胰島素阻抗是百病的根源

新陳代謝健康的核心原則——我們的身體製造和使用能量的方式——是我們需要胰島素（insulin）來處理血糖，它是幫助將葡萄糖從血液中運送到細胞中的荷爾蒙（激素），但這只是這種重要荷爾蒙所扮演的無數角色之一。

什麼是胰島素？

從字面上看，你體內的每個器官都與胰島素有著敏感的關係，因此，胰島素功能障礙——包括胰島素阻抗——是導致心臟病、糖尿病、不孕症、阿爾茨海默（老人癡呆）病等多種慢性疾病的根源或促成原因。不幸的是，胰島素阻抗影響了超過 1.33 億美國人，可能影響了高達 88% 的美國成年人。所以你會認為這種重要的荷爾蒙會是我們經常測試和監測的東西，但事實並非如此——原因有很多。在這裡，我們將探討什麼是胰島素，它如何影響您的健康，您應該注意哪些基準，以及如何進行測試。

胰島素是一種荷爾蒙激素——一種化​​學“信使”，在您的血液中循環並觸發生理現象。胰島素由專門的Beta 細胞在胰腺（位於胃後面的一個小器官）中產生，它會影響您體內的每一個細胞，包括您的骨骼、大腦、肌肉和皮膚細胞。當然，考慮到這些（和其他）細胞的多種用途，胰島素在這些組織中具有一些獨特的作用也就不足為奇了。

作為一種合成代謝激素，胰島素促進骨骼、骨骼肌和其他組織的生長。在大腦中，有證據表明它控制認知、神經元可塑性和記憶處理。在腎臟中，它有助於調節鈉的吸收和體內平衡。在肝臟中，胰島素有助於合成替代能源，例如糖原和脂肪酸。

但也許胰島素最重要的功能是它最著名的功能：幫助您的身體從食物中提取化學能。當你吃飯時，你的消化道會分解碳水化合物並產生一種叫做葡萄糖的單醣。當您的血糖升高到其基線或穩態水平以上時，您的胰腺會通過分泌胰島素來幫助您代謝這種葡萄糖，將其穿梭到細胞中以獲取能量或儲存。這會暫時提高您的胰島素水平。當多餘的葡萄糖被計算在內時，您的胰島素水平會再次回落到其基線。

胰島素和葡萄糖水平以這種方式緊密相關，因為兩者都是在細胞水平上為您的身體提供能量所必需的。葡萄糖本身是人體內化學能的主要來源，而胰島素是解鎖許多細胞、讓葡萄糖進入的關鍵。

例如，考慮一個肌肉細胞。當您血液中的胰島素與該細胞接觸時，它會鎖定該細胞的胰島素受體。這會引發化學反應，將一種特殊的蛋白質帶到細胞表面。這種蛋白質被稱為 GLUT4，又名“葡萄糖轉運蛋白 4 型”。然後，GLUT4 蛋白從您的血液中抓取一個葡萄糖分子並將其送回細胞中。在那裡，細胞將葡萄糖分解成更精細的化學能形式，稱為 ATP。

請注意，GLUT4 只是已發現的眾多葡萄糖轉運蛋白之一，而葡萄糖並不是細胞可以利用的唯一能源。即便如此，上述過程是細胞在人體內獲得化學能的主要方式。當這個過程發生故障時，身體會變得新陳代謝不穩定，從而對健康造成危險的後果。

由於胰島素長期被忽視，對於最佳胰島素水平沒有科學共識。

即使在不需要胰島素為葡萄糖打開細胞門的組織中，細胞仍然依賴胰島素來告訴細胞如何處理葡萄糖（或任何其他能量）。與肌肉不同，肝臟不需要胰島素信號來從血液中吸收葡萄糖，但胰島素信號對於促進葡萄糖作為糖原的儲存，甚至將葡萄糖轉化為脂肪至關重要。

在肌肉、肝臟和其他組織中，此類功能障礙的一個眾所周知的例子是糖尿病。糖尿病從根本上說是胰島素調節的問題。患有 1 型糖尿病的人無法自然產生足夠的胰島素來讓葡萄糖進入他們的細胞。如果不進行治療，他們可能會很快陷入健康危機。另一方面，2 型糖尿病通常以過量的胰島素為特徵，從而變得不那麼有效。當身體對胰島素沒有正確反應時，即使胰島素水平長期升高，葡萄糖水平仍然不受控制。這會引發許多其他嚴重的健康問題。

為什麼沒有糖尿病的人關心胰島素？

糖尿病可能是最突出的胰島素相關疾病，在美國影響了 3730 萬人（佔人口的 11.3%）。但它絕不是唯一的。許多其他嚴重的健康狀況與長期高胰島素（高胰島素血症）及其密切對應物：胰島素阻抗有關。

“胰島素阻抗”僅僅意味著你的細胞已經停止對胰島素做出適當的反應。有幾種機制可以導致這種情況，包括遺傳、營養過剩、果糖過多和內臟脂肪堆積過多。另一個重要的問題是胰島素長期升高，這可能是由於經常食用精製澱粉造成的。

在後一種情況下，高血糖變異性和長期高血糖會導致胰島素反覆激增。隨著細胞暴露於越來越多的激素，它們對它的敏感性越來越低。這種“麻木”效應會以多種方式影響您，因為您體內幾乎每個細胞都有胰島素受體。它可以驚人地迅速佔據上風。例如，在一項研究中，研究人員強迫一組 15 名以前對胰島素敏感的健康人的胰島素水平保持在較高水平。在這種治療僅 48 小時後，他們變得更加胰島素阻抗。

驅動胰島素抵抗的機制與活細胞的內部運作有關。例如，在骨骼肌細胞中，化學變化（包括減少的酪氨酸磷酸化）導致細胞的胰島素受體變得不善於接收胰島素分子並將信息發送到細胞的其他部分。同時，GLUT4 可能不太有效地移動到細胞表面，這意味著細胞從血液中接收的葡萄糖較少。最後，當細胞接收到葡萄糖時，將其轉化為更精細能源的化學反應（如磷酸化和氧化）也會受到損害。

但胰島素抵抗並不止於此。隨著您的組織對胰島素的敏感性降低，您的身體會產生更多的胰島素以滿足其生理目標。這種升高的胰島素水平會惡化你的胰島素阻抗，等等。這是一個惡性循環。它可能最終導致 2 型糖尿病——身體對胰島素的抵抗力如此之大，以至於它無法產生足夠的胰島素來維持體內平衡。那時，您的葡萄糖水平開始高得有害。

這個過程可能需要數年時間才能展開。這就是為什麼今天的高胰島素水平可能預示著您未來會出現嚴重的健康問題——即使您目前的血糖水平正常並且您沒有被診斷出糖尿病。例如，在一項研究中，高胰島素水平比高血糖早 13 年。另一項研究發現，高胰島素血症可以提前 24 年預測血糖功能障礙。

不幸的是，大多數醫生不會對您進行高胰島素測試。相反，他們會檢查高水平的葡萄糖（及其代理，如 HbA1c）。但當這些下游症狀出現時，損害可能已經由數年或數十年的高胰島素血症造成。

以下是與高胰島素血症和胰島素抵抗有關的其他嚴重健康狀況的簡短列表：

代謝綜合徵。一組與胰島素抵抗有關的風險因素，包括高血糖、腹部肥胖、高血壓、低 HDL 膽固醇和高甘油三酯。患有代謝綜合徵的人患心血管疾病、血栓、中風和其他危險健康事件的風險更高。代謝綜合徵與胰島素抵抗密切相關。

心臟疾病。胰島素可能通過觸發不健康的脂肪（特別是一種危險的低密度脂蛋白膽固醇）沉積到血管中並通過增厚血管壁來引起或加速動脈粥樣硬化。

癌症。胰島素可能在癌性腫瘤的形成中起直接作用。胰島素抵抗與肺癌、乳腺癌等有關。

認知能力下降。胰島素抵抗與癡呆、認知功能障礙和神經變性有關。一些研究人員認為這是由於氧化應激和胰島素對大腦的其他有害影響。

生殖健康問題。胰島素抵抗與多囊卵巢綜合徵 (PCOS) 有著密切而復雜的關係，並且在與 PCOS 相關的生育並發症中起直接作用。患有中期胰島素抵抗的孕婦也更有可能患上稱為先兆子癇的危險並發症。在男性中，胰島素抵抗與勃起功能障礙有關。

脂肪肝病。 患有胰島素抵抗的人患非酒精性脂肪肝病 (NAFLD) 的風險很高，這是一種嚴重且快速發展的疾病，具有潛在的致命後果。 高胰島素水平可能通過將血液中的游離脂肪酸帶入肝臟並刺激脂肪堆積在 NAFLD 中發揮關鍵作用。

這個發人深省（且不完整）的列表揭示了為什麼每個人都應該關注胰島素水平，無論我們目前是否患有糖尿病：胰島素在您的整體健康中起著決定性的作用。 通過保持安全、可控的胰島素水平，有可能降低患病的風險。

我們應該維持什麼胰島素水平？

由於胰島素長期被忽視，對於最佳胰島素水平沒有科學共識。醫學專家在這個問題上採取了各種各樣的立場，並沒有建立一個標準的參考範圍。一般來說，我們知道越低越好。但是，“危險區”究竟從哪裡開始以及胰島素在哪裡變得有害是爭論的焦點。

Mark Hyman 博士：克利夫蘭功能醫學臨床中心戰略與創新負責人，著有 14 部暢銷書，專注於食品作為藥物的作用。
建議範圍：2–5 μU/mL

Dom D’Agostino 博士：南佛羅里達大學副教授，酮類神經影響的首席研究員，負責 Keto Nutrition。
建議範圍：2-6 μU/mL

David Perlmutter 博士：神經退行性疾​​病和代謝健康領域的領先專家，五本暢銷書的作者，包括 Grain Brain。
建議範圍：小於 8 μU/mL

Ben Bikman 博士：楊百翰大學副教授，領先的胰島素研究人員和《我們為什麼會生病》一書的作者。
建議範圍：小於 10 μU/mL

Rob Lustig 博士：加州大學舊金山分校兒科名譽教授，專注於兒童肥胖和糖尿病的研究和臨床研究，著有四本關於糖和加工食品危害的書籍。
建議範圍：小於 10 μU/mL

首先，考慮醫師資源 Medscape 發布的參考範圍，它表明正常的空腹血漿胰島素（一種常見的血胰島素水平測量方法）應保持在 25 微單位/毫升 (μU/mL) 以下。但是請注意，許多代謝健康專家認為這個範圍太高了。下面，我們總結了五位 Levels 顧問的評論——他們都建議空腹胰島素應保持在 10 μU/mL 以下。

(資料來源：了解您的膽固醇面板和代謝血液測試的終極指南)

最後，考慮一下相關研究對這個問題的看法。以下一些研究旨在為特定人群建立胰島素參考範圍。其他人只是為了研究相關疾病而定義了一個健康的胰島素截止值。兩者都是有用的數據點：

一項針對 1434 名中國男性的研究發現，胰島素水平在 1.57 至 16.32 μU/mL 之間，中值為 5.79 μU/mL。

一項對 253 人的血液樣本進行測試的小型研究得出結論，胰島素的參考上限低於 15 μU/mL。

一項針對 248 名印度參與者的研究將正常胰島素水平的上限設定為 17 μU/mL。

一項研究發現，胰島素抵抗的肥胖男性的胰島素水平可能高於 74 pmol (12.33 μU/ml)。

一項針對 976 名沒有糖尿病的韓國成年人的研究發現，胰島素水平高於 10.57 µU/mL 的人更容易患代謝綜合徵。

同樣，這些研究並不是為了確定理想的胰島素水平——但它們仍然可以幫助我們了解健康的目標。

為什麼我們不知道最佳胰島素水平是多少？
顯然，對於理想的胰島素水平存在很大的困惑，估計值在 5 到 25 μU/mL 之間——相差 5 倍！這種模棱兩可是由於問題的匯合造成的。

第一個問題是高胰島素歷史上被視為嚴重疾病的下游效應，而不是主要原因。在過去的幾年裡，我們已經看到這種趨勢開始轉變。研究人員發表了一系列論文，爭論胰島素在衰老、心血管疾病和 2 型糖尿病以及肥胖、炎症和癌症中的“關鍵”作用。但前一種流行觀點——升高的胰島素不會導致疾病——可能影響了該領域的研究重點。如果過量幾乎沒有危險，為什麼還要尋找激素的“理想水平”？

第二個問題是空腹胰島素與大量其他獨立因素糾纏在一起，如體重指數、胰島素敏感性和胰島素清除率，以及飲食、運動和種族。這些因素以復雜的方式相互作用，其中一些（如肥胖）本身就是主要的健康風險。這使得很難區分變量並確定理想的胰島素水平。超重者的高胰島素是否與瘦人一樣有害？與隨之而來的肥胖相比，胰島素升高會造成多大的傷害？不同性別和種族的人應該有相同的胰島素目標嗎？對於醫學研究人員來說，這些不是簡單的問題。

在這些分析中，種族已被證明是一個特別棘手的因素。許多研究發現，空腹胰島素水平因種族而異。例如，本文發現絕經後黑人和西班牙裔女性的空腹胰島素水平高於非西班牙裔白人和亞洲女性。研究還表明，如果參與者是瘦的，黑人的空腹胰島素比白人和墨西哥裔美國人的高——但如果他們肥胖，墨西哥裔美國人的空腹胰島素更高。

這些差異可能會產生非常真實的臨床影響。例如，一項研究的作者發現，與其他人相比，黑人患者的高胰島素水平與種族無關的閾值與代謝綜合徵的聯繫不太可靠。換句話說，黑人患者在被診斷出患有代謝綜合徵時往往具有比其他人群更高的胰島素水平。

在努力應對這種複雜性的過程中，研究胰島素抵抗等健康問題的研究人員傾向於將空腹胰島素作為一個獨立的指標。相反，他們建立了一系列更複雜的數學分數來評估胰島素及其與血糖的關係。這些包括 HOMA2-IR、QUICKI、FIRI 和松田指數。關於這些方法的相對優點，它們與其他人體測量數據（如 BMI 和腰圍）一起使用，以及是否應該替代空腹胰島素水平等更簡單的指標，一直存在爭論和討論。

最後，一個不太重要（但仍然有害）的問題是準確測量胰島素的技術挑戰。 1996 年，美國糖尿病協會工作組將相同的血液樣本送到不同的實驗室進行胰島素檢測。結果“大相徑庭”，引發了對臨床和研究環境中使用的胰島素測試質量的嚴重質疑。 2007 年，另一個研究小組發現了類似的結果：相同樣本的胰島素測試差異高達 2 倍，沒有任何解釋。

在努力改進胰島素測定的過程中，研究人員和測試製造商試圖消除幾個可能的罪魁禍首。這些包括：

溶血：一種血樣降解，會影響胰島素水平讀數。

抗胰島素自身抗體：在患有自身免疫性疾病的人中，抗體可以與胰島素結合，使其無法使用。一些胰島素測試可能會高估可用的“游離胰島素”的量。

交叉反應：從歷史上看，胰島素測試有時無法區分胰島素和密切相關的化合物，如胰島素原和 C 肽，導致測試結果出現偏差。

儘管在這些方面取得了一些進展，但胰島素測試仍然缺乏標準化。這個問題的根源仍不清楚。正如一組研究人員在 2016 年所寫的那樣，“導致胰島素檢測結果不一致的原因很複雜，尚未完全了解。”

對於尋求確定最佳胰島素水平的研究人員來說，這是另一個挑戰，因為它阻止了跨研究的比較。如果兩篇科學論文使用來自兩個不同製造商的胰島素測試，結果可能意味著非常不同的事情。用 2010 年的一項研究的話來說，這使得“不可能進行任何定量總結或薈萃分析”——正是那種有助於我們確定理想胰島素水平的科學研究。

當然，這並不意味著您不應該測試您的空腹胰島素水平。胰島素測試仍然是用於治療和診斷許多疾病的合法臨床程序。這只是意味著我們沒有我們想要的那麼多信息。由於學術研究人員和測試製造商的持續努力，希望這種情況在未來幾年會有所改變。

如何測試我的胰島素？

正如我們上面提到的，胰島素測試通常不包括在日常護理中。幸運的是，大多數人仍然很容易獲得測試。您可以向您的初級保健醫生索取一份，也可以直接與商業實驗室合作。

最常見的測試——空腹胰島素測試——需要進行基本的抽血，費用可能低至 20 美元。顧名思義，在採集血樣之前，您需要禁食八小時。測試結果可能會在一兩天內提供，並且很可能以微單位/毫升（有時寫為 μU/mL、μIU/mL 或 mU/mL）列出。

還有一個稍微複雜的測試可以更清晰地描繪出您的代謝健康狀況。它被稱為 HOMA-IR——胰島素抵抗的穩態模型評估。該測試不僅測量您的空腹胰島素，還測量您的空腹血糖。通過一起分析這兩個數字，我們可以看到您的身體正在努力控制血糖。

您的 HOMA-IR 測試分數將是一個數字。 1 分或更低的分數通常被解釋為健康的、對胰島素敏感的範圍（儘管它也可能意味著低葡萄糖或胰島素水平），而更高的分數可能表示胰島素抵抗——但究竟有多高尚不清楚。一些研究小組將非糖尿病患者的安全 HOMA-IR 上限設為 1.775；其他人將其設置為 1.83；還有一些人將 2.5 分指定為胰島素抵抗閾值。請注意，用於 HOMA-IR 的原始數學公式已在很大程度上被稱為 HOMA2 的更複雜的模型所取代，因此您可能會在測試結果中看到該術語。

最後，有一種方法可以從標準膽固醇測試中推斷出您的胰島素敏感性。當醫生測試您的血脂譜時，結果通常包括 HDL、LDL 和甘油三酯。對於您的胰島素敏感性的方向近似，只需將甘油三酯除以 HDL。如果您的得分高於某個臨界值，這可能表明存在胰島素抵抗；研究人員認為，這個門檻因種族而異。一個小組建議非西班牙裔黑人的上限為 2，非裔美國人的上限為 2.5，非西班牙裔白人和墨西哥裔美國人的上限為 3。

請注意，這種方法有局限性。一些研究將這種方法的胰島素抵抗臨界值設定得更高，為 3.5。其他研究發現，該分數在預測胰島素抵抗方面的有效性取決於性別。還有其他研究發現，如果考慮其他變量（例如性別和腰圍），其準確性會提高。

結語

胰島素測試可以提供有價值的健康資訊。雖然還不是常規的醫療實踐，但這些測試代表了一個強大的機會——無論是對於我們的整個醫療保健系統，還是對於希望降低患嚴重疾病風險的盡職盡責的個人來說。儘管關於最佳胰島素水平存在懸而未決的問題，但您仍然可以接受測試並根據可用信息做出明智的判斷。