糖化血紅蛋白

来源:www.uuuwell.com

   

糖化血紅蛋白人體血液細胞內的血紅蛋白與血糖結合的產物。

簡介

糖化血紅蛋白

  人體血液中紅細胞內的血紅蛋白與血糖結合的產物是糖化血紅蛋白,血糖和血紅蛋白的結合生成糖化血紅蛋白是不可逆反應,並與血糖濃度成正比,且保持120天左右,所以可以觀測到120天之前的血糖濃度。糖化血紅蛋白的英文代號為HbA1c。糖化血紅蛋白測試通常可以反映患者近8~12周的血糖控制情況。

研究歷史

糖化血紅蛋白

  糖化血紅蛋白于1958年被使用色譜法首次從其它類型的血紅蛋白中分離出來,並於1968年被分類為一種糖蛋白。1969年,人們發現糖化血紅蛋白在糖尿病患者中的數量增加。1975年研究者們得到了生成糖化血紅蛋白的反應式。   自從1968年第一次描述了在糖尿病患者中發現的異常血紅蛋白以來,關於葡萄糖及其他碳水化合物與血紅蛋白結合的糖化產物的術語,已經變化幾次。自從1986年,IUPAC-IUB(國際純化學應用化學聯合會)已經推薦使用糖化血紅蛋白這一名稱,即非酶促的血紅蛋白的糖基化。另一方面,更高級的術語糖基化血紅蛋白經常地用於日常語言和現在的出版物里。   根據每個糖化位點和反應參與物,總的糖化血紅蛋白分成若幹個亞組分。天然(非糖化)血紅蛋白是A0(2α、2β鏈)。亞組分(HbA1a1 , HbA1a2 , HbA1b和HbA1c)因血紅蛋白β鏈-N末端纈氨酸遊離氨基與不同碳水化合物糖基化而形成。這些亞組分總稱為HbA1。除了血紅蛋白β鏈的N末端纈氨酸外,血紅蛋白分子內其他遊離氨基也參與糖基化(α鏈N末端纈氨酸、賴氨酸ε-氨基)。   相對於HbA1,所有β-鏈N末端和其他遊離氨基糖基化的血紅蛋白被稱作總糖化血紅蛋白。除基本的成人血紅蛋白AO外,在健康人里發現少量的胎兒血紅蛋白HbF(2α、2γ鏈)和血紅蛋白A2(2α、2δ鏈)。纈氨酸在δ鏈N末端,以類似的方式糖基化,例如,通過與葡萄糖的共價鍵形成HbA2c。親和層析測定的糖化血紅蛋白作為總糖化血紅蛋白。

與血糖區別

  血糖是從食物中的碳水化合物分解而來的血液中的單糖,通常僅指葡萄糖。血糖測試結果反映的是即刻的血糖水平。糖化血紅蛋白測試通常可以反映患者近8~12周的血糖控制情況。糖化血紅蛋白是糖尿病診斷標準治療監測的「金標準」 隨著人們對糖尿病知識的逐步了解,多數人已意識空腹和餐后2小時血糖監測的重要性,並常常把二者的測定值作為控制血糖的標準。其實不然,空腹和餐后2小時血糖是診斷糖尿病的標準,而衡量糖尿病控制水平的標準是糖化血紅蛋白。空腹血糖餐后血糖是反映某一

糖化血紅蛋白儀

具體時間的血糖水平,容易受到進食和糖代謝等相關因素的影響。糖化血紅蛋白可以穩定可靠地反映出檢測前120天內的平均血糖水平,且受抽血時間,是否空腹,是否使用胰島素等因素干擾不大。因此,國際糖尿病聯盟推出了新版的亞太糖尿病防治指南,明確規定糖化血紅蛋白是國際公認的糖尿病監控「金標準」。如果空腹血糖或餐后血糖控制不好,糖化血紅蛋白就不可能達標。

檢測方法

糖尿病特徵

  1、陽離子交換色譜法   原理:糖化導致血紅蛋白分子表面陽離子丟失。在弱的陽離子交換劑中,例如Biorex70,伴有增加的離子濃度和(或)pH下降,糖化血紅蛋白在非糖化血紅蛋白前先洗脫。這現象產生了糖化血紅蛋白最初的術語「快速血紅蛋白」。陽離子交換色譜法可用於小型、微型或大型柱層析方法或部分或全自動的PHLC/FPLC方法。因為,其他翻譯后修飾血紅蛋白,例如醛亞胺型、甲酰化、乙酰化乙醛加合物、降解物、老化人工物品和異常血紅蛋白電荷交換也不同於正常的HbA0,所以已經列出了許多陽離子交換層析法的干擾因素。使用常規HPLC的方法。分離糖化血紅蛋白亞組分是能達到滿足需求的臨床精密度。然而,已知HbA1c的峰不是均一的而是包含一重要的非糖化血紅蛋白部分。少數糖化血紅蛋白也整合到HbA0主峰中。通過使用特殊的柱原料(poly-CATA)和30~40 min分離時間可以改善分離效果。這些方法可以作為參考步驟但不適合常規使用。所有的陽離子交換色譜法對pH和溫度的變化敏感,因此要控制pH和溫度。   說明:根據紅細胞代謝動力學推測初始HbA1c值大約每日破壞1/120(≈0.83%)。因為糖化在合適的治療下甚至健康人也產生,故這個理論值在體外不能達到。控制不理想的糖尿病患者通過加強治療而達到血糖量正常,可以發現HbA1c值最大下降率以大約每10 d下降正常血糖的1%(絕對的)。由於測定糖化血紅蛋白方法的精確性,兩次測定值HbA1c的差異大約1%就可認為具有臨床相關性。因為這些原因,在HbA1c兩次測定間至少有2周的時間,推薦4~6周的間隔。   因為升高的糖化血紅蛋白值是長期高糖血症的糖尿病患者相當可靠的指示劑,因而是可能診斷糖尿病的。在未治療的個體,正常的糖化血紅蛋白值臨床上可以排除明顯的糖尿病。但由於它不能檢測糖耐量受損,所以作為診斷和(或)篩選目的唯一的參數,使用糖化血紅蛋白是存在問題的。   2、電泳法   原理:相比于非糖化血紅蛋白,因糖化而變化的總電荷和糖化血紅蛋白的等電點變化是瓊脂糖凝膠或者pH梯度5.0~6.5的凝膠等電聚焦電泳分離的基礎。瓊脂糖凝膠電泳的血紅蛋白亞組分解析度很小,而等電聚焦可以更好地使亞組分分離。可能由於試驗的自動化程度不足,重要性已經下降。   3、親和層析法   原理:硼酸結合順式-羥基。商品化的m-氨基苯硼酸瓊脂糖共價結合的親和柱已可用於微柱分析檢測。將血樣本中的血紅蛋白加到層析柱后,所有的糖化血紅蛋白(HbA1和旁鏈糖化的血紅蛋白;總糖化血紅蛋白)與硼酸結合而非糖化血紅蛋白通過層析柱可被測量。在加入高濃度也包含順式-羥基的多羥基複合物,例如山梨醇后,糖化血紅蛋白與硼酸的結合被替換而從柱子上洗脫下來。親和層析法對經翻譯以後修飾的血紅蛋白和病理血紅蛋白的影響相對不敏感。利用親和層析法,僅能測定總糖化血紅蛋白。廣泛使用的親和層析方法,允許用經驗演算法從總糖化血紅蛋白值計算出「標準的HbA1c。」。   4、免疫分析   在纈氨酸β-N-末端糖化的血紅蛋白提供了一個容易被抗體識別抗原表位。可以用單克隆抗體多克隆抗體進行放XX免疫分析和免疫酶學分析測定,抗體特異識別β鏈N-末端糖化的血紅蛋白最後4~8個氨基酸組成的抗原表位。異常的血紅蛋白或翻譯后經修飾的血紅蛋白無干擾。   目前的免疫化學試驗不僅檢測HbA1c,通常也同時檢測HbA2c,因為血紅蛋白A2糖化δ鏈的表位是相同的。抗體直接抗β-鏈的最後四個氨基酸的糖化表位的免疫化學試驗也可用進行檢測,例如HbS1c。在大多數情況下HbA2c意義不大,雖然鐮刀細胞病時可以準確地測定纈氨酸β-N-氨基末端糖化程度,但它仍不能100%代表HbA1c。

操作方案

血樣

  1、操作方法 (1)收集靜脈血、加入EDTA抗凝。(2)根據樣品數取試管若干,分別吸取400μl溶血劑加入各試管中。(3)分別吸取80μl標準或樣本放入上述各試管中,混合均勻。(4)放置5~10min,則製成了血紅蛋白樣本A3。   2、糖化血紅蛋白的製備及測定 (1)根據樣品的數量,取乾淨的試管若干,分別吸取3.0ml陽離子樹脂,放入各管中。(2)向上述試管中分別加入已預備的100μl血紅蛋白樣本(A3)。將層析柱XX試管中,使得橡皮塞高於液面至少1cm。(3)充分搖蕩試管混合5~10min(最好使用渦旋搖蕩器,如果沒有則需劇烈搖蕩20min。(4)然後慢慢推動層析柱XX試管,直到糖化血紅蛋白提取完全。(5)上清液倒入另一支試管或直接倒入比色杯進行比色。(6)以蒸餾水作空白在415nm調零。(7)讀取並記錄標準,樣品吸光度值。   3、總血紅蛋白測定 (1)根據樣品數量取試管若干,分別加入5.0ml蒸餾水。(2)加入20μl血紅蛋白樣本(A3)。混合均勻。(3)以蒸餾水作空白在415nm調零。(4)讀取並記錄各管吸光度值。   計算:糖化血紅蛋白吸光度 總血紅蛋白吸光度×10=糖化血紅蛋白%(正常值範圍6.0%~8%)。

監測意義

數據表

  糖化血紅蛋白的特點決定了它在糖尿病監測中有很大的意義:(1)與血糖值相平行。血糖越高,糖化血紅蛋白就越高,所以能反映血糖控制水平。(2)生成緩慢。由於血糖是不斷波動的,每次抽血只能反映當時的血糖水平,而糖化血紅蛋白則是逐漸生成的,短暫的血糖升高不會引起糖化血紅蛋白的升高;反過來,短暫的血糖降低也不會造成糖化血紅蛋白的下降。由於吃飯不影響其測定,故可以在餐後進行測定。(3)一旦生成就不易分解。糖化血紅蛋白相當穩定,不易分解,所以它雖然不能反映短期內的血糖波動,卻能很好地反映較長時間的血糖控製程度,糖化血紅蛋白能反映采血前2個月之內的平均血糖水平。(4)較少受血紅蛋白水平的影響。糖化血紅蛋白是指其在總血紅蛋白中的比例,所以不受血紅蛋白水平的影響。

控制標準

糖化血紅蛋白數據表

  糖化血紅蛋白能夠反映過去2~3個月血糖控制的平均水平,它不受偶爾一次血糖升高或降低的影響,因此對糖化血紅蛋白進行測定,可以比較全面地了解過去一段時間的血糖控制水平。世界權威機構對於糖化血紅蛋白有著明確的控制指標,ADA(美國糖尿病學會)建議糖化血紅蛋白控制在小於7%,IDF(國際糖尿病聯盟)建議糖化血紅蛋白控制標準為小於6.5%,目前我國將糖尿病患者糖化血紅蛋白的控制標準定為6.5%以下。    糖化血紅蛋白與血糖的控制情況 4%~6%:血糖控制正常。   6%~7%:血糖控制比較理想。   7%~8%:血糖控制一般。   8%~9%:控制不理想,需加強血糖控制,多注意飲食結構及運動,並在醫生指導下調整治療方案。   >9%:血糖控制很差,是慢性併發症生髮展的危險因素,可能引發糖尿病性腎病動脈硬化白內障等併發症,並有可能出現酮症酸中毒等急性合併症。   美國糖尿病協會(ADA),歐洲糖尿病協會(EASD)以及國際糖尿病聯合會(IDF)現已達成共識,未來糖化血紅蛋白的單位將採用國際臨床化學聯合會(International Federation of Clinical Chemistry, IFCC)標準。單位的轉換可使用以下公式:   IFCC-HbA1c (毫摩爾/摩爾) = [DCCT-HbA1c (%) - 2.15] × 10.929   
DCCT- HbA1cIFCC-HbA1c
(%)(毫摩爾/摩爾)
4.020
5.031
6.042
6.548
7.053
7.559
8.064
9.075
10.086

結果解釋

  實驗室的檢測結果可能因分析手段、樣品保存時間和個體差異而不同。兩個平均血糖相同的人,糖化血紅蛋白可能會有多至3%的差異。結果也可能因多種因素而不可靠,如:手術失血輸血貧血,高紅細胞更新率,慢性腎功能衰竭肝臟疾病,高劑量維生素C攝入,紅細胞生成素治療等等。大致來說,健康人糖化血紅蛋白的參考範圍大約是4%–5.9%。糖化血紅蛋白水平與估計的平均血糖水平的對應關係可由以下的近似公式得出:   估計的平均血糖(毫克/分升) = 28.7 × 糖化血紅蛋白 − 46.7   估計的平均血糖(毫摩爾/升) = 1.59 × 糖化血紅蛋白 − 2.59   (表格中的數據置信區間為95%):   
糖化血紅蛋白估計的平均血糖
(%)(毫摩爾/升)(毫克/分升)
55.4 (4.2–6.7)97 (76–120)
67.0 (5.5–8.5)126 (100–152)
78.6 (6.8–10.3)154 (123–185)
810.2 (8.1–12.1)183 (147–217)
911.8 (9.4–13.9)212 (170–249)
1013.4 (10.7–15.7)240 (193–282)
1114.9 (12.0–17.5)269 (217–314)
1216.5 (13.3–19.3)298 (240–347)
  儘管高糖化血紅蛋白水平代表著血糖控制不佳,但即便是「好的」糖化血紅蛋白水平仍可能為段時間內的低血糖導致。因此,常規的血糖監測仍然是最佳的血糖控制分析方法。   由於糖尿病患者糖化血紅蛋白的水平與平均血糖的控制相關,國際糖尿病病聯合會(IDF)建議大多數糖尿病患者將糖化血紅蛋白控制在6.5%以下,而美國糖尿病協會(ADA)的推薦標準則是7.0%以下。最近一些研究結果認為7%以下的控制目標過於嚴格,可能導致比較嚴重的低血糖發生。因此醫療人員在制定糖化血紅蛋白控制目標時,必須考慮患者個人的健康狀況、低血糖風險、特殊健康風險等具體情況。例如,對於青少年和兒童1型糖尿病患者,糖化血紅蛋白的控制目標和成人有所不同,因為這部分人群血糖多變不易控制,而且在發育中的大腦比成年人的大腦更容易受到低血糖的損害,所以血糖控制不宜過分嚴格,美國糖尿病協會(ADA)給出的建議可參考下表:   不同年齡段青少年兒童控制目標
年齡糖化血紅蛋白(HbA1c)控制目標
<6歲7.5%-8.5%
6~12歲<8.0%
13~19歲<7.5%

注意事項

  發現治療中存在的問題。如果糖尿病患者經常監測血糖都顯示控制較好,而糖化血紅蛋白偏高,則需考慮是否平時監測血糖不夠全面(如只測空腹血糖而忽略了餐后血糖),或者可能血糖儀測出的數值不夠準確(如機器老化,試紙受潮、過期等)。   如果某位糖尿病患者血糖波動較大,經常發生低血糖,繼而又發生高血糖,由於糖化血紅蛋白是反應血糖的平均值,所以其糖化血紅蛋白完全有可能維持在正常範圍。在這種情況下,它的數值就不能反映真正的血糖變化了。同時,糖化血紅蛋白還受紅細胞的影響,在合併影響紅細胞質和量的疾病(如腎臟疾病溶血性貧血等)時,所測得的糖化血紅蛋白也不能反映真正的血糖水平。   指導治療方案的調整。在臨床治療中,如能同時測定血糖與糖化血紅蛋白,可以更好地全面判斷病情,及時調整治療方案。當空腹血糖超過患者糖化血紅蛋白對應的預測值時,則顯示近期血糖控制不好,可能與采血時緊張、勞累、晚餐進食過多、治療不當、急性併發症等有關,需要調整治療方案。比如某糖尿病患者定期監測糖化血紅蛋白均在6%~7%,而最近一次為8.2%,這表明以往的治療方案已不能較好地控制血糖,需要重新調整方案。相反,如果空腹血糖低於糖化血紅蛋白對應的預測值,甚至達到正常標準,則顯示近期血糖控制良好,治療對症。   因此,普及糖尿病知識,更新治療理念,監測並保持糖化血紅蛋白達標,更早、更合理地使用胰島素等藥物治療,對於控制糖尿病併發症的發生髮展尤為重要。目前臨床提倡對2型糖尿病患者採取積極治療方法:儘早藥物治療、儘早聯合治療。糖尿病患者血糖控制未達到目標或治療方案調整后,應每3個月檢查一次糖化血紅蛋白;血糖控制達到目標后也應每年至少檢查2次糖化血紅蛋白。

臨床意義

糖化血紅蛋白儀

  臨床上,只有30%左右的糖尿病患者能做到定期監測糖化血紅蛋白。良好的血糖控制是預防併發症的關鍵,而血糖監測在很大程度上取決於患者本人的認知行動。由於大部分患者選擇可靠性不高的日常監測手段,目前超過60%的2型糖尿病患者的糖化血紅蛋白控制不理想。糖化血紅蛋白長期控制不穩定的影響是多方面的,它會改變紅細胞對氧的親和力,加速心腦血管併發症的形成;如果眼睛內的晶體被糖化,則會引發白內障。此外,它可引起腎小球基底膜增厚,誘發糖尿病腎病,並引起血脂血粘度增高。糖化血紅蛋白升高,是心肌梗死腦卒中死亡的一個高危因素。在男性患者中,糖化血紅蛋白每增加1%,死亡率的相對危險性增加24%,女性患者增加28%。一旦糖化血紅蛋白超過7%,發生心腦血管疾病的危險性就增加50%以上。   糖尿病患者的糖化血紅蛋白控制水平沒有閾值,隨著糖化血紅蛋白水平的降低,越接近正常值,糖尿病的併發症降低越明顯,DCCT、UKPDS等國際大規模臨床試驗得出結論,證實糖尿病患者經強化治療后糖化血紅蛋白水平可以顯著降低,各種併發症風險也明顯減少。英國前瞻性研究證實糖化血紅蛋白每下降1%,糖尿病相關的死亡率降低21%;心肌梗死發生率下降14%;腦卒中發生率下降12%;微血管病變發生率下降37%;白內障摘除術下降19%;周圍血管疾病導致的截肢或死亡率下降43%;心力衰竭發生率下降16%。因此,糖化血紅蛋白對糖尿病患者來說是一項非常重要的監測指標,它的高低直接決定將來各種嚴重影響糖尿病患者生活質量的慢性併發症的發生和發展。糖尿病患者定期監測糖化血紅蛋白具有非常重要的意義,有助於幫助患者改善血糖控制水平,促進患者的血糖達標,從而減少併發症的發病率,從根本上改善糖尿病患者的生活質量。   糖化血紅蛋白增高對人體的影響是多方面的,它可改變紅細胞對氧的親和力,使組織與細胞缺氧,加速心腦血管併發症的形成;可引起腎小球增厚,誘發糖尿病腎病(DN);還可引起血脂和血粘滯度增高,是心血管病發生的重要因素。因此,監測糖化血紅蛋白不論對糖尿病患者疾病控制情況,併發症的預測情況,還是糖尿病病人的篩選等方面都有重要的意義。美國1型糖尿病控制及併發症試驗(DCCT)和英國2型糖尿病控制與併發症(UKPDS)均把糖化血紅蛋白作為糖尿病的一個重要評價指南,且都充分肯定了強化治療在阻止血管併發症發生、發展的重要作用。   1 是糖尿病患者血糖總體控制情況的指標   2 有助於糖尿病慢性併發症認識   3 指導對血糖的調整   4 對判斷糖尿病的不同階段有一定的意義   5 區別應激性血糖增高和妊娠糖尿病(GDM)中的檢測意義   綜上,糖化血紅蛋白的檢測對糖尿病患者的整體情況有很重要的意義。臨床醫務工作者不能僅局限在對血糖的認識上來管理血糖,應綜合糖化血紅蛋白才能更好的控制血糖,預防併發症的發生。美國糖尿病協會(ADA)建議血糖控制滿意且穩定的糖尿病患者至少1年測2次糖化血紅蛋白;若血糖控制不滿意且需調整方案者,應一年測4次。另外計劃懷孕的糖尿病婦女,初期每月測一次糖化血紅蛋白,血糖控制滿意后,應每6~8周測1次,直到受孕。同時還應該注意各種貧血,出血性疾病,或用心得安、嗎飛、雙氫克脲塞等藥物可使糖化血紅蛋白下降,而用大量阿司匹林、維生素c腎功不全,甲亢者可使其增高。應綜合考慮,做到全面衡量患者的整體情況。但糖化血紅蛋白不能作為診斷糖尿病的依據,也不能取代糖耐量試驗,可作為糖尿病的普查和健康檢查的項目。   此外還要注意 ①對昏迷病人的鑒別:在腦血管急症時,由於應激反應可使血糖增高,但糖化血紅蛋白檢測正常。若糖化血紅蛋白增高預示患者處於高血糖狀態。②糖化血紅蛋白很高的患者要警惕酮症酸中毒的發生。③對妊娠糖尿病僅測定血糖是不夠的,一定要監測糖化血紅蛋白,並使其保持在8%以下。如此可避免巨大胎兒死胎畸形胎兒的發生。④指導治療:如已測定了某病人的糖化血紅蛋白,可推算出平均血糖的水平,再用推算值與同一標本的空腹血糖值對比,可預測出近期血糖控制的好壞。糖化血紅蛋白小於7.3%時,餐后血糖對糖化血紅蛋白的水平影響較大;當在7.3%—8.4%時,空腹和餐后血糖對糖化血紅蛋白的功效差不多;當大於8.5%時空腹血糖所扮演的角色更重要。因此,糖化血紅蛋白水平很高者需要更好的控制空腹血糖水平。所以,糖化血紅蛋白在7%—8%者要更多干預餐后血糖,減少低血糖反應;大於8%者要兼顧空腹和餐后血糖,小於8%側重改善餐后血糖。如若空腹血糖高於7.1mmol/L許多,糖化血紅蛋白大於8%,表示近期血糖控制不好,需調整治療方案。反之,若空腹血糖低於7.1mmol/L,甚至正常,糖化血紅蛋白小於8%,則表示近期血糖控制良好,本著「效不更方」的原則,治療方案不變。因此,同時測定血糖與糖化血紅蛋白可以更好地全面判斷病情,指導治療。