膵臓β細胞の機能

膵臓ベータ細​​胞機能（同義語はG _β、または空腹時のインスリンとグルコースの濃度から計算する場合は HOMA-Beta または SPINA-GBeta）は、正常血糖、つまり正常な血糖調節の前提条件の 1 つです。これはインスリン分泌能力、つまり一定時間内に ベータ細胞によって生成されるインスリンの最大量として定義されます。

β細胞はグルコース恒常性維持に極めて重要な役割を果たしている。インスリン分泌能力の進行性喪失は、健康な血糖状態から高血糖への移行に関連する重要な欠陥であり、未治療の糖尿病の特徴である。1型糖尿病および膵性糖尿病では、 フィードバックループの観点から、β細胞の破壊が主要なイベントである。2型糖尿病でも、β細胞機能不全は必須の構成要素であるが^[1]、インスリン抵抗性の発生後に起こる。^{[2] [3]}脂肪毒性、アミロイド沈着、酸化ストレス、ミトコンドリア機能不全、ERストレス、炎症などの他のメカニズムも関与している可能性がある。^{[4] [3]} 2型糖尿病におけるβ細胞の喪失は、主にβ細胞のサイズではなく数の減少によって引き起こされる。^[5]インスリン過剰分泌がインスリン抵抗性の程度を補えなくなると、高血糖は臨床的に重要になる。^{[2] [4] [1]}

膵臓ベータ細​​胞機能障害とインスリンの過剰分泌のどちらが2型糖尿病の発症における主要なイベントであるかは未解決の問題である。^[6]両方のシナリオは原因と結果である可能性があり、因果関係の方向は糖尿病のそれぞれのサブタイプによって異なると仮定されている。^[6]したがって、これらはグルコース毒性を伴う複雑なフィードバックループの一部であり、二相性反応をもたらし、それによって突然変異による動的補償の腫瘍効果を防ぐ可能性がある。^[7]

インスリン分泌能力は容易に評価できないため、β細胞機能の測定は困難である。そのため、間接的な測定方法が開発されている。これには動的機能テストと静的機能テストが含まれる。^{[8] [9]}

特定のホルモンや代謝産物を一度測定すると、限られた情報しか得られません。例:

• 空腹時血糖濃度
• 空腹時またはランダムCペプチド濃度

単一点測定は便利で安価であるという利点があるが、一般的には、血糖恒常性障害や1型糖尿病の初期段階の早期診断には十分な情報とはみなされていない。^[10]

β細胞機能の動的機能検査には以下のものがある：^{[11] [12] [13]}

• 経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）
• 静脈内ブドウ糖負荷試験（IVGTT）
• 食事耐性テスト
• 高血糖クランプ

β細胞機能を評価する静的機能検査は以下の通りである: ^{[14] [15]}

• インスリン-グルコース比^[16]
• 修正インスリン-グルコース比^[17]
• HOMAベータ^[18]
• SPINA-GBeta ^[19]

β細胞機能を測定するには、インスリン分泌速度をその時点のグルコース濃度との関係で解釈する必要がある。^[20]したがって、インスリン分泌とグルコース濃度の時間経過を機械的な因果関係として結び付ける数学モデルが必要である。^{[21] [10]}

さらに、β細胞機能は、現在のインスリン感受性に照らして解釈する必要がある。^{[21] [20]}これは、β細胞質量が動的補償によって必要に応じて調整されるため必要であり、^[22]インスリン感受性とβ細胞機能の間に双曲線関係が生じる。^{[4] [9] [1] [19]}インスリン抵抗性の状態では、β細胞が増殖し、その後その分泌能力が上昇する。^[23]この関係に対処する1つの可能性は、配置メトリックに基づいてβ細胞機能を正規化することです。^[20]インスリン感受性とβ細胞機能の積として計算される配置指数は、インスリン抵抗性の発生中は一定であると想定されます。一般に、個人の耐糖能は配置指数に関連していると想定されています。このモデルでは、耐糖能の異なる値が異なる双曲線で表され、1つの双曲線内ではインスリン感受性とβ細胞機能の積は一定のままです。

要約すると、インスリン-グルコース恒常性について意味のあるメカニズムの説明を提供するには、β細胞機能とインスリン感受性を同時に評価する必要があり、すべての観察結果をインスリン感受性^{[24]または抵抗性[2]}の観点から解釈する必要がある。