之前开发葡萄糖耐受不良,2型糖尿病;各种方法是可用的,但实际的红外诊断仍然是一个挑战。

红外测量的黄金标准是hyperinsulinemic-euglycemic夹(13,14]。这个方法是高度敏感;但是,它需要几个血液样本是侵入性的,昂贵的,耗时的,不切实际的临床使用(15]。因此,开发了新的简单的方法识别阶段的前驱糖尿病,如内稳态模型评估(HOMA) [16)和定量胰岛素敏感性指数检查(QUICKI) [17]。最近,糖化血红蛋白(HbA1c)已被建议作为一个诊断测试15]。这些方法的结果表现出很强的相关性与红外的黄金标准法和口服葡萄糖耐量试验(OGTT) (15,17]。

小说的方法也被提出,包括红外估计基于碳水化合物的代谢¹³C-labeled葡萄糖(18]。在健康个体,胰岛素促进葡萄糖吸收的细胞代谢。作为一个产品的新陈代谢,有限公司₂生成,然后被删除通过肺部呼吸(19]。因此,当一个剂量的¹³C]葡萄糖是口头管理,同位素示踪剂从呼吸样本可以跟踪和量化。2型糖尿病患者胰岛素抵抗或显示葡萄糖摄取和相应数量较小的过期了¹³有限公司₂。

几项研究已经证明了一个好的相关性的结果(¹³C]葡萄糖呼吸试验和hyperinsulinemic-euglycemic夹以及代孕技术HOMA QUICKI,在成人和儿童18,20.,21]。另一方面,一些作者指出,一个正确的估计¹³有限公司₂只能在公司总吗₂生产以平行于呼吸测试(22),尤其是对红外估计。在文献回顾中,我们没有发现出版物,(¹³C]葡萄糖呼吸试验包括全部的测量有限公司₂生产。

我们假设的摄入¹³C]葡萄糖会产生过期的增加¹³有限公司₂,这将提供一个胰岛素敏感性的直接测量,显示出显著相关性与HOMA墨西哥人不同血糖状态。本研究的目的是评估的有效性¹³C]葡萄糖呼吸测试测量红外,考虑有限公司总₂生产一个成年人墨西哥人口。

2。研究设计和方法

本研究经伦理委员会批准的食品和发展研究中心(CIAD: Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo)。所有参与者开始前给书面知情同意的协议。样本大小计算基于定量变量的皮尔森相关系数的协会,给定的值和(1 - 80%的电力β)[23]。样品数量是63,但是只剩下58排除2科目为其他医疗问题和3辍学。这减少了15%的权力秩序;然而,该协会仍然非常重要。这个样例选择可能代表不同血糖状态;58成人男性和女性(> 18岁)被分配到三组:健康非肥胖者(体重指数18.5 - -24.9),超重和肥胖的人(),新诊断的2型糖尿病患者未经治疗糖尿病(24,25]。所有的受试者都接受医疗的历史回顾和体检医生确认资格。排除标准包括临床证据与胰岛素抵抗相关的其他疾病,如甲状腺机能障碍、肢端肥大症、嗜铬细胞瘤,库欣综合征、原发性醛固酮增多症、妊娠、药物的使用可能会改变碳水化合物的新陈代谢。

受试者被要求不执行运动测量的前一天,也避免使用酒精和咖啡因。静脉血样本获得从每个主题后12小时的快。饮食摄入量没有决定性的参与主体。血清葡萄糖和胰岛素测定计算HOMA-IR据马修斯等。16]。胰岛素是衡量免疫测定(德国建筑师胰岛素)。血糖、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白胆固醇测定后立即获得血液样本来自草毒死的标准方法。糖化血红蛋白是由估计immunoaffinity(草毒死)。血压(BP)是使用一个无液血压计测量(美国纽约韦尔奇阿林泰科)根据指导方针由美国心脏协会(26]。

体重(BW)测量对象穿着轻薄的衣服使用排开数字电子秤(的能力公斤)。站的高度(Ht)测量精确到毫米,Holtain测距仪(的能力厘米),Holtain有限,德维得,英国。身体质量指数(BMI,公斤/米²根据体重和身高站)计算。腰围测量玻璃纤维卷尺(拉斐特仪器公司Inc .)、美国)与受试者在脐水平仰卧位(27]。

身体成分是衡量bioimpedance分析(BIA) (BIA模型- 103,RJL系统,底特律,MI,美国)。志愿者被要求躺仰卧,双手在身体两侧,两腿分开。皮肤表面是用乙醇清洗,电极放在右脚的背部和手28,29日]。模型用来预测无脂质,身体脂肪百分比是基于一个算法为墨西哥成年人验证:,地点:在厘米高度,在欧姆电阻,公斤的体重,年龄,和在欧姆(电抗28]。

在同一天进行呼吸测试其他测量。基线的呼吸样本,然后受试者被要求摄取100毫升的自来水含有25毫克普遍标记(¹³C]葡萄糖(六个碳原子¹³C)(市场生物科学公司,哥伦比亚,MD)和15克USP-Dextrose,报道在以前的研究18]。Postdose呼吸样本获得30岁,60岁,90分钟。采集的呼吸样本,受试者被要求到期通常用吸管进10毫升气体Exetainer管(Labco Exetainer系统,¹³C和气体测试瓶,Labco有限,英国)。呼吸样本分析同位素比率质谱计(irm) (Finnigan呼吸垫+,不莱梅,德国)。基底和90分钟postdose呼吸样本用于比较绝对增加¹³C,表示为δ在‰18,30.- - - - - -32]。

3所示。总测量有限公司₂生产

在平行于呼吸测试中,我们还测量了总耗氧量(VO₂)、二氧化碳总产量(V有限公司₂)、代谢率(RMR)和呼吸商(RQ)使用通风罩间接量热法单元(Deltatrac II;传感器医生,美国)22,33]。Deltatrac气体分析仪的校准每运行一个span O 95.9%的气体混合物₂和4.1%的公司₂。大气压力是使用一个独立的无液气压计校准(美国科尔改)。室温保持在24和26°C和相对湿度50 - 60%。Deltatrac系统定期检查已知通过燃烧大量的丙烷气速度类似于受试者的能量消耗他们的体重范围内。天然气燃烧复苏范围外的±2.0%₂和有限公司₂被用来调整呼吸气体交换个人的测量。

在禁食条件下,所有科目休息代谢单元至少30分钟,然后进行测量协议。每个测量之前是林冠下一段10分钟的适应环境;这一时期的数据并不包括在分析中。基底的呼吸样本获得之前呼吸测试解决方案。Deltatrac测量是重启,V有限公司₂被永久地记录在毫升/分钟。测量也停在30、60和90分钟后的消费解决方案采集的呼吸样本。

4所示。统计分析

数据表示为手段和标准偏差。正常验证,必要时和日志转换应用和表达为几何手段和95%置信区间。皮尔森的相关矩阵被用来评估变量之间的相关性;特别是,过期的增加之间的关系¹³有限公司₂在90分钟后与HOMA和空腹胰岛素剂量调整之前和之后进行分析总有限公司₂生产来源于间接测热的测量。的诊断性能¹³有限公司₂方法和测试的准确性区分病变和正常情况下被评估使用接受者操作特征(ROC)曲线分析(34,35]。ROC曲线也被用来确定胰岛素抵抗的程度。选择的截止值对应于最高的敏感性和特异性。积极的和消极的预测价值及其95%置信区间(95% CI)获得的分析,以及曲线下的面积。使用定义胰岛素抵抗的分界点¹³有限公司₂,参与者被分为个人和non-insulin-resistant胰岛素抵抗个体。临床和代谢变量检查正常,日志转换如果需要。使用学生的这些团体之间的差异进行了分析t以及使用一个通用的统计软件(统计人员统计窗口,系统版本2007 Kaysville,美国)。接受者操作特性曲线曲线下的构造和区域(AUC)与相应的95%可信区间估计使用统计软件MedCalc 2009(医学计算器,Mariakerke,比利时)。相关系数的比较是通过使用费舍尔的转换设置置信区间。

5。结果

这项研究包括58成年受试者(38女性和20名男性)的临床和代谢特征展示在表1。

图1显示了一个逆相关性HOMA胰岛素抵抗的标志和呼吸测试δ¹³有限公司₂(‰)的相关系数−0.41 ()在90分钟后剂量。有限公司总₂生产还与体型有关,样本包括范围广泛的BMI的(18.5 - 48.7);因此,在相同的90分钟时间里,总有限公司₂生产也是衡量通风罩量热方法,这个数据是用来纠正HOMA和呼吸测试结果之间的关系。表2显示之间的关系δ¹³有限公司₂(‰)呼吸测试结果和变量与胰岛素抵抗有关,之前和之后的调整总有限公司₂测试期间的生产。调整后的总股份有限公司₂生产,δ¹³有限公司₂相关性与HOMA和空腹血糖是那么强势,但仍显著;然而,与空腹胰岛素相关性,腰围、体重指数、体脂百分比不再显著()。

使用ROC曲线了δ¹³有限公司₂(‰)和HOMA值,敏感性和特异性计算在不同的水平。图2显示了预测ROC曲线;的y设在显示灵敏度和x设在对应假阳性的呼吸率测试。敏感性和特异性的最高价值是用来确定9.99‰的分界点δ¹³有限公司₂,这与灵敏度为80.0(95%置信区间CI: 51.9, 95.7)和特异性为67.4 (95% CI: 51.5, 80.9)。个人在这个分界点为9.99‰δ¹³有限公司₂被认为是胰岛素抵抗。

58岁的受试者评估,15人被归类为胰岛素抵抗的呼吸测试δ¹³有限公司₂数据;12这些15也被视为由HOMA IR结果(真阳性,TP),而3没有红外(假阴性,FN)。58岁的主题,43并非由呼吸分为红外测试δ¹³有限公司₂数据和结果,14个假阳性和29也列为被HOMA胰岛素敏感(真正的底片,TN)。

临床和代谢变量确定与胰岛素抵抗和胰岛素敏感性的基础上δ¹³有限公司₂从呼吸测试,9.99‰的分界点。腰围和体重指数与红外高个人的呼吸测试(),而身体脂肪百分比没有()。糖化血红蛋白、甘油三酯和收缩压和舒张压高的IR组(和、职责),而高密度脂蛋白胆固醇较低()和低密度脂蛋白的差异没有达到意义。

6。讨论

这项研究集中在改善胰岛素抵抗的估计使用先前提出的方法基于[¹³C]葡萄糖呼吸测试。在正常个体,胰岛素的存在导致葡萄糖吸收发生在各种各样的细胞,然后进行糖酵解和葡萄糖氧化或分流的脂肪合成。在这两种情况下,有限公司₂产生的代谢产物,进入血液循环,消除肺部。一般呼吸测试方法背后的假设是,摄入(¹³C]葡萄糖会导致检测的过期¹³有限公司₂。在糖尿病的情况下,葡萄糖耐受不良,不同阶段的胰岛素抵抗,葡萄糖吸收会受损导致的生成率降低¹³有限公司₂(18]。

正如预期的那样,我们的数据显示最小的¹³有限公司₂值(‰)糖尿病组的受试者,(¹³C]葡萄糖呼吸测试结果显示显著的逆与HOMA协会(;)。Lewanczuk et al。18]最初呼吸测试的结果相比,黄金标准(euglycemic夹)和其他代理方法,如QUICKI和HOMA,在26个主题和发现euglycemic夹(更高的相关性比与HOMA), ()。2009年,巴纳吉et al。21)发现了一个重大的HOMA和呼吸测试结果之间的相关性()98年主题,类似于本研究中观察到的相关性。Jetha et al。20.)还评估了(¹³C]葡萄糖呼气试验在一个白人儿童青春期前的样本,发现呼吸测试和代理之间的显著联系HOMA方法(,)[20.,21]。所有这些研究表明一个明确的关系(¹³C]葡萄糖呼吸测试结果和不同的红外标记,表明该方法可能是一个简单、无创的选择高危个体诊断IR。然而,其他因素必须被考虑。

狄龙et al。36)提交的数据(¹³C]葡萄糖衍生¹³有限公司₂在呼吸过程中收集标准口服葡萄糖耐量试验(OGTT),扩展到10 h采样周期。这些数据显示,一个好的外表的分离¹³有限公司₂在标准的呼吸1 - 3小时口服葡萄糖耐量试验(OGTT),平均7‰¹³有限公司₂PDB单位相比与普通OGTT科目。4 - 5小时后消失的区别。我们的协议样本收集的呼吸是在这一时期,具体地说,在90分钟后剂量的AUC和截止点计算。

评级和Langhans37)指出,一个重要的限制¹³C呼气试验可能是内源性CO₂生产,这是影响体重,特别是新陈代谢的活跃细胞,以及由饮食中营养素的类型和数量。埃尔温et al。22)描述的耗氧量和有限公司的区别₂在肥胖和正常生产的个人。在我们的研究中,我们测量总内源性CO₂生产在平行于呼吸测试。公司的过期的总额₂在90分钟被用来调节葡萄糖呼吸试验结果之间的相关性和HOMA。这种调整改变的值从0.41−−0.26;然而,这些相关系数没有显著不同。我们的研究结果同意评级的观察和Langhans [37]表明δ¹³有限公司₂(‰)结果依赖于内源性CO₂生产(22,37]。根据这些作者,任何呼吸测试必须采取内源性CO₂生产考虑的计算实际或累积的¹³有限公司₂消除或¹³有限公司₂产量达到顶峰。可能在其他研究发现的相关性可能高估了之间的关系δ¹³有限公司₂荷马或其他红外(‰)和参考方法。没有其他文件使用(¹³C]葡萄糖呼吸试验也测量了内源性CO₂。

敏感性和特异性分析是用来确定一个分界点δ¹³有限公司₂值(≤9.99‰¹³有限公司₂红外个人)。2004年专利Yatscoff et al。38)也使用类似的分界点≤9.0‰¹³有限公司₂;重要的是提到这些研究之间的比较方法不同。在目前的研究中,测试精度是由(80.0)的敏感性和特异性的值(67.4);方法提到67年观测值的敏感性和特异性,类似于我们的特异性值(67.4),但不同于我们的灵敏度值80。

理想的诊断方法应该有敏感性和特异性都接近100,和方法与价值低于80不应被视为39];然而,并不是常见的诊断方法与价值超过90。ROC曲线,曲线下的面积(AUC)是一个全球性的测量准确性的诊断测试(39和本身显示测试的有效性;我们发现一个AUC为0.74。摩根等人,不要40,41)表示,值在0.5和0.7之间表明准确性差,在0.7和0.9之间的值表明,方法可以用来达到一定的目标。应该注意的是,对于临床应用,AUC值可能是更好的指标高于高值的敏感性和特异性,因为AUC是衡量测试精度;另外AUC允许估计效果大小的指标,直接关系到临床意义,特别是当预测变量是二进制。在临床的设置,筛查具有高度的敏感性和特异性较低时更有价值的目的是迅速发现疾病的初始阶段。红外是一种亚临床疾病之前非常严重的葡萄糖代谢变化;因此,一个适当的筛选策略应该优先考虑早期检测的红外,可能延缓或防止2型糖尿病的过度负担。

7所示。结论

(¹³C]葡萄糖呼吸测试是一个简单的,安全的,和非侵入性的方法,可用于各种各样的人,包括儿童和孕妇。方法本身似乎没有足够强劲的准确诊断胰岛素抵抗;然而,我们的研究结果表明,测试可以帮助识别那些没有胰岛素抵抗。筛选可能有助于使预防努力发展的更好解决2型糖尿病在临床的设置。

确认

没有潜在的利益冲突与本文相关的报道。m·e·瓦伦西亚设计研究,监督的行为研究,写论文,是担保人。e . Ibara-Pastrana招募受试者进行生理测量和辅助写作手稿。m . c . c .银进行了临床和生化评价和写论文。g·阿尔瓦雷斯进行统计分析和写论文。作者感谢患者自愿参与本研究。我们也感谢克里斯汀·斯莱特她的建议考虑有限公司总₂生产和他们从CIAD谢谢a·c·盖乐葛斯,a . c .呼吸样本的分析。