发布日期：2025 年 4 月 25 日

胰岛素是调节血糖水平的关键。您可能听说过，胰岛素敏感性的降低（通常称为胰岛素抵抗）在糖尿病前期和2型糖尿病的形成中起着重要作用。但这只是故事的一部分。另一个经常被忽视但同样重要的因素是身体产生胰岛素的能力。

因为胰岛素敏感性和β细胞功能（产生胰岛素的能力）之间的平衡决定了血糖是保持在健康范围内还是开始上升，这就是在糖尿病前期和 2 型糖尿病中看到的情况。

因此本文将讨论一种简单的血液检测，可以揭示胰岛素敏感性和β细胞功能，还会解释为什么了解胰岛素敏感性和β细胞功能对于保护长期健康至关重要。

β 细胞功能衡量的是胰腺 β 细胞产生的胰岛素量与胰岛素敏感性的关系。而胰腺 β 细胞对一餐响应产生的胰岛素量与胰岛素敏感性直接相关。对于健康人群来说，胰岛素敏感性越下降，β 细胞需要产生的胰岛素就越多，以进行补偿。

这是一个有点复杂的话题，所以画一个简单的图表，不带测量单位，只是为了说明这个概念。假设你对胰岛素非常敏感，在这种情况下，你的β细胞在餐后会产生非常少的胰岛素，即使是富含碳水化合物的餐后也是如此。这并不是因为无法产生更多的胰岛素，而是因为不必产生更多的胰岛素。只要血液中的胰岛素相对于身体组织对胰岛素的敏感度足够，身体就能在餐后快速清除葡萄糖，并且将保持正常的葡萄糖耐量。所以这意味着，如果胰岛素敏感性很高，胰岛素产量可能会很低，因为细胞不需要大量的胰岛素来对其做出反应。

当胰岛素敏感性较高时，胰腺β细胞产生的胰岛素可能会较低

打个比方，如果你听力很好，即使环境很安静，你也能听到音乐。只有当你的听觉衰退时，你才需要调高音量。这种方法在一定程度上有效，即使你的听觉衰退严重，你仍然能够听到音乐。这与胰岛素敏感性和胰岛素分泌非常相似。

与此一致，假设你体重增加很多，胰岛素敏感性下降。换句话说，出现了中度胰岛素抵抗。现在，身体组织对胰岛素的敏感性会降低，每个胰岛素分子将葡萄糖从血液输送到细胞的效率也会降低。这意味着需要分泌更多的胰岛素来弥补这一点。所以现在的问题是，β细胞能否分泌更多的胰岛素来完全弥补这一点。如果可以，就能保持葡萄糖耐受性。如下图中的绿点所示。如果不能，就会在一定程度上出现葡萄糖不耐受，血糖水平会升高。如下图中的橙点所示。

当胰岛素敏感性下降时，问题在于胰腺β细胞是否能够增加胰岛素分泌来弥补这一缺陷。如果能（绿点），葡萄糖耐受性将保持正常。如果不能（橙点），就会出现葡萄糖不耐受。

本质上，可能会出现严重的胰岛素抵抗，这可不是什么好事，但只要胰腺β细胞能够通过分泌越来越多的胰岛素来完全弥补这种胰岛素抵抗，就能保持完全的葡萄糖耐受性，血糖水平也能保持在正常范围内。所以，无论下图中浅绿色阴影区域中胰岛素敏感性和β细胞胰岛素分泌量下降到什么程度，无论是高度胰岛素敏感还是高度胰岛素抵抗，只要身体能够分泌足够的胰岛素来维持胰岛素敏感性水平，就能保持葡萄糖耐受性。

只要胰腺β细胞能够完全补偿胰岛素敏感性的降低（即胰岛素抵抗），即使在胰岛素敏感性较低的情况下，葡萄糖耐量也能保持正常。

显然，从图中可以看出，胰岛素敏感性低的人餐后产生的胰岛素比胰岛素敏感性非常高的人多得多。然而，他们都有一个共同点：都能分泌足够的胰岛素来满足各自的胰岛素敏感性。考虑到他们的胰岛素敏感性，可以说他们的β细胞功能达到了所需的100%。记住这一点，因为当讨论如何测量β细胞功能时，这一点会变得很重要。

另一方面，如果胰岛素敏感性因某种原因下降，而β细胞无法完全补偿，如下图橙色圆点所示，则说明血液中的胰岛素含量相对于身体组织的胰岛素敏感性过低。在这种情况下会患上糖尿病前期，如橙色阴影区域所示。所有这些橙色圆点的共同点是，β细胞产生的胰岛素量不足以满足特定的胰岛素敏感性水平。因此，对于橙色阴影区域内的每个人来说，β细胞功能可能只达到了所需的90%、80%、70%或60%，这就是为什么这些人的血糖水平会略有升高，就像糖尿病前期一样。

一旦胰岛素分泌无法完全弥补胰岛素敏感性的下降，就会出现葡萄糖不耐受。橙色阴影区域表示葡萄糖耐受性略有下降，类似于糖尿病前期。

下图中的红点代表了这种缺陷的更极端版本：现在，胰岛素产量对于任何给定的胰岛素敏感性水平来说都太低了，所有这些红点代表的人都患有糖尿病。他们的共同点是，他们的β细胞功能仅为其胰岛素敏感性水平所需功能的50%或更低。他们越靠近左下角，预计他们的糖耐量和血糖控制就越差。

一旦胰岛素产量远远不能满足需求，就像红色阴影区域那样，就会出现糖尿病，并且血糖浓度会长期处于升高状态。

我希望这能说明β细胞功能，即β细胞产生所需胰岛素的能力，对血糖调节与胰岛素敏感性同等重要。并且，β细胞功能始终需要根据个体胰岛素敏感性来考虑。

如果这还不完全清楚，推荐《血糖调节》文章，其中更详细地解释了这一切。

好的，既然β细胞功能如此重要，那么如何才能判断身体目前是否能够产生足够的胰岛素来满足胰岛素敏感性呢？这就是接下来要讨论的内容。

在之前的一篇博文中分享了如何通过空腹血糖和空腹胰岛素浓度来测量胰岛素抵抗。这种胰岛素抵抗的测量方法被称为稳态模型胰岛素抵抗评估（HOMA 或 HOMA-IR）。

还有另一种方法可以利用空腹血糖和胰岛素来测量胰岛素敏感性，测量β细胞功能。这种测量基于更先进的HOMA模型，有时也称为HOMA2或HOMA计算机模型。这是因为依赖于基于计算机的算法来计算HOMA-%S（用于测量胰岛素敏感性）和HOMA-%B（用于测量β细胞功能）。两者均以正常值的百分比表示，100%表示正常值。

现在，要使用该模型，需要购买许可证，但大多数医院无法获得该许可证，这极大地限制了其使用。这非常令人遗憾，因为可以从这些数据中学到很多东西。一种解决方法是下图，基于计算机模型。可以在此处下载此图的高分辨率副本以供自己使用。

该图基于空腹血糖和胰岛素浓度，用于估计 HOMA-%S（胰岛素敏感性指标）和 HOMA-%B（胰腺 β 细胞功能指标）。

那么，这是如何运作的呢？

首先，需要测量空腹血糖和胰岛素浓度。理想情况下，请在早晨进行测量，至少在隔夜禁食10小时后进行。理想情况下，在一个正常的一天早晨抽血。这里的正常一天是指前一天晚上没有吃过特别丰盛或特别晚的晚餐，前一天晚上没有喝过特别多的酒，前几天没有生病，没有做过手术，并且在抽血前几天没有异常活跃或不活跃。换句话说，需要在一个与日常生活中大多数时间都一样的日子进行测量。

现在有空腹血糖和空腹胰岛素测量值了。如果空腹血糖读数以mg/dL为单位，除以18转换为mmol/L。

然后，打印出这张图，在空腹血糖水平（以 mmol/L 为单位）和空腹胰岛素水平的交点处添加一个点。下图中，我为 迈克 Mike 做了同样的操作。他的空腹血糖为 4.4 mmol/L，即 79 mg/dL，空腹胰岛素约为 5 uU/mL。因此可以看到，红点表明 Mike 完全胰岛素敏感，这意味着他的胰岛素敏感性（HOMA-%S）达到正常值的 100%。请看红色虚线。他的 β 细胞功能也达到 100%，即 HOMA-%B，即 100%。请看紫色虚线。

Mike的HOMA-%S为100%，HOMA-%B为100%。因此，他的糖耐量和血糖控制正常。

现在，重点来了：迈克的β细胞功能100%并不能表明他的β细胞最多能产生多少胰岛素。HOMA-%B 100%仅仅意味着，在他目前的胰岛素敏感性水平下，他的身体能够产生足够的胰岛素来维持血糖在正常范围内。没错，迈克的糖耐量和血糖控制从各方面来看都非常好，比如他的空腹血糖为4.4 mmol/L（79 mg/dL），糖化血红蛋白为4.8%。

顺便说一句，如果想知道 HOMA-%S 和 HOMA-IR 之间的关系，HOMA-%S 就是 100 除以 HOMA-IR。如果您还记得的话，HOMA-IR 为 1 是正常的，在这种情况下，HOMA-%S 就是 100 除以 1，也就是 100%。HOMA-IR 为 2 等于 HOMA-%S 为 50%，因为 100 除以 2 等于 50。所以，从某种程度上来说，HOMA-IR 和 HOMA-%S 是同一个东西，只是表达方式不同。

所以迈克的一切都是正常的：正常的胰岛素敏感性、正常的β细胞功能，以及正常的葡萄糖耐受性和正常的血糖控制。

这里需要简短声明一下：正如我之前分享的，胰岛素敏感性和β细胞功能的金标准检测非常复杂，在临床护理中很少进行。HOMA-%S 和 HOMA-%B 与金标准指标相关，但也存在局限性。因此，将其视为胰岛素敏感性和β细胞功能的估计值可能更合适。不要过分在意与正常值的微小偏差。这些可能只是测量误差。相反，应该利用这些数据来了解自己的大致情况，以便了解自己是否可能患有胰岛素抵抗、β细胞功能障碍和葡萄糖不耐受。

接下来来看看杰克。杰克是“科学滋养预防计划”的成员，该项目帮助会员改变饮食和生活方式，以降低患慢性病的风险。杰克是真实存在的，尽管出于隐私原因，在这里是化名。杰克去年 7 月加入项目时，他的空腹血糖为 12.8 mmol/L，即 231 mg/dL，空腹胰岛素为 21.8 uU/mL。他的糖化血红蛋白 (HbA1c) 约为 10%，这意味着他的 2 型糖尿病控制不佳。而且这还是在他服用多种抗糖尿病药物的情况下发生的。

当时，杰克的HOMA-%S约为正常值的10%，这意味着比正常值低了90%。在这种胰岛素敏感性下，他的β细胞功能约为正常值的40%，或者可能是42%。这说明杰克严重存在胰岛素抵抗，在这种低胰岛素敏感性下，他的β细胞无法产生足够的胰岛素来维持血糖在正常范围内。这正是他严重葡萄糖不耐受，以及血糖水平长期升高的原因。

杰克的胰岛素敏感性显著降低（HOMA-%S约为正常值的10%），他的胰腺β细胞无法完全补偿。他的β细胞功能仅为正常值的42%。因此，他患有2型糖尿病。

现在，重要的是，杰克餐后的胰岛素水平实际上可能比之前例子中的迈克更高（见下图）。这是人们在谈论β细胞功能时经常误解的一点，所以澄清一下。迈克的 HOMA-%B（即他的β细胞功能指标）为 100%，而杰克的 HOMA-%B 约为 42%。有些人认为这表明杰克餐后的胰岛素水平比迈克低 42%，换句话说，低 58%。这不是正确的解释。相反，我们可以说，迈克的β细胞能够产生 100% 的胰岛素，以满足他的胰岛素敏感性水平。因为他对胰岛素非常敏感，所以他不需要产生大量的胰岛素，因此对于迈克来说，100% 的 HOMA-%B 可能仍然意味着每餐后的胰岛素水平相当低。就杰克而言，他能够分泌相当于其胰岛素敏感性水平所需胰岛素量的42%。然而，需要理解的重点是，杰克的胰岛素敏感性远低于迈克，因此需要的胰岛素量要多得多，实际上是多出许多倍。即使杰克分泌的胰岛素更多，也远不足以维持其胰岛素敏感性水平，使其血糖维持在正常范围内。因此，请记住，这种β细胞功能指标——HOMA-%B——始终需要根据胰岛素敏感性水平进行解读。

尽管迈克的HOMA-%B为100%，而杰克的HOMA-%B仅为约42%，但杰克餐后的胰岛素水平可能要高得多。需要注意的是，HOMA-%B需要根据患者当前的胰岛素敏感性水平进行解读。

好的，现在回到杰克。作为“科学滋养预防计划”的成员，他对饮食和生活方式做出了许多改变，以解决胰岛素抵抗的根本原因。随着这些改变，杰克的胰岛素敏感性逐渐改善。八个月后，他已经有了很大的改善；见下图。他的空腹血糖现在约为 5.8 mmol/L（ 105 mg/dL），空腹胰岛素现在约为 13 uU/mL。他的 HOMA-%S（胰岛素敏感性估计值）已从正常的 10% 改善到正常的 30% 左右。尽管他仍然有相当强的胰岛素抵抗，但 HOMA-%B（他的 β 细胞功能估计值）现在接近 100%。

通过改变饮食和生活方式，提高胰岛素敏感性（从正常的10%提高到30%），杰克的血糖控制几乎恢复到了正常范围。胰岛素敏感性改善后，他的β细胞现在能够产生几乎足够的胰岛素，将血糖水平稳定在正常范围内。

对此的解释是，在杰克目前的胰岛素敏感性水平下，他的胰腺β细胞能够产生足够的胰岛素，使他的血糖水平基本保持在正常范围内。因此，他的糖化血红蛋白 (HbA1c) 已改善至 5.8%。尽管他不得不多次降低抗糖尿病药物的剂量，但他的血糖控制比以前好多了。事实上，请记住，HbA1c 提供的是过去 3-4 个月平均血糖浓度的估计值，在我看来，杰克的血糖控制在此期间持续改善了很多，因此他的 HbA1c 5.8% 可能甚至不能完全反映他在最后一个时间点血糖控制的实际改善。然而，除此之外，很明显杰克正走在一条康复之路上，如果他至少再改善一点他的胰岛素敏感性，他可能就能完全恢复正常他的葡萄糖耐量和血糖控制。

接下来看看“科学滋养预防计划”的另一位成员。为了保护隐私，姑且叫她 Jane 简（如下图）。简的空腹血糖为5.4毫摩尔/升（97毫克/分升）。这个数值在正常范围内，如果只测量这个数值，简和她的医生就不会知道她的代谢不太健康。再看看她的空腹胰岛素水平，大约是37微单位/毫升。简有严重胰岛素抵抗，HOMA-%S大概只有正常值的9%，和杰克最初的情况差不多。

Jane 的胰岛素敏感性与 Jake 相似。但她的 β 细胞非常健康，可以基本弥补这种显著的胰岛素抵抗。然而，也正因如此，她每次进食高碳水化合物餐后，血液中的胰岛素水平都会大幅升高。

请看我在上图中绘制的红线，显示 HOMA-%S 为 10%。实际上，Jane 的胰岛素敏感性比 Jake 略低。然而，这也是 Jane 和 Jake 之间的最大区别：Jane 拥有非常非常健康的 β 细胞，因此她可以完全弥补自身存在的胰岛素抵抗。Jane 的 HOMA-%B 似乎约为正常值的 250%，因此她的 β 细胞可以产生大量的胰岛素。如果她吃了富含碳水化合物的一餐，她的血液胰岛素水平就会非常高。事实上，高到足以让她的血糖水平始终保持在正常范围内。请记住，Jake 当时的糖化血红蛋白 (HbA1c) 约为 10%。Jane 的糖化血红蛋白 (HbA1c) 为 5.8%，超出正常范围，她可能患有糖尿病前期。很多时候，即使测量了糖化血红蛋白（HbA1c）水平，医生也不会采取任何措施。如果从未测量过空腹胰岛素，就没有人知道她每次餐后胰岛素水平究竟发生了什么变化。正如稍后会解释的那样，改善胰岛素敏感性对简和杰克同样重要。胰岛素抵抗和长期胰岛素水平升高对长期健康远非理想。

但在讨论这个问题之前，先来看另一个例子：佐伊 Zoe。从某种程度上来说，她和简截然相反。佐伊的空腹血糖为 5.2 mmol/L（94 mg/dL），糖化血红蛋白 (HbA1c) 为 6.0%。

佐伊对胰岛素的敏感度接近 100%，但她的 β 细胞无法产生足够的胰岛素，并且有中度葡萄糖不耐受（糖尿病前期）。

她的糖化血红蛋白 (HbA1c) 升高表明她处于糖尿病前期。有趣的是，Zoe 的空腹胰岛素水平约为 4 uU/mL，非常低。这意味着什么？这意味着她的胰岛素敏感性（HOMA-%S）约为正常值的 100%，所以这不是她葡萄糖不耐受的主要原因。然而，她的 HOMA-%B 约为正常值的 50%，这意味着即使她拥有良好的胰岛素敏感性，她也无法分泌足够的胰岛素来维持血糖在正常范围内。可以认为 Zoe 患有β细胞功能障碍，这就是她处于糖尿病前期的原因。Zoe 需要与 Jake 截然不同的方式来应对她的葡萄糖不耐受问题，将在未来的文章中讨论β细胞功能障碍的原因，以及如何提高 β 细胞分泌胰岛素的能力。

目前，为了将血糖控制在正常范围内，Zoe 能做的最好的事情就是降低饮食中的血糖负荷，也就是说，少吃碳水化合物，尤其是远离高升糖指数的碳水化合物。对于这样的患者，我建议在正餐开始时，一定要吃一份富含纤维的非淀粉类蔬菜或一份配油醋汁的沙拉，同时还要搭配一份富含蛋白质的食物。这样可以让身体为之后可能摄入的碳水化合物做好准备，并最大限度地减少其对血糖的影响。

还有另一种检测β细胞功能不佳的方法，那就是基于连续血糖监测仪（CGM）的数据。对于胰岛素分泌能力下降的人，尤其是在第一阶段，往往会在食用富含碳水化合物的膳食后看到以下模式：血糖水平像火箭一样飙升至180毫克/分升（10毫摩尔/升）以上的水平。通常，这种情况发生在进餐后的30到40分钟内。

血糖水平快速上升至 180 mg/dL (10 mmol/L) 的浓度可能表明第一阶段胰岛素反应减弱，即进餐早期 β 细胞功能降低。

如果看到上图所示的趋势，即血糖水平定期快速上升至 180 mg/dL （10 mmol/L），这可能表明第一阶段胰岛素反应减弱。同样将在后续的文章中讨论β细胞功能障碍（尤其是第一阶段胰岛素反应减弱）的潜在原因，以及如何应对。

就杰克甚至佐伊的情况而言，大多数人都会明白将血糖水平持续保持在正常范围内非常重要。这是因为长期血糖升高，例如佐伊的糖尿病前期或杰克的2型糖尿病，是许多慢性疾病的主要风险因素。

然而，即使简的糖化血红蛋白 (HbA1c) 水平完全处于正常范围内，改善胰岛素敏感性对简来说也几乎和对杰克一样重要。因为简的胰岛素抵抗程度很高，所以患慢性病的风险会显著升高。如果能理解为什么像杰克这样的人患慢性病的风险更高，就能更好地理解这一点。

就杰克而言，由于他患有2型糖尿病，他患其他慢性病的长期风险会明显升高。这里所说的慢性病，​​是指2型糖尿病患者患心血管疾病（例如心脏病发作或中风）以及慢性肾病、肝病和多种癌症的风险明显升高。因此，理解这一点至关重要：任何形式的糖尿病，包括2型糖尿病，由于血糖水平长期升高，都会增加患多种慢性病的风险。然而，理解这一点非常重要，因为这只是故事的一部分。

所以，如果血糖水平长期升高，应该努力将其降低，理想情况下是恢复到正常范围。然而，正如希望本文所阐明的，当出现葡萄糖不耐受并长期血糖升高时，这是有原因的：无法产生足够的胰岛素来维持自身的胰岛素敏感性。在2型糖尿病中，这通常意味着患有一定程度的胰岛素抵抗和一定程度的β细胞功能障碍。我们应该像关注长期血糖升高一样关注胰岛素抵抗。

首先，胰岛素抵抗本身是许多慢性疾病的风险因素。此外，如果存在胰岛素抵抗，而β细胞能够通过产生更多胰岛素来至少部分弥补这一缺陷，那就意味着可能存在胰岛素水平长期升高的情况，称之为高胰岛素血症。这种长期升高的胰岛素水平也是许多慢性疾病的风险因素。

但也要考虑一下为什么有人会出现胰岛素抵抗。正如我在之前的文章中所讨论过的，胰岛素抵抗的潜在原因有很多，包括慢性炎症、内脏脂肪过多、异位脂肪过多（例如肝脏或肌肉组织中的脂肪）、肌肉量低、久坐不动的生活方式、各种微量营养素缺乏、某些疾病（例如睡眠呼吸暂停或睡眠不足）。毫无例外，所有这些因素在某种程度上也是各种慢性疾病的风险因素。因此，如果因为其中一个或多个原因而出现胰岛素抵抗并患有 2 型糖尿病，如果想要最大限度地降低患慢性病的风险，就必须使血糖水平正常化。但也应该致力于逆转胰岛素抵抗，解决胰岛素抵抗的根本原因。

进一步说，即使存在胰岛素抵抗，但β细胞可以通过产生更多胰岛素来完全补偿，因此没有患糖尿病或糖尿病前期，也就是说，血糖水平保持正常，但患慢性病的风险仍然可能较高，因为必然会接触到一种或多种导致胰岛素抵抗的根本原因，肯定会出现胰岛素抵抗以及由此产生的高胰岛素血症。

可以使用空腹血糖和胰岛素测量值来估计胰岛素敏感性水平和β细胞功能水平。

胰岛素敏感性的测量称为 HOMA-%S，是相对于正常胰岛素敏感性而言的，正常胰岛素敏感性定义为 HOMA-%S 值为 100%。

β 细胞功能的测量指标是 HOMA-%B，同样，正常值指的是 100%。在这种情况下，HOMA-%B 需要根据特定的胰岛素敏感性水平进行解读。HOMA-%B 达到或超过 100% 意味着胰腺 β 细胞能够产生足够的胰岛素来满足胰岛素敏感性水平。HOMA-%B 低于 100% 意味着胰腺 β 细胞无法产生足够的胰岛素来满足胰岛素敏感性水平。在这种情况下，通常存在一定程度的葡萄糖不耐受。

如果下载此海报，可以使用此处的链接。

此外，如果有兴趣加入“科学滋养”预防计划，直接与我合作，以最大程度地降低慢性病风险因素，请点击此处链接，将您的姓名添加到候补名单中。我们每两个月开放一次新注册。 了解是否胰岛素敏感性降低和/或β细胞功能减弱，是找到任何血糖问题的根本原因的第一步。如果胰岛素敏感性降低，推荐阅读关于如何逆转胰岛素抵抗的文章；如果β细胞功能减弱，那么推荐参考关于如何避免血糖飙升的文章中分享的策略，或许有所帮助。 最后，感谢所有支持本网站和“科学滋养”YouTube频道免费内容的赞助人。如果您重视我们的内容，请考虑成为该频道的赞助人。 ===== 参考 ===== - Kahn等人；量化人类受试者胰岛素敏感性与β细胞功能之间的关系。双曲线函数的证据。糖尿病 1993；42：1663-72。 - Matthews等人；稳态模型评估：通过人体空腹血糖和胰岛素浓度判断胰岛素抵抗和β细胞功能。糖尿病学，1985；28：412-9。 - Park等人。人类胰岛素分泌和胰岛素抵抗的评估。**糖尿病代谢杂志2021；45：641-54。

https://nourishedbyscience.com/beta_cell_function/

Edit:2025.04.30

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