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Home医源资料库在线期刊中华医药杂志2005年第5卷第10期

糖化血红蛋白、果糖胺在临床检测中的重要性

来源:中华医药杂志
摘要:近年来糖化血红蛋白(HbA1c)与果糖胺正日益受到临床的高度重视。由于两者均可作为糖尿病(DM)治疗疗效的监测,同时对糖尿病并发症的预防具有非常重要的意义。糖化血红蛋白是指血液中葡萄糖与部分血红蛋白发生非酶促的化学反应所形成的产物,当氨基酸与葡萄糖结合时形成不稳定的希夫氏碱,而后转化成稳定的酮化氨基酸。......

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  近年来糖化血红蛋白(HbA1c)与果糖胺正日益受到临床的高度重视。由于两者均可作为糖尿病(DM)治疗疗效的监测,同时对糖尿病并发症的预防具有非常重要的意义。糖化血红蛋白是指血液中葡萄糖与部分血红蛋白发生非酶促的化学反应所形成的产物,当氨基酸与葡萄糖结合时形成不稳定的希夫氏碱,而后转化成稳定的酮化氨基酸。它的合成是缓慢的,并且是相对不可逆的,它持续存在于红细胞120天生命期中,其合成速率与红细胞所处环境中糖的浓度成正比。因此它的检测可以反映糖尿病患者前1~2个月血糖水平。糖化血红蛋白参考值为4%~7.7%。有许多方法用于测定糖化血红蛋白,其中有凝胶电泳、等电聚集、低压和高压液相离子交换层析分离、免疫分析、亲和层析分离以及比色法等。根据调查大部分医院检验科使用免疫学方法检测糖化血红蛋白,各医院实验室间的变异系数在20%以上。而最近,卫生部临床检验中心糖化血红蛋白参考实验室,近日通过了美国国家糖化血红蛋白标准化计划一级实验室认证,获得了溯源认证书。他们与美国RPIMUS公司合作使用糖化血红蛋白仪,测定结果的总不精密度在3%以内。由于糖化血红蛋白的检测至今不能标准化,其潜意是,如果糖化血红蛋白的检测能够标准化,就可以作为诊断或辅助诊断糖尿病的标准。果糖胺是血浆中的蛋白质与葡萄糖非酶糖化过程中形成的一种高分子酮胺结构类似果糖胺的物质,它的浓度与血糖水平成正相关,并相对保持稳定。它的测定却不受血糖的影响。由于血浆蛋白的半衰期为17~20天,故果糖胺可以反映糖尿病患者检测前1~3周内的平均血糖水平。从一定程度上弥补了糖化血红蛋白不能反映较短时期内血糖浓度变化的不足。果糖胺的测定快速而价廉(化学法),是评价糖尿病控制情况的一个良好指标,尤其是对血糖波动较大的脆性糖尿病及妊娠糖尿病,了解其平均血糖水平更有实际意义。但果糖胺不受每次进食的影响,所以不能用来直接指导每日胰岛素及口服降糖药的用量。血清果糖胺正常值为1.64~2.64mmol/L,血浆中果糖胺较血清低0.3mmol/L。

  糖化血红蛋白的测定不仅仅是糖尿病(DM)有效血糖控制的“金指标"。而且对于心血管疾病、糖尿病肾病、白内障、妊娠糖尿病、肺结核等疾病的预防与监测具有非常重要的意义。而果糖胺的测定是对糖化血红蛋白的有效补充。是鉴别应急性血糖增高和糖尿病的有效指标之一。

  HbA1c与FMN在糖尿病DM诊断上的应用:对自身免疫性糖尿病的诊断依据,IDDM(胰岛素依赖型)的协助诊断、预报,一级亲属和高危人群的预防。

  由于DM是一组以高血糖为其主要标志的内分泌代谢疾病,。DM患者HbA1c值与空腹血糖呈正相关,但HbA1c用于DM的诊断不如OGTT(口服葡萄糖耐量试验)敏感。健康人HbA1c为4.0%~7.7%[(6.5±1.5)%], 未控制的DM患者HbA1c可高达10%~20%; 新发生的DM患者,虽有血糖水平增高,但可不见HbA1c明显增多。随机检测HbA1c,若<8%,多不考虑DM。HbA1c>9%,预报DM的标准度约为78%,灵敏度为68%,特异性94%;HbA1c>10%,则有80%以上为DM,灵敏度43%,特异性99%,有效率86%。所以,目前并不主张单独用HbA1c来诊断DM,应该与血糖浓度相结合。原因是精确度不高,有时造成临床解释困难。在1型糖尿病患者中,糖化血红蛋白并不是反映平均血糖水平的灵敏指标[1]。Wiener等的研究显示,糖化血红蛋白6.2%时,诊断糖尿病的特异性是100%。Davidson建议空腹血糖在6.1~7.7mmol/L之间者,不应贸然诊断糖尿病,而应检测其糖化血红蛋白。PerILy等发现空腹血糖加上大于正常值上限两个标准差的糖化血红蛋白值比两次空腹血糖>7.0mmol有更好的特异性,HbA1c 6.1%可用于空腹血糖(FPG)6.5~8mmol/L糖尿病的确定。通过HbA1c的测定还能发现隐匿性DM。如空腹和餐后血糖正常,但有糖尿病症状如:吃得多、喝得多、尿得多、体重减少等不能确诊时,检测糖化血红蛋白常可以得到明确诊断。同时糖化血红蛋白可作为轻症、2型及“稳性”糖尿病的早期诊断指标,尤其对于糖尿病的筛选普查具有早期提示价值,特别对肥胖、直系亲属有糖尿病、有流产、畸胎或滞胎历史的孕妇,更应进行糖化血红蛋白的检测,以便发现是否有既往糖尿病史,并及时进行治疗、控制。对于病因尚未明确的昏迷或正在输注葡萄糖(测血糖当然增高)抢救者,急查糖化血红蛋白和果糖胺具有鉴别诊断的价值,可以追踪患者的既往史。对于糖化血红蛋白特别高的糖尿病患者,应警惕如酮症酸中毒等急性并发症的发生。果糖胺和血糖的测定,对应激性高血糖和糖尿病高血糖的区分判断,是可以准确区分二者之一[2]。

  HbA1c检测,FMN用于估计DM临床治疗效果和监测治疗适应性,在临床上HbA1c可作为DM患者血糖控制的金指标。

  糖尿病是一组病因和发病机制尚未完全明了的内分泌代谢性疾病,目前发病率仅次于心脑血管疾病和肿瘤。据悉,2003年全球糖尿病患者数量已经接近2亿,预测2005年将再增加1倍,人群患病率从0.67%上升到2.3%。而仅我国,目前糖尿病患者就达到4000万人,约占全球总数的1/5,每年用于治疗糖尿病的直接医疗成本超过180亿元人民币,占医疗总费用的4%。因此,糖尿病的筛选、早期诊断治疗和并发症的防治已刻不容缓,原因是糖尿病是一种终身需要控制的慢性疾病,而且其慢性并发症涉及肾脏、眼、心脑血管和神经系统,常导致脑卒中、心肌梗死、下肢坏疽、肾功能衰竭和双目失明;并且糖尿病与许多疾病密切相关:如心血管疾病、肺结核、肿瘤等,所以,糖尿病的诊断和控制就显得至关重要。目前临床已广泛开展检测糖尿病患者血糖工作。但是,由于血糖是一个随机变量,血糖测定只代表采血瞬间的血糖水平,提示患者当时的身体状况,并不能作为评价疾病控制程度的指标。因此,糖化血红蛋白的检测就显得非常重要。由于糖化血红蛋白自身的化学特性,当血液中葡萄糖浓度较高时,人体所形成的糖化血红蛋白含量也会相对较高,并且它存在于红细胞寿命120天生命之中,在细胞死亡前,血液中糖化血红蛋白含量会保持相对不变。而它的测定与抽血时间、患者是否空腹、是否使用胰岛素等因素无关。因此,糖化血红蛋白可以反映患者测定前2~3个月血糖控制水平,用于评价糖尿病长期控制程度,是判定糖尿病长期控制的良好指标。检测糖化血红蛋白要比只检测空腹、餐后2h血糖和24h尿糖定量更准确。2002年美国糖尿病协会(ADA)以把糖化血红蛋白的检测作为糖尿病疗效判定的金标准。国际上也通常将其作为糖尿病疗效判定和调整治疗方案的“金标准”。对预示微小血管病变,评估糖尿病并发症的发生与发展有着重要的临床意义。2002年亚洲及太平洋地区2型糖尿病政策组制定的糖尿病控制目标:空腹血浆葡萄糖<6.1mmol/L,餐后2h<8.0mmol/L,且糖化血红蛋白<6.5%,表明血糖控制良好;空腹血浆葡萄糖≤7.0mmol/L,餐后2h≤10.0mmol/L,且糖化血红蛋白为6.5%~7.5%,表明血糖控制一般;空腹血浆葡萄糖>7.0mmol/L,餐后2h>10.0mmol/L,且糖化血红蛋白>7.5%,表明血糖控制不佳,要调整治疗方案[3~5]。当血糖正常时,糖化血红蛋白参考值为4%~7.7%,数值每增加1%,就相当于平均血糖增高1.1~1.7mmol/L。目前糖化血红蛋白控制的理想目标是小于6.5%。无论用什么方法来反映血糖的变化,最后都要以糖化血红蛋白的变化作为最终评价一种药物或一种治疗方案在血糖控制上是否有效的一个金指标。

  另外,糖尿病对人体最大的危害是长期高血糖引起的慢性并发症。由于人体内许多蛋白质在高糖环境中也都可以发生糖化,所以,除了血红蛋白外,一些半衰期长的组织蛋白如基底膜、胶原、晶体蛋白质也会发生糖化作用,从而,导致一系列并发症。血浆白蛋白被糖化后,其分解代谢减弱,但半衰期不变。人体中葡萄糖与血清蛋白的N端发生非酶促糖化反应,其中90%左右与血清白蛋白链内第189位氨基酸结合,形成糖化血清蛋白。糖化血清蛋白其分子是高分子酮胺结构类似果糖胺,测定血清中的糖化血清蛋白试验又称果糖胺试验。而果糖胺形成的量取决于血糖水平,其高低与血中葡萄糖水平呈正比,因血清蛋白质的半衰期较血红蛋白短,白蛋白半衰期为17~20天,因而果糖胺的测定是反映糖尿病患者测定前1~3周血糖控制水平。测定糖化血清蛋白(果糖胺),操作方法简单,结果也比较准确,而标本要求:空腹静脉采血2ml血液即可。并且不受血糖浓度的影响,是检测糖尿病患者短期血糖控制好坏的有用指标[6]。正常参考值范围:1.64 ~2.64mmol/L。糖化血红蛋白反映检查前8~12周血中葡萄糖的平均水平,而糖化血清蛋白则反映近1~3周血糖的平均水平,从一定程度上弥补了糖化血红蛋白不能反映较短时期内血糖浓度变化的不足。尽管果糖胺和糖化血红蛋白都能够回顾性的反映一段时间的血糖控制情况,但它们各自具有自己独特的价值,是不可以相互取代的。果糖胺与糖化血红蛋白相比,存在以下不同:回顾时间:果糖胺是反映测定前2~3周血糖控制水平,糖化血红蛋白是反映测定前1~3个月的血糖控制水平,对于住院治疗的患者,临床医生制定治疗方案实施治疗措施,2~3周比较合适,1~3个月时间太长,不适于监测治疗效果的节奏;灵敏性:血糖与血红蛋白结合极其缓慢,一旦结合不易解离,相对而言,血糖与血清蛋白结合的过程比较容易比较快速。当血糖浓度升高时,果糖胺与糖化血红蛋白都会升高,但果糖胺的升高更明显,所以果糖胺比糖化血红蛋白更能灵敏地反映近期血糖的波动情况。由于果糖胺对短期内血糖变化比较敏感,所以对妊娠糖尿病、1型糖尿病等需要胰岛素强化治疗者尤为适用。同时,可用于鉴别心、脑血管等疾病引起的应激性高血糖和糖尿病(前者果糖胺水平通常在正常范围内)的一种理想的方法。对于急性脑血管患者临床上选择不同的治疗方案 以及监测病情,估计预后,降低病死率等有一定的意义[7]。并且果糖胺的检测也相对简单。但果糖胺不受每次进食的影响,所以不能用来直接指导每日胰岛素及口服降糖药的用量。

  由于蛋白质的非酶促糖化作用可致DM患者一系列病理生理变化,HbA1c、FMN的测定可协助判断预后,能够更好地反映机体受到血糖损害的情况

  糖化血红蛋白的检测不仅只是对糖尿病疗效的判定,而且,对由糖尿病引起的并发症的预防也非常重要。因为糖化血红蛋白增高对人体的影响是多方面的,它可以改变红细胞对氧的亲和力,使组织与细胞缺氧,加速心脑血管并发症的形成。导致组织缺氧可能与微血管病变的发生、发展有关,微血管病变主要表现在视网膜、肾、神经、心肌组织,其中尤以糖尿病肾病(DN)和视网膜病为重要。据资料报道:糖尿病患者已有慢性并发症 (视网膜病变16.6%,微量白蛋白尿21%);并且目前疗效不理想,HbA1c评估:<7%仅10%、7%~9%占40%、>9%占50%;慢性并发症发生率高:下肢神经病变38%,白内障44%;微量白蛋白尿33%;严重并发症0.2%~7% (心肌梗死、脑血管意外、肾衰、失明、截肢)。同时HbAIc水平的升高,加重了心脏微血管病变和心肌代谢紊乱,可引起心肌广泛灶性坏死等损害,称为糖尿病心肌病,可诱发心力衰竭、心律失常、心源性休克和猝死。糖化血红蛋白还可以引起血粘度增高,是心脑血管病发生的重要原因。它与血压及胆固醇水平等因素一样,可以作为预测心血管疾病的指标[8~9]。由于糖化血红蛋白增高,氧离解曲线左移,组织缺氧引起小血管扩张和病变。如小血管扩张引起面色红润;因毛细血管脆性增加易出现皮下出血和瘀斑。皮肤小动脉病变所致供血不足可引起局部皮肤紫绀或缺血性溃疡,溃疡表浅、疼痛,多见于足部。在局部缺血的情况下,神经营养不良和外伤可引起营养不良性皮肤溃疡,好发于足部,溃疡较深,无痛,不易愈合。皮肤溃疡常合并感染,甚至继发化脓性骨髓炎。营养不良性关节炎(亦称Charcot关节)为神经营养不良和外伤共同作用所致,好发于足部和下肢各关节,受累关节有广泛骨质破坏。由于果糖胺与糖化血红蛋白共同作用,可引起肾小球基底膜增厚及通透性增高,最终导致毛细血管间肾小球硬化,而肾小球硬化是主要的糖尿病微血管病变之一,常见于病史超过10年的患者,是1型糖尿病患者的主要死亡原因。在2型,其严重性次于冠状动脉和脑血管动脉粥样硬化病变。因此,HbA1c  不但有利于糖尿病的早期发现,更有利于其并发症的早期发现和预防,对DM并发症有敏感、特异的作用,而空腹血糖不适合作为监测DN发生的指标[10]。同时,由于高糖环境,血浆中其他蛋白也可以被糖化,如血浆低密度脂蛋白被糖化后,在体内降解速度减慢,在血中堆积,而高密度脂蛋白被糖化后降解加快,使高、低密度脂蛋白的比例下降,即血管内脂质清除能力减弱,脂质沉积因此增加,这是形成糖尿病血管病变的重要原因。神经蛋白被糖化后,可引起神经脱髓鞘改变。神经组织蛋白可形成一种难以被机体清除的棕色物质,在晶体内沉积,造成晶体水肿、纤维断裂、球结膜微循环损害等而诱发白内障。而且2型糖尿病患者,微血管病变的糖化血红蛋白值、视网膜病变及球结膜微循环改变呈明显的正相关[11]。据第九届全国眼科会议,李豪东等报道:正常孕妇的血糖、糖化血红蛋白和果糖胺。在妊娠期糖尿病视网膜病变的发病与进展因素是:(1)妊娠期糖尿病视网膜病变的发病率为1.44%(2)妊娠期糖尿病视网膜病变的进展率为31.25%;(3)妊娠中期,糖尿病孕妇组血中糖化血红蛋白和果糖胺水平明显高于正常孕妇组(P<0.05);(4)妊娠晚期,糖尿病孕妇和非糖尿病孕妇组血中糖基化血红蛋白和果糖胺水平明显高于正常孕妇组(P<0.01)。结论妊娠会促进糖尿病孕妇的视网膜病变加重,可能与血中糖化血红蛋白和果糖胺水平增高有关。除视网膜病变外,糖尿病还可引起白内障、青光眼、屈光改变、虹膜睫状体病变等。还可发生一些生化代谢改变,使其再生能力下降,影响神经传导速度,产生感觉减退或疼痛。Wisconsin糖尿病视网膜病变流行病研究表明,糖化血红蛋白每增加1%,导致增殖性视网膜病变增加70%,蛋白尿增加20%,而冠心病事件只增加10%,这些结果显示高血糖很可能对微血管并发症的危险性要大于心血管疾病。例如:美国和加拿大24个医学中心对1000多名1型糖尿病患者所进行的“糖尿病控制与合并症临床研究”(DCCT),共观察了10年,结果发现严格的血糖控制和糖化血红蛋白的监测可以使1型糖尿病患者视网膜病变减少76%。英国23个医学中心对5000多名2型糖尿病患者所进行的“英国糖尿病前瞻性研究”(UKPDS),平均治疗了11年,结果发现强化的血糖控制和糖化血红蛋白的监测可以使糖尿病视网膜病变减少21%。

  据英国的Khaw博士对糖化血红蛋白的研究发现,糖尿病男性的总死亡率升高,心血管疾病死亡率与缺血性疾病死亡率也升高。而且,HbA1c的浓度与整个人群中随后发生的总死因、心血管病和缺血性疾病死亡率持续相关。最低的死亡率与HbA1c浓度低于5%有关。研究人员进一步指出,HbA1c每增长1%,死亡危险性就增加28%,并能与年龄、血压、胆固醇、体重指数和吸烟无关。当HbA1c为5%时,18%的研究人群及更多的糖尿病男性超过了死亡率危险度,当HbA1c在5%~6.9%时,研究人群中有82%的男性超过了死亡率危险度。研究人员认为,对于男性,HbA1c浓度的升高是具有较高绝对危险度的标志,对这些患者应该考虑用降血压药与降胆固醇药进行预防性治疗。同时,他们指出,如果非糖尿患者群能够使HbA1c降低0.1%,总死亡率能降低5%;如果HbA1c降低0.2%,那么该人群的总死亡率能降低10%。同时糖化血红蛋白的高低与并发Ⅲ型肺结核几率相关。控制糖化血红蛋白的浓度,可以降低Ⅲ型肺结核的发生率[12],并且糖化血红蛋白的测定,对预防糖尿病孕妇的巨大胎儿、畸形胎、死胎,以及急、慢性并发症发生发展的监督具有重要意义。

  综上所述,对于糖尿病患者而言,常规监测空腹血糖、餐后2h血糖和糖化血红蛋白、果糖胺非常重要。良好的监测,可以长期将各项血糖值都保持在良好~一般的水平,对临床治疗保持最佳方案作出良好的评估。良好的血糖控制可以预防糖尿病大血管病变,例如:冠心病、心绞痛、心肌梗死和中风,以及糖尿病微血管病变,例如:糖尿病肾病和糖尿病视网膜病变。所以,只要能够很好地控制饮食、适当运动、按时服药、定期复查(BG、HbA1c、FMN),糖尿病患者就可以非常有效地控制好血糖,并能预防和延缓合并症的发生发展。对于病因尚未明确的昏迷或正在输注葡萄糖(测血糖当然增高)抢救者和血糖增高的孕妇,急查糖化血红蛋白和果糖胺具有鉴别诊断的价值,可以追踪患者的既往史。同时糖化血红蛋白、果糖胺的检测,可以对高血糖引起的机体损伤作出重要的评估。

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  10  郑兵.糖化血红蛋白与尿微量蛋白联合检测对早期糖尿病肾病的意义.中华现代中西医杂志,2004,2(10):915.

  11  杨宝珠,王家驰.Ⅱ型糖尿病患者糖化血红蛋白值与视网膜.球结膜微循环改变的分析.中国慢性病预防与控制,1999,7(3):14.

  12  郭超军,阿孜古丽,艾山江,等.糖化血红蛋白含量改变与2型糖尿病并发肺结核的影响初探.中华结核和呼吸杂志,2000,23(9):518.

  作者单位: 610014 四川成都,成都市第九人民医院妇产科医院检验科

  (编辑:日  强)

作者: 曹登成 2006-8-19
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