췌장 β-세포의 인슐린분비능을 측정하는 방법을 Table 1에 정리하였다. 빈번채혈정맥포도당내성검사(frequently sampled intravenous glucose tolerance test, FSIVGTT)는 밤새 공복 후 일정량의 포도당(0.3 g/kg body weight)을 2분간 정맥 투여하고, 이어서 일정량의 인슐린(4 μ IU/kg/min)을 5분간 정맥 투여한다. 그리고 검사 시행 10분 전부터 180분까지 혈장포도당과 인슐린을 총 31회 측정한다[3]. Minimal model analysis with FSIVGTT는 FSIVGTT를 통해 얻은 데이터를 MINMOD라는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 인슐린분비능을 계산한다[4]. Hyperglycemic clamp test는 짧은 시간 안에 고혈당 목표 수준까지 포도당 농도를 올릴 수 있도록 프라이밍 용량의 포도당을 15분간 투여하고, 이후 일정한 포도당 농도를 유지하기 위하여 120분간 20% 포도당을 투여하면서 일정 간격으로 혈장포도당과 인슐린을 측정하는 검사 방법이다[5]. C-peptide minimal models with graded glucose infusion은 포도당 정맥주입 속도를 증가하였다가 감소시키면서 10분 간격으로 포도당과 C-펩타이드를 측정하는 방법이다[6]. 이 검사들은 인슐린의 1차, 2차 분비 반응을 모두 측정할 수 있는 장점이 있지만, 인크레틴 효과가 반영되지 못해 생리적인 포도당대사를 보여주지 못하는 단점이 있다. 그리고 검사가 복잡하고 시간이 오래 걸려 임상에서 쉽게 시행하기 어렵다. Dynamic test 중에는 경구포도당내성검사(oral glucose tolerance test, OGTT), mixed meal tolerance test (MTT)가 비교적 시행하기 용이하다. OGTT는 당뇨병을 진단하는 확진 검사로 많이 이용되고 있는 검사로, 밤새 공복 후 75 g 포도당 용액을 섭취 후 0, 30, 60, 90, 120분에 채혈하여 포도당과 인슐린을 측정한다[7]. MTT는 혼합식(다양한 혼합식이 존재하지만 예로 에너지 10 kcal/kg 에 45% 탄수화물, 15% 단백질, 40% 지질로 구성) 섭취 후 0, 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240분에 채혈하여 포도당, 인슐린, C-펩타이드를 측정한다[7,8]. OGTT와 MTT를 통해 인슐린생성지수(insulinogenic index, IGI)를 측정할 수 있다.

두 가지 검사는 경구섭취를 통해 포도당의 생리적인 상태를 잘 반영할 수 있으나, 1차, 2차 인슐린분비능을 각각 확인하기 어렵고, 내장의 포도당 흡수에 변동이 있기 때문에 검사의 재현성이 떨어지는 단점이 있다. 글루카곤 투여 후 C-펩타이드와 포도당을 측정하는 glucagon stimulation test [9]는 민감하고 재현성이 우수하며 검사 진행이 비교적 간단하여 실제 임상에 적용하기 좋으나, 현재 글루카곤 사용 자체가 어려운 상황이다. Static test 중 HOMA베타세포기능(homeostasis model assessment for β-cell function, HOMA-β) [10], 공복 C-펩타이드, C-peptide to glucose ratio (CPRI)를 이용할 수 있다. C-펩타이드는 인슐린에 비해 반감기가 길고, 간에서 제거되는 양이 적어 인슐린분비능 지표로 사용할 수 있다[11]. 당뇨병이 없는 그룹에서 공복 C-펩타이드는 0.3∽0.6 nmol/L, 식후 C-펩타이드는 1∽3 nmol/L로 측정되었다[12]. 대부분의 C-펩타이드가 신장에서 대사되므로 만성신장질환 환자에서는 해석에 주의가 필요하다[13]. HOMA-β와 CPRI의 계산식은 아래와 같다.

인슐린저항성을 측정하는 방법을 Table 2에 정리하였다. Dynamic test 중 고인슐린혈증정상혈당클램프 검사(hyper-insulinemic euglycemic clamp test, HEC)는 인슐린저항성 평가의 최적표준(gold standard)이다[5]. HEC는 일정량 인슐린을 정맥투여하여(5∽120 μ IU/m²/min) 고인슐린상태를 유지하고, 정상 범위의 혈중 포도당 농도를 유지하기 위하여 포도당주입량을 조절한다. HEC는 인슐린저항성을 가장 정확하게 측정할 수 있으나, OGTT나 MTT처럼 정상 생리학적 상태에서의 인슐린 작용이나 포도당 역동을 측정하는 데는 적합하지 않다. 그리고 검사진행에 많은 시간과 노동이 소요되고, 비용이 많이 들어 실제 임상에서 진행하기는 어렵다. Inslin suppressiont test는 소마토스타틴 혹은 소마토스타틴유사체인 옥트레오타이드(octreotide)를 투여하여 인슐린과 글루카곤의 내인성 분비를 억제한 후, 일정량의 인슐린(25 μ iu/m²ㆍ min)과 포도당(240 mg/m²ㆍ min)을 투입하고 일정 간격으로 혈장포도당과 인슐린을 측정하는 검사 방법이다[14]. Minimal model analysis with FSIVGTT를 통해서도 인슐린저항성을 측정할 수 있으나 외래에서 시행하기에는 어려움이 있다. OGTT, MTT는 시행은 용이하나, 검사를 통한 인슐린저항성 지표의 계산공식이 매우 복잡하여 인슐린저항성을 손쉽게 확인하기는 어렵다[15-19]. 대신에 static test로 1/fasting insulin, 포도당/인슐린비(glucose/insulin ratio, G/I ratio), HOMA인슐린저항성(homeostasis model assessment for insulin resistance, HOMA-IR)을 이용하여 좀 더 간단한 방법으로 인슐린저항성을 측정해 볼 수 있다.

인슐린저항성이 증가하면, 1/fasting insulin은 감소한다[20]. 그러나 고혈당 상태에서 실제로 인슐린분비가 감소될 수 있기 때문에 1/fasting insulin은 당뇨병이나 내당능장애가 있는 환자에서는 사용이 제한적이다. 공복 G/I ratio를 인슐린저항성 지표로 사용한 연구들은 있었으나[21], 이 지표는 인슐린저항성을 결정하는 생리적인 과정이 반영되지 못하여 지표로 사용하기에는 한계가 있다. 당뇨병환자에서 공복 시 인슐린 농도는 감소하고 공혈 혈당은 정상 범위로 유지되기 어렵기 때문에 당뇨병환자에서는 사용되기 어렵다. HO-MA-IR은 단순하고, 덜 침습적인 검사이며, HEC에서 얻은 인슐린저항성 지표와 상당한 선형 관계를 보이므로 적절한 인슐린저항성 지표로 활용될 수 있다[22]. Log(HOMA-IR)은 HEC 결과와 더 강한 선형 관계를 보인다. 그러나 HO-MA-IR 혹은 Log(HOMA-IR)은 심한 β-세포 기능 저하가 있을 때에는 적절한 결과를 얻을 수 없다.