减少样本数改良最小模型技术

目的 为克服经典的最小模型技术 (MMT)样本数太多 (3 0个 )、历时太长 (3小时 )的缺陷 ,以减少样本数所获得的信息对估计参数和重建胰岛素曲线的误差降至最小范围。方法 试对经典 MMT进行样本数减至 12个和 10个、时间缩至 2小时改良 ,分别用 3 0、12和 10个样本三种方案的胰岛素改良 MMT(IMMMT)评估 16例葡萄糖耐量正常 (NGT)者和 13例 2型糖尿病病人的胰岛素敏感性 (SI)和葡萄糖效应 (SG)。结果 不仅 12个样本 ,而且 10个样本的 SI和 SG与 3 0个样本的 SI和 SG在每个组值都相近 ,相关性高 (r=0 74～ 0 92 ,P<0 0 0 0 1)。结论 提示样本数减至 10～ 12个、试验时间缩至 2小时改良 IMMMT是可行的。

改良的最小模型技术在评价大鼠胰岛素抵抗中的应用

目的:用改良的最小模型技术评价大鼠的胰岛素敏感性,了解该方法的可行性,并初步探讨了年龄、体重对胰岛素敏感性的影响。方法:对年轻鼠和老年鼠行多次取样的静脉葡萄糖耐量试验,所有标本测血糖和胰岛素,用中山医科大学根据Bergman建立的最小模型技术设计的计算机软件计算胰岛素敏感指数(S1)和葡萄糖代谢效能(SG),并进行比较。结果:用减少样本数的最小模型技术计算的老年鼠组胰岛素敏感指数均明显低于年轻组(-0.05±0.027,-0.02±0.018,P<0.05),体重与胰岛素敏感性呈负相关(r=-0.65,P<0.05)。结论:用减少样本数的最小模型技术评价大鼠的胰岛素敏感性是可行的,年龄及体重与胰岛素敏感性呈负相关。

胰岛素敏感性指数对胰岛素动力学模型参数的依赖性的数值模拟研究

研究用最小模型法估计的胰岛素敏感性指数(ISI)和葡萄糖利用效能(SG)是否强烈依赖于胰岛素动力学模型参数的变化。在一定范围内随机变动胰岛素动力学模型参数,根据Bergman最小模型,利用数值模拟的方法得到各时间点胰岛素和葡萄糖的浓度值,根据最优化方法估计ISI和SG。结果表明:在取480个时点浓度值的情况下,ISI的相对误差最大也不超过1.7%,SG的相对误差最大不超过万分之0.75%;而按照Bergman最小模型法的取点方法(30个时点)计算的结果是ISI的相对误差最大也不超过17.8%,最小为1.4%;而SG的相对误差最大不超过1.4%。说明:胰岛素动力学方程的参数变化对SG和ISI的估计值影响不是很大。

最小模型参数的估计对胰岛素敏感性指数的影响

Bergman最小模型是研究葡萄糖和胰岛素代谢最具代表性的模型。通过随机变动Bergman模型中部分参数值,数值计算得到各时间点胰岛素和葡萄糖的浓度值。利用这些数据拟合模型参数并估计出SG值和ISI值,使用统计学方法分析Bergman最小模型法估计值的SG值和ISI值随模型参数变化的情况。分析结果表明,P1在临床指标内取值,最小模型计算得到的估计值数据分布为正态;胰岛素动力学方程的参数与SG和ISI的估计值存在着强线性相关关系;而P1和P3的取值对SG和ISI的估计值有着直接的影响;SG和ISI的估计值存在着低估现象,但误差的范围小于2.5%。

改进的最小模型合理性的数值研究

目的:通过数值研究描述葡萄糖与胰岛素相互作用的改进的最小模型的合理性。方法:基于文献报告的6组生理学实验数据,利用改进的最小模型(SMMM)进行参数估计,按照参数变异性、参数合理性、拟合误差和拟合优度等4个评判指标,采用对比方法研究该模型与Bergman最小模型(MM)的差异。结果:模型SMMM的计算结果与Bergman最小模型的计算结果一致性较好。模型SMMM拟合误差比Bergman最小模型的拟合误差小的有4组(最大值为0.185 8),大的有2组(最小值为0.000 02)。结论:模型SMMM是一个较好的可利用多样本静脉葡萄糖耐量试验(IVGTT)数据评估胰岛素敏感性和葡萄糖利用效能的数学模型。

促胰岛素分泌肽融合蛋白对T2DM患者胰岛素敏感性改善研究

目的:为了定量考察促胰岛素分泌肽融合蛋白(exendin-4-IgG4-Fc,E4F4)给予12周对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者胰岛素敏感性的改善情况,本研究拟在E4F4给药前及给药后的标准面餐耐量试验(meal tolerance test,MTT)数据基础上,建立E4F4群体口服葡萄糖微小模型,分析低剂量(2.7 mg)给药12周是否可显著改善2型糖尿病患者的胰岛素敏感性。方法:收集本研究16位受试者中给药前或给药后完成MTT的血糖、胰岛素浓度值,采用NONMEN 7.2软件以非线性混合效应模型分别对给药前后数据进行群体口服葡萄糖微小模型的构建,以获得给药前后胰岛素敏感性参数(insulin sensitive,IS)值,使用GraphPad Prism 8.0对给药前后IS值进行统计学分析,以观察该药对胰岛素敏感性的改善作用。结果:将给药前后IS进行非参数检验,显示给药前后IS差异具有统计学意义(P=0.02),给药后胰岛素敏感性显著高于给药前的基线值。结论:E4F4低剂量治疗2型糖尿病患者12周后,患者胰岛素敏感性得到了改善,可为该全新生物制剂药效提供参考。

Bergman最小模型的研究进展

最小模型是模拟内分泌代谢系统中葡萄糖-胰岛素相互作用的数学模型,它与多样本静脉葡萄糖耐量试验相结合,定量地评估胰岛素敏感性、葡萄糖效能。这些指数对临床与基础研究、糖尿病流行病研究都具有重要的作用。本文对最小模型的发展、与之相关的数学模型及其应用方面进行了综述。