胰岛素抵抗：心力衰竭

越来越多的证据表明慢性心力衰竭 (CHF) 和胰岛素抵抗 (IR) 之间存在相互关系。 研究表明，CHF 患者存在 IR，IR 的程度与运动能力下降和峰值耗氧量 (VO2) 相关。

IR 还与糖尿病和其他慢性疾病患者以及健康受试者的运动能力下降有关，证实 IR 与运动不耐受独立相关研究表明，IR 在病理生理学上与 CHF 相关，并与CHF 的疾病进展。 这可能是因为 IR 与内皮功能障碍、炎症、氧化应激增加和心肌重塑有关；加速 CHF 疾病进展的过程。 因此，IR 现在已成为改善 CHF 患者症状和预后的潜在干预靶点。

然而，仍有一些关键问题没有得到解答。 首先，泰赛德 CHF 患者队列中 IR 的患病率是多少？ 英国以外的先前研究检查了 CHF 中 IR 的患病率，这些研究是在前 B 受体阻滞剂时代进行的。 然而，可能会恶化代谢控制的 B 受体阻滞剂现在广泛用于治疗 CHF​​。 在我们目前的 CHF 患者队列中，患病率可能更高。 其次，CHF中IR的潜在促成因素是什么？CHF中IR的确切机制尚不清楚。 CHF 中的交感神经过度活动可以急剧降低胰岛素敏感性，它还会减少胰岛素从胰腺 β 细胞中的释放，并增加肝葡萄糖的产生。 其他介质包括细胞因子和脂联素和瘦素。 骨骼肌体积的减少和内皮功能受损以及骨骼肌血流减少也可能导致 CHF 的 IR。 确定这些不同因素的相对重要性可能有助于确定克服 CHF IR 的治疗策略。 最后，CHF 运动能力受损和峰值 VO2 降低的机制是什么？运动 VO2 测量全身的耗氧量，它反映了心输出量和外周氧的利用。 我们不知道这个问题是否是由于 CHF 的心输出量减少和/或外周利用减少的恶化。 为了确定这一点，我们计划在测量 VO2 的同时测量心输出量。

该研究的目的和目标是：

主要目标

• 确定泰赛德慢性心力衰竭 (CHF) 患者胰岛素抵抗 (IR) 的患病率
• 确定与 CHF 中的 IR 相关的因素

次要目标 IR 可能具有潜在的功能性后果

• 是否与运动能力下降有关？
• 它与内皮功能改变有关吗？

调查：

患者将在禁食过夜后到达研究实验室。 在书面知情同意后，患者将接受全面的医学检查，并抽取血液（40 毫升）用于测量神经激素。 此后，将进行以下测试：

（一世）。 胰岛素抵抗的测量将使用经验空腹胰岛素抵抗指数 (FIRI) 进行评估。对于该测试，将测量空腹血糖和胰岛素水平。 空腹胰岛素抵抗指数由血浆胰岛素和葡萄糖的乘积组成，FIRI=空腹葡萄糖X空腹胰岛素/25。

(ii). 人体测量（用于测量脂肪量和无脂肪量）。 身体脂肪可以通过（身高、体重、皮褶厚度、腰围和臀围）来衡量。 本研究中的身体脂肪估计将通过皮褶厚度测量或 Holtain 皮褶卡尺 18。 测量可以使用身体周围 3 到 9 个不同的标准解剖部位。 通常只测量右侧，方法是在适当的位置捏住皮肤以抬高双层皮肤和下面的脂肪组织，但不包括肌肉。 然后将卡尺置于夹点下方 1 厘米处并与夹点成直角，2 秒后读取读数。 应取两次测量的平均值。 如果两次测量差异很大，则应进行第三次测量，然后取中值。 在这项研究中，Holtain 皮肤褶皱卡尺将用于测量三头肌皮肤褶皱，直到每个受试者的两个完全相似的连续读数。

(四). 内皮功能将通过反应性充血-外周动脉张力测定 [RH-PAT] 来确定 RH-PAT 是一种非侵入性技术，通过测量反应性充血期间数字脉搏量的变化来评估外周微血管内皮功能 21-24。 Bonetti 及其同事21 最近报道说，它是一种可靠的非侵入性工具，可以识别患有冠状动脉微血管内皮功能障碍的个体。 该设备（Itamar Medical Ltd., Caesarea, Israel）由两个手指安装的探头组成，其中包括一个位于刚性外壳内的充气乳胶气垫系统。 探头设计允许在整个探头内应用恒定且均匀分布的接近舒张期的反压，这通过减轻动脉壁张力来提高灵敏度，并防止静脉血液汇集以避免静脉小动脉反射性血管收缩。 指尖的脉动体积变化由压力传感器感应并传输到个人计算机，信号在个人计算机中进行带通滤波（0.3 至 30 赫兹）、放大、显示和存储。

PAT 研究将在舒适的热中性环境中以仰卧位和双手处于同一水平的患者进行。 将血压袖带放在一只上臂（研究臂）上，而对侧臂用作对照（控制臂）； RH-PAT 探头将放置在每只手的一根手指（手指 II、III 或 IV）（双手的同一根手指）上。 带有探头的手指两侧的手指将使用柔软的海绵环分开，并开始连续记录双手的脉动血容量反应。 在 10 分钟的平衡期后，将研究手臂上的血压袖带充气至高于收缩压 60 毫米汞柱 5 分钟。 然后将袖带放气以引起反应性充血，同时继续进行 PAT 记录。 十分钟后，将给予患者单剂量硝酸甘油 (NTG)（0.4 mg，舌下含服）以评估不依赖内皮的 PAT 反应。

反应性充血-PAT 数据将由计算机以独立于操作员的方式进行分析。 作为反应性充血程度的量度，反应性充血-PAT 指数将计算为袖带放气后 1 分钟开始的 1 分钟时间间隔内 PAT 信号的平均振幅除以袖带充气前 3.5 分钟时间段的 PAT 信号（基线）；来自研究组的反应性 PAT 指数值随后将归一化到控制组以补偿潜在的全身变化。 将以类似方式评估对 NTG 的充血反应。 首先，从舌下 NTG 给药后 5 分钟开始的四个连续 1 分钟周期的平均 PAT 信号幅度（5 至 6 分钟、6 至 7 分钟、7 至 8 分钟和 8 至 9 分钟） -min 间隔）将被计算；然后将 PAT 对 NTG 的响应计算为记录峰值平均 PAT 信号的 1 分钟间隔的 PAT 振幅除以基线 PAT 信号振幅（NTG-PAT 指数）的比率。

(五). 心肺运动测试将通过增量循环测力法确定。 将在整个测试过程中使用 Innocor 系统（Innocor，丹麦）连续进行呼出气体分析，该系统可以测定 VO2 和心输出量。

患者将进行分级最大自行车运动测试。 休息 3 分钟后，运动将从 0 瓦的工作负荷开始，然后每 3 分钟增加 25 瓦，直到症状达到最大值。 在整个测试过程中，将使用 Innocor 系统（Innocor，Innovision A/S，欧登塞，丹麦）连续进行呼出气体分析，该系统可以测定 VO2 和心输出量。 峰值摄氧量将定义为在运动的最后 20 秒内达到的最高摄氧量值。 除了摄氧量 [V02]、二氧化碳生成量 [VC0 2]、呼吸频率 [RR]、峰值速率压力乘积 [RPP] 和总呼气量 [VE] 外，还将确定。 无氧阈值将从​​ VO2 的通气当量的最低点确定。 心输出量将通过惰性气体再呼吸法 (R) 测定，使用 N2o（血溶性气体）和 SF6（血不溶性气体），浓度分别为 0.5% 和 0.1%，富含氧气。 闭合回路中的潮气量将逐渐增加以匹配生理增加。 使用 SF6 可以让我们测量肺部、阀门和呼吸袋的体积。 N2o 浓度在再呼吸操作期间降低。 需要三到四个呼吸周期才能获得 N2o 冲洗。

(六). 神经激素：抽血检查血浆去甲肾上腺素、血清瘦素、脂联素和血浆细胞因子。 (a) 根据制造商的说明，使用瘦素酶免疫测定或 ELISA 试剂盒 29（DRG Diagnostics，德国马尔堡）对血清中的瘦素 25-28 进行定量测量：简而言之，将 100μl 稀释的瘦素结合物分配到每个孔中微量滴定板，室温孵育 1 小时。 孔中的内容物将摇出，并用稀释的洗涤液冲洗孔 3 次。 在每个适当的孔中分配 50μl 样品（1:5 稀释）和浓度为 0、0.8、1.6、3.1、6.2、12.5 和 25 ng/ml 的标准品。 然后将 50 微升瘦素抗体分配到每个孔的中心以实现完全混合，并将板在 4°C 的湿度室中孵育过夜。 孔中的内容物会摇出，孔冲洗三次，并去除残留的液滴。 将一百微升稀释的二抗分配到每个孔中并在室温下孵育 1.5 小时。 孔中的内容物将摇出，并将孔清洗 3 次。 将一百微升辣根过氧化物酶复合物分配到每个孔中，并在室温下孵育 45 分钟。 在加入 100μl 四甲基联苯胺底物溶液之前重复孔的去除和洗涤，然后在室温下孵育 20 分钟。 通过将 50μl 硫酸终止溶液添加到每个孔的中心来终止酶促反应，并使用 ELISA 微量滴定板读数器（Tecan，Salzburg，Austria）测定 450 nm 处的吸光度。 标准曲线将通过绘制每个参考标准的吸光度与其相应浓度（以纳克/毫升为单位）的图表来构建。 使用相应的吸光度从标准曲线推断值并将其乘以稀释因子 5 将确定每个血清样品的瘦素浓度。 (b) Adponetin30-33 水平将由 Jill Belch 教授的实验室通过放射免疫测定法测量。 (c) 血浆去甲肾上腺素 患者的血样在4℃下离心20分钟，分离出的血浆立即冷冻保存在-80℃直至检测。 血浆去甲肾上腺素 (NA) 将使用电化学检测器通过高效液相色谱法进行测量。 它是测定血浆中 NA 的一种简便、灵敏且可靠的方法。(d) 细胞因子：肿瘤坏死因子 a (TNF-a) ELISA 试剂盒将用于通过放射免疫测定 34-36 测量血清中的 TNF-a。

(vii). 体力活动问卷；在这项研究中将使用堪萨斯城心肌病问卷 (KCCQ)。

(viii). 内皮细胞和血液采集 使用直径为 0.021 英寸的 J 形金属丝 (Daig) 插入 18 号血管导管 (Becton Dickinson)，从前臂浅静脉采集内皮细胞。 导线将转移到 4°C 的解离缓冲液（0.5% 牛血清白蛋白、2 mmol/L EDTA 和 100 μg/mL 肝素的磷酸盐缓冲盐水中）。 细胞将被冲洗，固定在 3.7% 甲醛中，转移到载玻片上，风干，并储存在 _80°C。 血浆和血清将通过离心分离并储存在_80°C。