胰岛β细胞功能是指胰岛β细胞在葡萄糖及葡萄糖以外的因素（如精氨酸、胰高糖素、化学药物等）刺激下释放胰岛素以维持血糖水平稳定的功能。胰岛β细胞分泌的激素至少有4种：胰岛素、C肽、胰岛素原以及胰淀素。对胰岛β细胞功能的评价都是在测定这些激素浓度的基础上进行的。胰岛β细胞功能缺陷是导致糖尿病的重要病理生理机制。胰岛β细胞的功能变化与各型糖尿病的发生、发展、病情转归均密切相关，故胰岛β细胞功能的测定对糖尿病的诊断、分型、判断病情和预后、指导治疗和科研工作都具有重要意义。

血糖水平是反映胰岛素分泌和作用最简捷可靠的指标。血糖升高意味着β细胞分泌胰岛素的功能受损。由于血糖水平受胰岛素分泌能力及机体对胰岛素敏感性的双重影响，因而并非血糖水平相同的人胰岛β细胞功能都一样。血浆胰岛素水平是反映β细胞分泌胰岛素功能的又一重要指标。由于存在较大的个体差异，仅测量1次胰岛素浓度不足以解释患者的胰岛β细胞功能状态。通常在葡萄糖或者其他刺激物作用下，测定刺激后各时点的胰岛素浓度，结合一些数学模型计算胰岛素的分泌规律，并与正常人对照，以此判断胰岛β细胞的功能。

目前，检测胰岛β细胞功能的方法主要分为检测葡萄糖刺激、非糖物质刺激的胰岛素分泌以及β细胞分泌其他物质的功能。

目前在各种检测方法中高糖钳夹试验被公认是评价胰岛β细胞功能的最精确的方法，是金标准，可同时评估β细胞在葡萄糖刺激后胰岛素的分泌能力以及组织对胰岛素的敏感性。该方法是由De Fronzo于1979年首先应用于人胰岛β细胞功能的检测。其原理是通过持续输注外源性葡萄糖，将血糖控制在需要的高糖水平，观察β细胞对葡萄糖的反应，从而评价胰岛β细胞功能。在持续的高糖刺激下，胰岛素的分泌呈现双相。第1时相指输入葡萄糖10分钟内胰岛素的分泌，峰值多在4～6分钟。在葡萄糖的刺激下，β细胞内储存有胰岛素的β颗粒迅速释放，循环中胰岛素浓度快速升高，以促进组织对葡萄糖的摄取，它主要反映β细胞的储备功能。由于β颗粒的数量是有限的，故随后的胰岛素分泌减少，但外源性葡萄糖的输注入为地造成高血糖状态可刺激β细胞继续合成和分泌胰岛素，使β细胞有机会显露其最大的胰岛素分泌能力。故第2时相胰岛素分泌逐渐平缓上升并与高糖持续时间保持一致。由于高糖钳夹试验使不同个体血糖升高的水平相同，且可定量的了解胰岛素的双相分泌，故能精确地评价胰岛β细胞的储备和分泌功能。此外，当高糖钳夹达到稳态时，机体中利用葡萄糖的空间被充满，经校正葡萄糖空间值和尿糖值后，葡萄糖输注率被认为是机体的葡萄糖代谢率（M）；同时稳态时胰岛素的分泌量最大且较稳定（I），故用M/I可评估胰岛素的敏感性，但在评估胰岛素敏感性方面，高糖钳夹不及正葡萄糖钳夹技术准确。操作程序为在空腹静息状态下输注外源性葡萄糖，在限定的时间使血糖迅速达到高于空腹状态的水平（11mmol/L左右）。根据负反馈机制调整葡萄糖输注速率，维持此水平约2～3小时。根据输注葡萄糖10分钟内（0～10分钟）的胰岛素值可以了解胰岛素Ⅰ相分泌的状况。根据输注葡萄糖并维持高血糖稳定时的平均血胰岛素浓度来评价β细胞的最大胰岛素分泌量。高糖钳夹技术虽然精确，但操作复杂，需专门技术人员、输注泵及相应程序，费用高，因血糖平台值要高于基础值，故严重高血糖未控制时不宜应用。因此，它不适宜于大规模临床应用，仅用于一定个体的研究工作。

方法为在1～3分钟内静脉推注50%的葡萄糖溶液，剂量为300mg/kg，最多不超过25g，在注射后3小时内的相关时点频繁取血（共23～30次）。IVGTT的临床意义在于：①可了解高危个体尤其是可能发展为1型糖尿病（T1DM）的个体的胰岛β细胞功能。②在早期2型糖尿病（T2DM）患者中胰岛素第一相分泌缺乏，第二相仍正常，但到了病程后期第二分泌相也较低平。可用此试验来判断T2DM患者的病情。③定期的IVGTT可了解T2DM的自然病程。IVGTT操作相对简单，重复性较好，不受胃肠激素及口服葡萄糖所致的个体吸收不同等影响。可能出现的不适有发热、潮红等，因其未达到葡萄糖的稳态，在精确性方面不如高糖钳夹。常用的评估β细胞功能的方法是第一时相胰岛素分泌（acute insulin response，AIR）。AIR为在静脉葡萄糖耐量中测定的1～15分钟血浆胰岛素的峰值，正常人高峰通常在250～300μU/ml，而糖尿病患者常低于50μU/ml。

由静脉葡萄糖耐量试验，结合各种不同的数学模型，又延伸出若干种方法。

MMM是Bergman等在IVGTT基础上，根据数据的分辨性、合理性、最佳拟合度及统计学特征对8个胰岛素分泌动力学数学模型筛选出的最佳模型。因其选取参数最少，故称之为“最小模型”。最小模型技术利用多样本静脉葡萄糖耐量试验，在空腹12小时后进行测试，在0～2分钟时静脉快速注射50%葡萄糖液体（0. 3g/kg），在20分钟时静脉快速（1分钟内）注射胰岛素（0. 03U/ kg），从基础状态至注糖后180分钟，在30个左右的时点采集血样测量血糖和胰岛素值，借助Bergman-MINIMOD软件包同时计算胰岛素敏感性、胰岛素分泌能力、葡萄糖自身代谢和抑制肝糖输出效能，具有较强的实用价值。MMM较高糖钳夹技术操作简单，且接近生理状态，并与后者相关良好，但取血多，耗时长，计算相关数据需Bergman's Minimal Model计算机软件包。由于MMM取血30次，次数较多，Steil、我国洪洁等用改良MMM，将抽血的样本数减少，发现样本减少至12次后，该法仍不失为较可靠的评估胰岛功能的工具。

Hosker等于1985年提出CIGMA。模拟生理性餐后葡萄糖刺激，建立数学模型，观察胰岛素动力学变化。提供了较MMM接近生理性的负荷。方法为基础状态下一侧以5mg/（kg•min）速度输注葡萄糖，另侧于-15、-10、-5、50、55、60分钟采血，测胰岛素/C肽。根据模型，计算相对β细胞功能值（B%，以35岁以下正常体重糖耐量正常者β细胞功能值为100%）。本法同高糖钳夹技术相关好，重复性较好，适合群体研究。局限性：①其数学模型假设肝、外周组织胰岛素抵抗程度相同且β细胞对刺激最大反应呈数量式减低；②对正常人敏感性较低；③模型须专门配备。Hermans等延时至120分钟，加测110、115、120分钟值，得出数据适于不同糖耐量人群，并认为优于MMM。

此试验是筛选糖尿病的最常用方法之一，亦可用于评价胰岛β细胞功能及葡萄糖代谢。将75g无水葡萄糖溶于250ml水中口服，测定空腹及糖负荷后30分钟、60分钟、2小时、3小时血糖及胰岛素和（或）C肽浓度。

当患者不宜行OGTT时，可行标准馒头餐试验或混合餐试验。以标准馒头（富强粉制，100g）取代葡萄糖，10分钟内服完，余要求同OGTT。结果分析、影响因素、适用范围类似OGTT。国外多行混合餐试验，根据受试者所需食物量及蛋白质、脂肪、糖比例制成混合餐，有认为更接近生理状态。DCCT小组报道，混合餐后第90分钟C肽值＜0. 2nmol/L，表明β细胞功能差；若为0. 2～0. 5nmol/L则需行强化胰岛素治疗。但本试验只是粗略评估方法，不同民族、地区的饮食习惯不同，标准餐难以统一。

OGTT较适合于流行病学研究，而对于精确测定单一个体β细胞功能尚存在一定限制。

在应用OGTT来评价胰岛β细胞功能时，常常借助以下几个指标。

可作为评价早期胰岛素分泌相的指标，其中血糖单位为mmol/L，胰岛素单位为μU/ml。该指标在IGT时就已经发生了改变，到糖尿病阶段则更加显著。这一比值曾用于临床研究，近年来国外经常使用于某些前瞻性研究，是公认较好的β细胞功能检测指标之一，可反映早期的胰岛素分泌功能，其缺点是对胰岛素分泌曲线平坦的人群，该指标不能比较其胰岛β细胞功能的不同。

作为评价二相分泌的指标。OGTT胰岛素曲线下面积按下式计算INSAUC = 0. 5×FINS +INS30 + INS60+INS120+0. 5×INS180（FINS为空腹胰岛素，INS30、INS60、INS120、INS180分别为OGTT后30、60、120、180分钟的胰岛素；单位均为μU/ ml）。计算胰岛素曲线下面积可判定胰岛β细胞功能，但是如果进行相对更准确的评估时，必须除外胰岛素抵抗的影响，所以在肥胖或胰岛素抵抗程度相似人群的个体间，如1型糖尿病患者之间、2型糖尿病患者之间、LADA患者之间，可用胰岛素曲线下面积来判定胰岛β细胞功能。需注意的是，因其只反映了胰岛素分泌数量，而没有反映胰岛素达峰时间，因而不能区分曲线下面积相同但达峰值不同的正常人和2型糖尿病患者的胰岛β细胞功能的差异。

正常人在糖负荷后胰岛素水平可比基础值升高6～8倍，低于5倍者提示已有胰岛β细胞功能损害，低于2倍者说明存在严重的胰岛β细胞功能受损。该方法相对可靠，可在临床工作中普遍采用。使用中需注意的是，以胰岛素升高水平来评估葡萄糖耐量低减人群的胰岛β细胞功能可能比葡萄糖耐量正常人群更好，因此，在评估不同糖耐量水平人群的胰岛β细胞功能时，是否采用该方法需仔细考虑。目前的胰岛素测定方法很难对高值做出准确的测定，所以单纯以绝对升高倍数判断要十分谨慎。

由Hosker等提出，空腹稳态时，血糖及胰岛素相互作用反馈达到平衡；根据基础状态下，不同β细胞功能及胰岛素抵抗与空腹血糖（FBG）及胰岛素浓度（FINS）的关系，得出稳态模型胰岛素分泌指数Homa-β= 20×FINS（FBG-3. 5），其中FBG单位为mmol/L，FINS单位为μU/ ml，下同。如简化可得β%= IFINS/FBG（假定35岁以下正常体重糖耐量正常者β细胞功能是100%）。该公式仅涉及FINS及FPG水平，只需取一次空腹值，就能对胰岛素分泌情况作出大致的估计。因此，在临床工作中得以广泛应用，尤其值得称道的是在著名的2型糖尿病前瞻性研究UKPDS中用来评估胰岛β细胞功能的方法就是HOMA指数。HOMA不需要外界刺激即可评估β细胞功能，简便易行，但变异系数较高，适于人群筛查。应排除干扰因素，如应用3次基础血样均值排除胰岛素脉冲变化影响等。因为胰岛β细胞衰竭在葡萄糖负荷下才能充分暴露，而空腹状态只能部分地反映胰岛β细胞功能，因此该公式的缺点是容易高估胰岛β细胞功能，在使用中需予以注意。另外一个涉及胰岛素敏感性的公式：HOMA-IR=FPG×FINS/22. 5，低HOMA-IR表示高胰岛素敏感性，而高HOMA-IR表示低胰岛素敏感性。

静脉给予精氨酸可刺激胰岛素和胰高糖素的释放，而被用于评估糖尿病患者残存的β细胞功能。静脉快速推注仅诱发快速胰岛素分泌相（第一相），而静脉滴注可诱发胰岛素双相反应。第一相是精氨酸刺激后短时间内出现的一个胰岛素快速分泌阶段，将胰岛细胞储存的胰岛素释放入血，血液中胰岛素浓度快速升高并快速下降。第一相反应的是胰岛β细胞的分泌能力。第二相是精氨酸刺激后增加胰岛素合成并缓慢释放入血，反映胰岛β细胞合成分泌能力。葡萄糖代谢异常的早期阶段，细胞膜葡萄糖转运系统发生下降调节效应，对胰岛素敏感性降低，非糖物质精氨酸因作用于β细胞的不同位点仍可保留对它的反应，而且在糖尿病高糖状态下表达能力增强。精氨酸刺激有反应表明机体尚存在一定数量的β细胞，可继续分泌胰岛素；如果精氨酸刺激无反应，则机体β细胞功能已衰竭。通常用10%的盐酸精氨酸溶液（50ml）在30～60秒内静脉注射。于注射后2、3、4、5分钟测定胰岛素浓度。以2～5分钟胰岛素均值与空腹胰岛素的差值来判定β细胞胰岛素分泌功能。因其具有简单、耗时短、易于规范化、重复性好等优点，可用于各种人群的筛选，尤其是对DM人群β细胞功能的研究。对于双相胰岛素分泌均缺乏的患者可了解其是否还存在有功能的β细胞。若对葡萄糖反应很差的个体，精氨酸刺激仍有良好反应，表明机体尚存在一定数量在非糖刺激下仍能分泌胰岛素的β细胞。若精氨酸刺激后也无反应，表明机体β细胞可能已丧失殆尽，用药物刺激也无济于事。该方法安全，常见的副作用是口内金属味或短暂的麻刺感。

胰高糖素刺激试验其临床意义与精氨酸刺激试验相同，主要用于了解胰岛素第一相分泌情况。方法为静脉注射1mg胰高糖素，测定0、6分钟C肽或胰岛素水平。与精氨酸相比，胰升糖素升高血糖水平相对弱，刺激后胰岛素分泌明显增加的患者可能对磺脲类药物刺激无反应，因此本试验不能预测后者是否有效。目前该方法在临床上最主要的作用是判断胰岛β细胞功能是否已完全衰竭，在1型糖尿病的诊断方面有提示作用。可能出现的不良反应有恶心、呕吐、潮红、心跳加速。目前亦有用胰升糖素样肽-1（GLP-1）进行刺激的研究，其不良反应弱，对刺激胰岛素分泌的作用强。

方法为在静注葡萄糖（0. 3g/kg，最大剂量25g）后20分钟给予一定剂量的甲苯磺丁脲静脉注射，观察注射前后胰岛素分泌值变化的情况。以注射甲苯磺丁脲后增加的胰岛素曲线下面积或注射后一定时间内平均胰岛素的增量来评估细胞功能。可了解对葡萄糖刺激缺乏反应的人群潜在的β细胞分泌功能，可预测β细胞上磺脲类受体突变个体的药物疗效，指导治疗。但不能有效反映已接受磺脲类药物治疗的2型胰岛素患者的β细胞功能。

胰岛素由PI裂解而来。PI的生物活性不足胰岛素的10%。糖代谢异常时PI逐渐增加、PI/Ins比值也发生变化。国外前瞻性研究对IGT者进行5年随访，其中部分个体转变为糖尿病，将这一组个体基线时的PI进行分析发现，凡是由IGT转变为2型糖尿病的个体，其基线PI水平显著高于未转变为糖尿病的IGT个体。这提示PI可以作为早期预测糖尿病发生的一项指标，并适用于临床和流行病学研究。在2型糖尿病个体，空腹PI及PI/免疫反应性胰岛素（IRI）大约是正常个体的2倍，葡萄糖刺激后其比值也较正常者大2～3倍。PI/IRI不成比例地升高能预测高危个体中发展为2型糖尿病的可能性，也是β细胞分泌功能减退的一个指标。

在胰升糖素刺激试验中，通常用C肽值来评估β细胞功能。在上述的大部分试验中双抗体放射免疫法测定C肽可以代替测定胰岛素，特别对于用胰岛素治疗的糖尿病患者，其值不受外源性胰岛素的影响，可依此了解此类人群β细胞功能。正常人空腹血浆C肽水平约为400pmol/L。进食后迅速上升，于1小时后达到高峰，约为空腹值的8倍，第2、3小时后逐渐下降。

IAPP亦称胰淀素，是细胞正常分泌的肽类，是胰岛β细胞胰淀素基因表达终产物，其可能在胰淀粉样沉积中具有生理意义。目前一般认为它是胰岛素的制衡激素，同胰岛素抵抗及β细胞功能异常相关。胰淀素对葡萄糖刺激的分泌反应强于胰岛素，故胰淀素的测定也被逐渐应用于临床工作及科研中。目前主要用于胰淀素测定的方法有放射免疫法、ELISA等。空腹血浆胰淀素约为1. 5～2. 5pmol/ L，葡萄糖刺激后30～60分钟上升至7～10pmol/ L。

糖尿病进程中胰岛β细胞功能的障碍是多方位的。胰岛素脉冲样分泌模式、PI水平、糖刺激后胰岛素一相分泌反应的检测等可以在具有糖尿病高风险因素的正常糖耐量人群中如高龄个体和糖尿病患者的一级亲属中进行，以便较早发现胰岛β细胞缺陷。而精氨酸试验的胰岛素一相分泌反应可能在糖尿病发生后才会出现异常，胰升糖素试验则可能在更晚的阶段才能判断出胰岛β细胞功能异常。因此，可根据研究的目的来选择合适的功能试验。例如，在正常糖调节阶段可通过高糖钳夹来了解高危人群胰岛β细胞可能存在的潜在缺陷；在胰岛β细胞逐渐衰退过程中，可选用IVGTT、OGTT早期评价胰岛素分泌的指标；而在发生糖尿病之后，可将精氨酸试验以及OGTT的二相胰岛素分泌反应的变化作为判断病情轻重的指标；而在胰岛β细胞功能即将衰竭时，只能选择胰升糖素试验来判断其衰竭程度。总之，选择胰岛β细胞功能检测的方法要取决于检测目的并结合个体在糖尿病自然病程中所处的阶段进行综合考虑。如果是为了发现潜在的胰岛β细胞缺陷，特别是在评价药物疗效和研究机制方面，须选择一些比较精确、敏感的方法。而在临床上进行大样本研究时，宜选用方便易行、重复性好的方法。一种胰岛β细胞功能检测方法往往不能全面反映胰岛β细胞功能状态，往往需联用多种方法综合判断。