确定导致 2 型糖尿病的胰岛细胞功能障碍的分子和生理机制 (DIVA-Exeter)

介绍：

作为正在进行的基因研究的一部分，研究人员与合作者合作，确定了与胰岛素的生产和加工相关的几种遗传变异（DNA 变化），并试图了解这些遗传变异如何导致人们生产或加工胰岛素的能力发生差异。 他们的发现将加深人们对胰腺如何在饭后产生和处理胰岛素的理解，并将有助于加深对为什么有些人会患上糖尿病而有些人不会患上糖尿病，尽管肥胖程度相似。 这个问题具有重大的公共卫生意义，因为在可预见的未来肥胖患病率不太可能大幅下降。

研究人员想要检验这样一个假设，即携带不同遗传变异的个体具有不同的生产或加工胰岛素的能力。 当胰腺必须产生胰岛素以响应膳食或膳食成分（例如糖或氨基酸）时，他们将测试这些遗传变异的后果。

学习规划：

这是一项前瞻性的“按基因型招募”队列研究，将在 4 年期间（2014 年底至 2018 年底）测试几种遗传变异（或变异组合）的作用。 如果有强有力的证据表明它们在胰腺和胰岛素分泌中起作用，则将选择遗传变异。 每个基因变异将涉及一组不同的研究志愿者和一组略有不同的测试。 参与者将不知道他们的遗传变异状态。 一些遗传变异将在未来 4 年内被发现，因此不可能在一开始就为所有要研究的队列定义详细的方法。 因此，编写该协议是为了描述与整个研究相关的核心协议，并附有附录来描述研究中的特定队列。 由于一般管理和伦理问题是首要问题，随着在 4 年研究期间发现新的遗传变异，特定群组的附录将作为主要修正案添加，而不是将每个群组作为单独的伦理申请提交。 每组研究志愿者的招募和测试程序将是相同的，除了将在队列特定附录中概述的组件。

研究参与者：

所有参与者将从 NIHR 埃克塞特研究机构 (Exeter CRF) 和/或牛津生物银行 (OBB) 管理的现有研究队列中确定，并且将在埃克塞特 CRF 和/或牛津糖尿病、内分泌学和医学中心内促进招募（强迫症）。 个人将被识别为感兴趣的变体或性别、年龄和 BMI 匹配的控制。 所有潜在的参与者都将被数据管理员“蒙蔽”，这样研究团队就不知道哪些参与者有变体，哪些是对照。 他们将通过信件被邀请参加研究，并提供研究信息表和研究团队的联系方式。 研究小组的一名成员将在 2-3 周内与他们联系，以确定他们是否有兴趣参与，向他们提供有关研究内容的更多解释，并检查他们的资格。 如果他们同意参加，将寻求口头同意进行禁食访问，并进行预约并以书面/电子邮件确认。

识别遗传变异：

测量这些个体的遗传因素是一个持续的过程，涉及使用志愿者在参与埃克塞特 10000 项目/OBB 期间提供的单一现有 DNA 样本进行常规实验室测量。 截至 2014 年 6 月，在埃克塞特，已在 5600 名 EXTEND 志愿者和 1700 名 EXTEND 志愿者的子集中测量了 94 种遗传变异（又名 DNA 变化）和 800,000 种遗传变异。 在接下来的 4 年中，遗传措施将扩展到所有参与者（最多 10,000 人）和所有变体（800,000+）。 这些数据将根据需要返回到 EXTEND/OBB 数据库。

将邀请识别出感兴趣的遗传变异的个体（30-50，取决于相关的特定测试）以及类似数量的性别、年龄和 BMI 匹配的对照个体，而没有感兴趣的变异。 匹配的定义将是同性、年龄 +/- 1 岁和 BMI 在 1 kgm2 单位以内，但如果在更严格的定义中没有足够的个体可用，则这些范围可能会扩大。

参观程序：

所有参与者都将被要求禁食一夜（从前一天晚上 10 点开始），在参加埃克塞特 CRF/OCDEM 的早晨访问之前 24 小时内避免剧烈运动和吸烟（大约 2-4 小时，具体取决于测试选择）。 在任何数据收集或测试之前，将要求参与者签署书面同意书。 不会招募缺乏同意能力的患者。 如果需要，参与者将有机会联系研究团队的成员以更详细地讨论该项目。 所有参与者都将被告知研究的性质和目的、其要求和可能的危险，以及他们在不影响和不危及任何未来临床护理的情况下随时退出研究的权利。

所有参与者都将进行核心数据收集、测量并提供禁食和刺激后的血液样本。 可能会要求一组参与者返回进行第二次访问以进行进一步测试以提供比较措施。 测试的选择取决于正在研究的遗传变异——在队列特定的附录中有详细说明。

所有参与者的核心数据收集、测量和样本 - 大约。 1小时人体测量：将记录数据，包括身高（m）、体重（Kg）、腰围（cm）和臀围（cm）。

病史：包括目前的药物治疗和生活方式信息（吸烟/饮酒）。

BOD POD：将要求参与者通过 BOD POD 测量脂肪量。 与生物阻抗测量或身高和体重测量相比，这种非侵入性技术提供了更准确的脂肪量测量。 选择退出此测试的参与者将不会被排除在研究之外。

将使用身体成分跟踪系统获得详细的身体成分测量值。 这简单地包括一台 BOD POD 机器、电子秤和一台计算机。 它使用身体密度测定法（测量质量和体积）的原理来计算参与者的脂肪和无脂肪质量的百分比和绝对量。 参与者将被要求穿最少的衣服（例如 泳衣）和一顶贴身泳帽。 他们站在电子秤上记录体重，然后用 BOD POD 进行校准。 参与者被要求每次坐在 BOD POD 内最多 1 分钟（最多 3 次）。 然后计算机将分析并生成结果。

血液样本：

按照标准临床实践，将一根小插管（细塑料管）插入静脉，以尽量减少重复采血造成的任何潜在创伤。

将获得禁食样本用于基线测量（包括常规葡萄糖和脂质测量）、DNA、血浆和血清，用于储存和未来的批量分析，包括测量葡萄糖和胰岛素以及其他感兴趣的标记物。

将从所有参与者那里获得刺激的血液样本。 刺激剂的选择将取决于所研究的特定遗传变异。 在测试期结束时，插管将被移除，参与者将获得早餐/点心。

感兴趣的基因型的定义和访问的详细信息在协议的队列特定附录中提供。 除了核心数据收集、测量和禁食样本外，每个队列还将进行最多两项下述测试。

答：葡萄糖强化精氨酸诱导的胰岛素分泌 (GPAIS) - 大约。 1½ 小时 基本原理。 该测试主要用于测试参与者 β 细胞的最大胰岛素分泌能力。 它为 β 细胞质量提供了最好的可用替代物，而不是 β 细胞功能（Kahn 2008），因此将有助于提高对所选遗传变异如何影响糖尿病风险的机制的理解。 最近显示它与胰腺切除术后移植到胰腺炎患者体内的（自体）胰岛数量密切相关。 在狗和非人类灵长类动物中，它与 % β 细胞质量密切相关（在 Kahn 3 中回顾）。 该测试基于充分描述的 (Kahn 2008; Larsson & Ahren 1998) 原理，即非葡萄糖促分泌剂（例如氨基酸精氨酸）在高葡萄糖水平增强时会产生更大的胰岛素反应，并结合刺激产生接近最大的 β 细胞反应。

GPAIS 考试包括 5 个阶段：

1. 设置。 静脉导管将插入双臂的肘前静脉。 一只手臂将用于输注葡萄糖/氨基酸，另一只手臂用于间歇采样。 在整个测试过程中，将通过定期的 YSI 测量来监测血糖浓度。
2. AIRarg（对精氨酸的急性胰岛素反应）。 基线样本将在 -2 和 -0 分钟时采集。 然后将最大刺激推注剂量的精氨酸盐酸盐 (5 g) 静脉内注射 45 秒。 将在+2、+3、+4 和+5 分钟收集样品。
3. 对静脉内葡萄糖的急性胰岛素反应（对静脉内葡萄糖 AIRglucose 的急性胰岛素反应的未经验证的测量）。 接下来将开始在 10-25 分钟内高速（900 毫升/小时）20% 葡萄糖输注（总输注量高达 410 毫升）。 将在-5、-2 分钟（开始高速输注前）收集样品，然后在葡萄糖输注开始后以 2 分钟为间隔收集 10 分钟。
4. AIRMAXarg。 当葡萄糖水平达到 20 毫摩尔/升（或最多 25 分钟后）时，将重复采集基线样本，将葡萄糖输注降至 300 毫升/小时，并注射第二次精氨酸盐酸盐 (5 克) 推注，然后是最后一次 + 2、+3、+4 和 +5 分钟样本。
5. 当参与者的葡萄糖水平恢复到基线时，葡萄糖和胰岛素的恢复和监测。 在 AIRMAXarg 测试结束后的 50 分钟内，将每 10 分钟收集一次葡萄糖和胰岛素样本，以监测参与者的恢复情况并提供胰岛素敏感性测量。 将通过定期的 YSI 措施监测血糖，直到参与者的血糖恢复到安全水平。 在此期间结束时，将为参与者提供清淡的午餐。

样品：在所有时间点测量胰岛素和葡萄糖。 备用等分试样将保存并储存在 -80oC 下用于潜在的额外分析，例如胰高血糖素和 C 肽。

B：静脉葡萄糖耐量试验（IGTT 又名 IVGTT）- 大约。 30 分钟 理由。 该测试是第一阶段胰岛素分泌的公认标准测量方法，不涉及口服葡萄糖挑战的神经激素（肠促胰岛素）和吸收作用。

C：口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) - 大约。 2.5 小时 基本原理。 该测试是口服葡萄糖挑战的胰岛素分泌和吸收效果的公认标准测量。

D：用于粪便弹性蛋白酶测量的粪便样本 基本原理。 这将检验基因多态性除了影响胰腺内分泌功能外还可能影响胰腺外分泌功能的假设。

将向参与者提供标本容器、预付费软垫信封、运输容器以及收集和邮寄粪便样本进行分析的说明。 粪便样本的提供是可选的，对于纳入研究不是必需的。