人体β细胞质量与空腹血糖浓度的关系

以前曾报道过本分析中病例受试者的平均β细胞体积、β细胞复制和β细胞凋亡(三). 在这里，我们现在显示了非糖尿病、空腹血糖受损或患有2型糖尿病的肥胖受试者的血糖与相对β细胞体积的个体数据点。对胰腺组织进行处理，并对其进行胰岛素免疫染色，如前所述对相对β细胞体积进行量化(三). 由于无法获得整个胰腺的重量，因此使用相对β细胞体积作为β细胞质量的替代物。

之前描述了从尸检文件中选择研究对象(三). 简言之，所有受试者均为肥胖者（BMI>27 kg/m²)以及非糖尿病患者（<110 mg/dl[6.1 mmol/l]）(n个=31，年龄66.9±15.2岁，体重指数36.4±6.9 kg/m²)，空腹血糖受损（≥110 mg/dl[6.1 mmol/l]，但<126 mg/dl[7.0 mmol/l]）(n个=19岁，年龄63.1±10.1岁，BMI 36.8±8.6 kg/m²)或糖尿病患者（≥126 mg/dl[7.0 mmol/l]）(n个=7，年龄59.7±岁，BMI 36.5±5.3 kg/m²). 我们只包括2型糖尿病患者，他们没有服用胰岛素或降糖口服药物，这两种药物都会影响测量的血糖浓度及其与β细胞体积的关系。

通过非线性回归分析β细胞体积分数与空腹血糖浓度的关系，建立空腹血糖（因变量）与β细胞体积（自变量）关系的最佳单指数拟合；y=span×exp（−k×X）+平台和夸张的拐点。方差分析用于检测β细胞体积对空腹血糖的影响。

β细胞体积与空腹血糖浓度之间存在显著关系，拐点为x=1.1±0.1%。这种关系是曲线的(图1)因此，当β细胞缺乏超过1.1%时，血糖会急剧升高，而β细胞的质量会进一步降低。

我们报告称，在人类中，相对β细胞体积（以及可能的β细胞质量）与空腹血糖浓度之间存在曲线关系。目前的数据表明，在较宽的β细胞体积分数范围内（高达～10%），血糖值范围较窄，而在较低的β细胞容量范围内，血糖值的范围则要大得多，曲线设定的阈值为～1.1%，从而定义了这一差异。这些发现的含义是，对高于该阈值的胰岛素敏感性变化有更大的耐受性，而低于阈值的胰岛素灵敏度变化和胰岛素分泌功能缺陷对血糖的影响更大。

尸检研究有一些重要的局限性。病例数量通常相对较少。这些研究不可避免地具有横断面和回顾性。我们和其他人提出的数据表明，2型糖尿病中β细胞质量的下降是由β细胞凋亡增加引起的(三,6). 因此，这些数据表明，抑制β细胞凋亡以避免β细胞缺陷可能是延缓和/或避免糖尿病发病的有效方法。事实上，二甲双胍和噻唑烷二酮类药物都被报道在体外抑制β细胞凋亡(6,7)并在临床研究中延迟2型糖尿病的发病(8,9). 2型糖尿病中β细胞凋亡增加的潜在机制包括胰岛淀粉样多肽低聚物形成的毒性、游离脂肪酸（脂肪毒性）、自由基毒性，以及一旦发生高血糖，葡萄糖诱导的凋亡（糖毒性）(10,11).

β细胞缺乏导致血糖浓度急剧升高，这与众所周知的高血糖本身对β细胞功能的有害影响是一致的。其中包括葡萄糖激酶活性降低导致的葡萄糖传感缺陷(12)，解偶联蛋白2活性增加导致葡萄糖诱导的胰岛素分泌受损(13)以及立即分泌的胰岛素储备耗尽(14). 此外，高血糖降低了胰岛素敏感性，进一步加剧了胰岛素分泌减少的影响(15). 虽然目前的数据表明，β细胞质量相对较小的增加可能有助于恢复血糖控制，为了克服上述高血糖和葡萄糖诱导的β细胞凋亡的有害影响，增加β细胞质量的策略可能需要积极的血糖浓度正常化。

总之，人的β细胞质量与空腹血糖浓度之间存在曲线关系。这些数据为旨在恢复β细胞质量以逆转糖尿病或通过保护β细胞质量预防糖尿病的努力提供了一些指导。目前的数据仅描述了一个时间点。只有在能够测量体内β细胞质量的情况下，才能获得关于人类当前曲线上下移动的数据。

这些研究部分由国家卫生研究院（DK59579至P.C.B.，DK61539至P.C.B.和J.D.V.，DK29953至R.A.R.）、德国Forschungsgemeinschaft（DFG；Ri 1055/1-1）和Larry Hillblom基金会（至P.C.B）资助。本研究没有利益冲突。