内源性胰岛素升高和胰岛素抵抗与舒张功能障碍进展及更差心血管结局相关

Elevated Endogenous Insulin and Insulin Resistance Are Associated With Progressive Diastolic Dysfunction and Worse Cardiovascular Outcomes

作者信息Fadi W Adel, Benjamin Gochanour, Christopher Scott, Jasraj Singh, J C Malsawmzuali, Xiaoyu Ma, Horng H Chen
PMID42572892
发布时间2026-08-10
DOI10.1161/CIRCHEARTFAILURE.126.014410

实验完整度

基于社区队列,有明确基线及4年超声心动图评估;进行多变量logistic和Cox回归验证胰岛素、HOMA-IR与DD进展及死亡/心衰的独立关联。

主要模型

Olmsted County Heart Function Study社区队列参与者(n=1,191,有基线和4年超声心动图) 社区队列参与者(n=2,030,用于临床结局分析) 人类空腹血清样本(检测胰岛素、HOMA-IR、NT-proBNP等)

重点核对

舒张功能障碍进展定义:从正常、I级、I-II级、II级、III级序列中至少增加一个等级,基于2016 ASE/EACVI指南 基线空腹胰岛素和HOMA-IR的测量与分组(三分位或HOMA-IR <1、1–1.99、≥2) 主要分析多变量模型调整变量:年龄、肌酐、NT-proBNP;次要分析Cox模型调整年龄、性别、BMI 随访时间:DD进展的第二次超声心动图约4年;死亡率中位随访18.1年,心衰中位随访10.97年 排除标准:单次随访、不确定/不完整舒张功能数据、基线III级DD、胰岛素依赖型糖尿病、房颤/房扑/起搏心律、缺失基线空腹胰岛素

摘要

背景:糖尿病是射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的已知驱动因素,但先于明显高血糖出现的高胰岛素血症是否驱动临床前舒张功能障碍(DD)进展仍不清楚。因此,我们研究了内源性胰岛素升高和胰岛素抵抗是否独立预测纵向舒张功能障碍进展和不良心血管结局。方法:在一项基于社区的队列研究中,我们评估了Olmsted County Heart Function Study中的1,191名参与者(中位年龄58.7,IQR 52.4–66.6岁),他们在基线时和4年后接受了超声心动图检查。评估了空腹胰岛素和胰岛素抵抗稳态模型评估(HOMA-IR)。主要终点是DD进展。次要结局(死亡率、心力衰竭)在2,030名参与者中评估,心力衰竭中位随访10.97年(95% CI 10.90–11.05),死亡率中位随访18.1年(95% CI 18.0–18.2)。结果:7.5%的参与者发生DD进展。基线空腹胰岛素和HOMA-IR强烈预测进展(P < 0.001)。在多变量分析中,对数转换胰岛素每增加1个标准差,进展风险增加65%(OR:1.65;95% CI:1.33–2.07;P < 0.001),调整了年龄、肌酐和NT-proBNP。HOMA-IR观察到类似结果(OR:1.66;95% CI:1.34–2.08;P < 0.001)。在次要分析中,胰岛素升高独立预测全因死亡(HR:1.11每1-SD;95% CI:1.02–1.21)和心血管死亡(HR:1.16;95% CI:1.02–1.33)。HOMA-IR同样预测全因死亡(HR:1.11;95% CI 1.03–1.20)和心血管死亡(HR:1.16;95% CI 1.02–1.32)。结论:内源性胰岛素升高和胰岛素抵抗是进行性DD和长期死亡率的预测因素,即使在考虑BMI后也是如此。代谢紊乱可能在糖尿病发病前驱动心肌僵硬,为HFpEF预防确定了一个潜在的早期治疗窗口。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在社区人群中,内源性胰岛素升高和胰岛素抵抗(HOMA-IR)是否独立预测舒张功能障碍的纵向进展以及不良心血管结局(全因死亡、心血管死亡和心力衰竭)?
核心机制
过量胰岛素信号可通过有丝分裂原激活蛋白激酶途径刺激心肌细胞肥大和促纤维化状态,胰岛素抵抗与心肌能量效率受损、心肌内脂质堆积和炎症相关,共同导致左心室僵硬度增加;早期常血糖正常阶段可能反映心肌细胞内在机制(如titin低磷酸化、钙处理受损、脂毒性),而间质纤维化是较晚且可逆性较差的促成因素。
主要证据
在1,191名参与者中,DD进展随基线胰岛素三分位和HOMA-IR类别阶梯式增加(最低三分位3.5%至最高三分位11.6%;HOMA-IR <1组3.5%至≥2组12.0%),调整年龄、肌酐和NT-proBNP后,每1-SD对数胰岛素OR 1.65(95% CI 1.33–2.07),每1-SD对数HOMA-IR OR 1.66(95% CI 1.34–2.08)。在2,030名参与者中,调整年龄、性别和BMI后,胰岛素和HOMA-IR每1-SD升高与全因死亡(HR 1.11)和心血管死亡(HR 1.16)风险增加相关。
研究意义
这些发现提示HFpEF的病理生物学始于亚临床代谢紊乱,即使在明显高血糖之前;HOMA-IR和/或基线空腹胰岛素可能有助于在普通人群中识别高风险个体,为通过胰岛素增敏策略在早期治疗窗口内阻止心肌僵硬进展提供了理论依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立社区队列并采集基线与随访数据

构建纵向社区队列,获取基线和约4年后舒张功能及代谢指标,以评估DD进展及其与胰岛素抵抗的关联。

Olmsted County Heart Function Study于1997年6月至2000年9月纳入45岁及以上社区居民,基线进行标准化临床评估、血压测量、二维和多普勒超声心动图及空腹血采集;约4年后进行第二次超声心动图。

2

定义并评估舒张功能障碍进展

确定主要终点DD进展,并比较不同胰岛素/胰岛素抵抗水平下的进展率。

根据2016 ASE/EACVI定义在两次访视中评估DD等级(正常、I级、I-II级、II级、III级),DD进展定义为两次访视间DD等级至少增加一步。

3

检测空腹胰岛素和HOMA-IR并分析其与DD进展的关联

验证基线空腹胰岛素和胰岛素抵抗是否独立预测DD进展。

测量基线空腹胰岛素并计算HOMA-IR,按胰岛素三分位和HOMA-IR类别比较DD进展比例,采用多变量logistic回归模型(对数转换胰岛素/HOMA-IR每1-SD)调整关键心血管风险因素。

4

评估基线胰岛素和HOMA-IR与临床结局的关联

验证基线胰岛素和HOMA-IR是否预测长期全因死亡、心血管死亡和心力衰竭。

在2,030名参与者中,采用Cox回归模型评估胰岛素和HOMA-IR(每1-SD)与全因死亡、心血管死亡和心衰的关联,并分析BMI与胰岛素抵抗对心衰的交互作用,按BMI分层并分类胰岛素/HOMA-IR为低、正常或高。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
主要分析队列构建
排除标准:仅一次访视、不确定/不完整舒张功能数据、基线III级DD、任一次访视胰岛素依赖型糖尿病、缺失基线空腹胰岛素、房颤/房扑/起搏心律;最终n=1,191
阅读提示:Methods中Population, Setting and Variable Measurement小节及Figure 1A
舒张功能障碍进展定义
DD等级序列:正常、I级、I-II级、II级、III级;进展定义为两次访视间至少增加一个等级;分级依据2016 ASE/EACVI定义;I-II级为中间类别
阅读提示:Methods中Population, Setting and Variable Measurement小节及Figure 2、Figure 3图注
代谢指标与调整变量
空腹胰岛素和HOMA-IR测量;主要模型调整年龄、肌酐、NT-proBNP;次要模型调整年龄、性别、BMI;胰岛素和HOMA-IR进行自然对数转换并标准化;缺失数据未插补
阅读提示:Methods中Statistical Analysis小节及Table 2、Table 3
临床结局随访
死亡率数据截止2017年底,心衰数据截止2010年底;死亡率中位随访18.1年(95% CI 18.0–18.2),心衰中位随访10.97年(95% CI 10.90–11.05);2,030名参与者排除胰岛素依赖型糖尿病(n=6)和缺失基线空腹胰岛素(n=6)
阅读提示:Methods中Population, Setting and Variable Measurement及Statistical Analysis小节、Results中Baseline Insulin and HOMA-IR and Clinical Outcomes段落、Figure 1B
心衰的BMI分层分析
胰岛素和HOMA-IR分类:低、正常、高;低胰岛素<3.0 μU/mL,高胰岛素>10.6 μU/mL;低HOMA-IR<0.64,高HOMA-IR>2.77;BMI分层<26、26–29.9、≥30 kg/m²;模型调整年龄、性别
阅读提示:Results中Baseline Insulin and HOMA-IR and Clinical Outcomes段落及Table 4