糖尿病和其生化檢驗專家講座

第九章

糖尿病及其生化檢驗北華大學(xué)醫(yī)學(xué)院高秀峰7/23/20241糖尿病和其生化檢驗第1頁教學(xué)目標(biāo)和要求掌握糖尿病病因?qū)W分型與診療,糖尿病檢驗指標(biāo),血糖測定方法（GOD法和己糖激酶法）。熟悉各種糖尿病監(jiān)控指標(biāo)生理意義和測定方法。了解低血糖癥分類與常見病因,了解先天性糖代謝異常病因。

7/23/20242糖尿病和其生化檢驗第2頁第一節(jié)糖尿病概述糖尿?。╠iabetesmellitus）是一組由遺傳和環(huán)境原因相互作用而引發(fā)臨床綜合征。定義:因胰島素分泌絕對不足或相對不足以及靶組織細胞對胰島素敏感性降低，引發(fā)糖、蛋白、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂。臨床以高血糖為主要標(biāo)志，久病可引發(fā)多系統(tǒng)損害。病情嚴(yán)重或應(yīng)激時可發(fā)生各種急性代謝性紊亂。7/23/20243糖尿病和其生化檢驗第3頁一、血糖、低血糖和高血糖正常參考值:3.89-6.11mmol/L低血糖:空腹血糖濃度低于3.33-3.89mmol/L高血糖:空腹血糖濃度高于正常上限7.3mmol/L7/23/20244糖尿病和其生化檢驗第4頁（一）降低血糖激素胰島素（insulin）是唯一降低血糖蛋白類激素.由胰島b-細胞合成和分泌。胰島素主要靶器官是肝、骨骼肌和脂肪組織,降低血糖作用機制:①促進肌肉、脂肪等組織細胞膜葡萄糖載體將葡萄糖轉(zhuǎn)運入細胞；②經(jīng)過增強磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，從而使糖原合酶活性增強、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解；③經(jīng)過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化成為乙酰CoA，從而加緊糖有氧氧化；④經(jīng)過抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶合成以及促進氨基酸進入肌組織合成蛋白質(zhì)，降低糖異生原料，抑制肝內(nèi)糖異生；⑤經(jīng)過抑制脂肪組織內(nèi)激素敏感性脂肪酶，可降低脂肪動員速率，促進組織利用葡萄糖。7/23/20245糖尿病和其生化檢驗第5頁胰島素樣生長因子（insulinlikegrowthfactors,IGF）是一個多肽,在結(jié)構(gòu)上與胰島素相同,含有類似于胰島素代謝作用和促生長作用,主要為IGFⅠ和IGFⅡ。IGFⅠ又稱為生長調(diào)整素C,是細胞生長和分化主要調(diào)整因子之一,但IGFⅡ生理作用尚不清楚。IGFⅠ主要在生長激素調(diào)控下由肝臟產(chǎn)生,其它組織也可產(chǎn)生IGFⅠ,但并不進入血循環(huán),僅在局部發(fā)揮作用。血液中IGF濃度約比胰島素高1000倍,絕大部分與特異蛋白質(zhì)結(jié)合,只有少許以游離形式存在,經(jīng)過特異IGF受體或胰島素受體而發(fā)揮作用。IGF在正常糖代謝中作用尚不清楚,外源性注入可造成低血糖,反之IGFⅠ缺乏可引發(fā)生長遲緩。胰腺外腫瘤可致IGF生成過量,患者可有饑餓性低血糖。測定IGFⅠ濃度可評價生長激素缺乏或過量,監(jiān)測機體營養(yǎng)情況。胰島素樣生長因子7/23/20246糖尿病和其生化檢驗第6頁（二）升高血糖激素1.胰高血糖素（glucagon）2.腎上腺素（epinephrine）。3.生長激素4.皮質(zhì)醇5.甲狀腺激素幾個升高血糖激素中胰高血糖素最為主要,其次是腎上腺素,其它一些激素作用并不十分主要。7/23/20247糖尿病和其生化檢驗第7頁二、糖尿病分型與診療

（一）糖尿病分類標(biāo)準(zhǔn)（病因?qū)W分類）1型糖尿?。╰ype1diabetesmellitus）免疫介導(dǎo)特發(fā)性2型糖尿病（type2diabetesmellitus）其它特殊類型糖尿?。╫therspecifictypesofdiabetes）胰島β細胞功效遺傳缺點（MODY）胰島素作用遺傳性缺點胰腺外分泌性疾病內(nèi)分泌疾病藥品或化學(xué)品誘導(dǎo)糖尿病感染罕見免疫介導(dǎo)性糖尿病其它遺傳綜合癥妊娠糖尿?。╣estationaldiabetesmellitus,GDM）7/23/20248糖尿病和其生化檢驗第8頁二、糖尿病分型與診療

（一）糖尿病分類標(biāo)準(zhǔn)（病因?qū)W分類）1型糖尿病（type1diabetesmellitus）免疫介導(dǎo)特發(fā)性2型糖尿病（type2diabetesmellitus）其它特殊類型糖尿?。╫therspecifictypesofdiabetes）胰島β細胞功效遺傳缺點（MODY）胰島素作用遺傳性缺點胰腺外分泌性疾病內(nèi)分泌疾病藥品或化學(xué)品誘導(dǎo)糖尿病感染罕見免疫介導(dǎo)性糖尿病其它遺傳綜合癥妊娠糖尿?。╣estationaldiabetesmellitus,GDM）7/23/20249糖尿病和其生化檢驗第9頁1.1型糖尿病(1)免疫介導(dǎo)糖尿病:這類糖尿病主要是因為胰島β細胞破壞引發(fā)胰島素絕對不足，且含有酮癥酸中毒傾向、它包含病因不明但因本身免疫機制引發(fā)β細胞破壞。其主要原因當(dāng)前認為與遺傳原因、環(huán)境原因和免疫機制相關(guān)。

7/23/202410糖尿病和其生化檢驗第10頁①本身免疫標(biāo)志主要本身抗體:胰島細胞抗體（isletcellantibodies,ICAs）胰島素本身抗體（auto-antibodiestoinsulin,IAAs）谷氨酸脫羧酶本身抗體（auto-antibodiestoglutamicaciddecarboxylase,GAD65）酪氨酸磷酸化酶本身抗體IA-2和IA-2β（auto-antibodiestotyrosinephosphatasesIA-2和IA-2β）胰島細胞表面抗體（isletcellsurfaceantibodies,ICSA）7/23/202411糖尿病和其生化檢驗第11頁②遺傳易感性用混合淋巴細胞培養(yǎng)方法發(fā)覺：1型糖尿病易感性與HLA-Dw3.Dw4呈陽性相關(guān)，與HLA-Dw2呈陰性相關(guān)。用血清學(xué)方法判定HLA-DR亞型：發(fā)覺1型糖尿病易感性于HLA-DR3.DR4呈陽性相關(guān)，與HLA-DR2呈陰性相關(guān)。HLA-DR3.和（或）HLA-DR4存在對1型糖尿病發(fā)生是必須，但仍不足以組成全部遺傳背景。當(dāng)前對HLA類抗原基因研究表明80%-90%1型糖尿病病人中DQA-52位為精氨酸（Arg+）或DQB-57為非門冬氨酸（Asp-）有必定易感作用，DQA-DQBS-S/S-S基因型（即DQA-52Arg+純合子和DQB-57Asp-純合子）患病風(fēng)險相對最高，但有地理上和種族間差異。7/23/202412糖尿病和其生化檢驗第12頁③環(huán)境原因病毒感染是最主要環(huán)境原因之一。與1型糖尿病發(fā)病相關(guān)病毒:風(fēng)疹柯薩奇病毒B流行性腮腺炎病毒巨細胞病毒等等病毒感染機制:直接損傷胰島組織誘發(fā)本身免疫反應(yīng)其它環(huán)境原因:如特殊化學(xué)物質(zhì)、生活方式、精神應(yīng)激以及營養(yǎng)成份改變均可激活胰島本身免疫反應(yīng)，促發(fā)糖尿病。7/23/202413糖尿病和其生化檢驗第13頁免疫介導(dǎo)糖尿病特點a.胰島β細胞本身免疫性損傷是主要發(fā)病機制,大多數(shù)1型糖尿病患者以體內(nèi)存在本身抗體為特征；b.胰島β細胞破壞引發(fā)胰島素絕對不足,且含有酮癥酸中毒傾向,治療依賴胰島素；c.遺傳原因在發(fā)病中起主要作用,尤其與HLA一些基因型有很強關(guān)聯(lián)；d.雖任何年紀(jì)均可發(fā)病,但經(jīng)典病例常見于兒童和青少年,起病較急。7/23/202414糖尿病和其生化檢驗第14頁2.2型糖尿病胰島素抵抗和胰島素作用不足是2型糖尿病主要發(fā)病機制。此型病變在于靶細胞膜上胰島素受體數(shù)目降低或缺點,表現(xiàn)為激素－受體親和力減弱,有則為正常結(jié)合,但結(jié)合后反應(yīng)異常。這類患者不需依賴胰島素治療,所以臨床上常把它稱為NIDDM。

7/23/202415糖尿病和其生化檢驗第15頁關(guān)聯(lián)基因即胰島素受體基因載脂蛋白AⅠ載脂蛋白B基因葡萄糖激酶基因。7/23/202416糖尿病和其生化檢驗第16頁三、糖尿病常見急性合并癥（一）糖尿病酮癥酸中毒昏迷（ketoacidosisdiabeticcoma）（二）高滲性非酮癥糖尿病昏迷（hyperosmolarnonketoticdiabeticcoma）（三）糖尿病乳酸酸中毒昏迷（lactateacidosisdiabeticcoma）7/23/202417糖尿病和其生化檢驗第17頁單基因突變糖尿病胰島素基因突變糖尿病胰島素受體基因突糖尿病葡萄糖激酶基因突變糖尿病線粒體基因突變糖尿病。7/23/202418糖尿病和其生化檢驗第18頁2型糖尿病特點①經(jīng)典病例常見肥胖中老年成人,偶見于幼兒；②起病較慢,在疾病早期階段沒有顯著癥狀,甚至在得病多年之后仍不能確診,這增加了并發(fā)大血管疾病和微血管疾病風(fēng)險；③血漿胰島素水平可正?；蛏愿?高血糖刺激又會引發(fā)更多胰島素分泌,所以患者胰島β細胞負荷較重,在糖剌激后呈延遲釋放；④本身抗體呈陰性；⑤單用口服降糖藥普通能夠控制血糖；⑥極少出現(xiàn)自發(fā)性酮癥酸中毒、常因伴有感染等應(yīng)激原因而發(fā)生酮癥酸中毒；⑦有遺傳傾向,但與HLA基因型無關(guān)。7/23/202419糖尿病和其生化檢驗第19頁第二節(jié)

糖尿病主要代謝異常7/23/202420糖尿病和其生化檢驗第20頁一、糖代謝異常在正常情況下,人體細胞內(nèi)能量代謝主要由血糖供給,多出血糖可轉(zhuǎn)化為糖原、脂肪和蛋白質(zhì)貯存起來。糖尿病患者因為機體組織不能有效地利用血糖,肝糖酵解、糖原合成及生脂作用等路徑不易開啟,使血糖去路受阻,而肝糖原分解和糖異生加速,血糖起源增加。造成血糖濃度增高。糖尿病病人空腹時出現(xiàn)高血糖,主要是因為糖異生作用增強,糖異生速度主要是依賴于胰島素和胰高血糖素、皮質(zhì)醇、兒茶酚胺等激素之間平衡,其中胰高血糖素作用最主要。在胰島素和胰高血糖比值降低時,使糖異生作用不停進行,肝失去了調(diào)整血糖水平能力,所以造成飽食時高血糖。病人體內(nèi)蛋白質(zhì)降解為糖異生提供了大量原料,深入促使糖異生作用,造成病人在饑餓狀態(tài)下血糖濃度依然很高。7/23/202421糖尿病和其生化檢驗第21頁二、脂類代謝異常

因為胰島素和胰高血糖比值降低,使脂肪分解加速,大量脂肪酸和甘油進入肝臟,再酯化成甘油三酯,并以VLDL形式釋放入血,造成高VLDL血癥；脂蛋白脂肪酶活性降低,VLDL和甘油三酯難以從血漿去除,使VLDL和甘油三酯濃度升高；肝臟合成和甘油三酯速度增加,使其在肝細胞內(nèi)堆積,易形成脂肪肝；脂蛋白糖基化使脂質(zhì)成份改變,不利去除易形成動脈粥樣硬化；LDL糖基化加速動脈粥樣硬化形成；糖尿病脂質(zhì)過氧化作用增強使脂質(zhì)受體通道受阻,并可增加單核細胞趨化性,使巨噬細胞攝取氧化LDL增多,造成脂質(zhì)在細胞內(nèi)堆積形成泡沫細胞；脂質(zhì)過氧化作用增強可直接作用于血小板,粘附于受損內(nèi)皮細胞,可釋放生長因子,刺激血管平滑肌細胞增殖,引發(fā)動脈硬化過程加速；糖尿病病人血漿膽固醇增高可能是因為生長激素、腎上腺素、去甲腎上腺素增高使膽固醇合成限速酶－HMG-CoA還原酶活性增加,進而使膽固醇合成增加。糖尿病時脂類代謝紊亂除能造成高脂血癥外,還會因為脂肪分解加速,生成酮體過多,造成酮血癥、酮癥酸中毒。7/23/202422糖尿病和其生化檢驗第22頁第三節(jié)

糖尿病檢驗指標(biāo)與評價7/23/202423糖尿病和其生化檢驗第23頁一、糖尿病診療

7/23/202424糖尿病和其生化檢驗第24頁（一）糖尿病診療標(biāo)準(zhǔn)（年）1.出現(xiàn)三多一少癥狀加上隨機血糖濃度≥11.1mmol/L（200mg/dl）。2.空腹血糖（fastingplasmaglucose,FPG）≥7.0mmol/L（126mg/dl）。空腹指最少8h內(nèi)無含熱量食物攝入。3.口服葡萄糖耐量試驗（oralglucosetolerancetest,OGTT）,2h血糖≥11.1mmol/L(200mg/dl)。以上幾個指標(biāo)都能夠單獨用來診療糖尿病,不過其中任何一個出現(xiàn)陽性結(jié)果,日后都必須用上述方法中任意一個進行復(fù)查才能確診。血糖均指靜脈血漿葡萄糖。OGTT試驗采取世界衛(wèi)生組織（WHO）提出方法。7/23/202425糖尿病和其生化檢驗第25頁（二）GDM診療標(biāo)準(zhǔn)（年）100g葡萄糖負荷試驗:FPG濃度＞5.3mmol/L（95mg/dl）1h血糖濃度＞10.0mmol/L（180mg/dl2h血糖濃度＞8.6mmol/L（155mg/dl）3h血糖濃度＞7.8mmol/L（140mg/dl）。75g葡萄糖負荷試驗:FPG濃度＞5.3mmol/L（95mg/dl）1h血糖濃度＞10.1mmol/L（180mg/dl）2h血糖濃度＞8.6mmol/L（155mg/dl）GDM診療標(biāo)準(zhǔn)僅限于妊娠期間，而且最少要滿足上述兩項及兩項以上指標(biāo)才能作出診療。7/23/202426糖尿病和其生化檢驗第26頁口服葡萄糖耐量試驗WHO推薦OGTT,是在口服一定量葡萄糖前后2h內(nèi),作系列血糖濃度測定,對非妊娠成人,推薦葡萄糖負載量為75g,對于小孩,按1.75g/kg體重計算,總量不超出75g,用300ml水溶解后在5min內(nèi)口服。試驗前三天每日食物中糖含量應(yīng)不低于150g,維持正常活動,影響試驗藥品應(yīng)在三天前停用。試驗在清晨進行,試驗前應(yīng)禁食8~14h。坐位抽血后進行OGTT。整個試驗期間不可吸煙、喝咖啡、品茗或進食。7/23/202427糖尿病和其生化檢驗第27頁OGTT+FPG判定標(biāo)準(zhǔn)①血漿FPG<7.0mmol/L和11.1mmol/L＞2hPG≥7.8mmol/L,為IGT；②血漿7.0mmol/L＞FPG≥6.1mmol/L,2hPG<7.8mmol/L為空腹血糖損害（impariedfastingplasmaglucose,IFG）；③FPG正常,而且2hPG<7.8mmol/L為正常糖耐量。7/23/202428糖尿病和其生化檢驗第28頁三、糖尿病試驗室監(jiān)控（一）酮體、乳酸和丙酮酸監(jiān)測（二）尿清蛋白排泄試驗（三）糖化蛋白（四）胰島素和C肽監(jiān)測7/23/202429糖尿病和其生化檢驗第29頁糖化蛋白1.糖化血紅蛋白（glycatedhemoglobins）:成人血紅蛋白（Hb）通常由HbA（97%）、HbA2（2.5%）和HbF（0.5%）組成。對HbA進行色譜分析發(fā)覺了幾個次要血紅蛋白，即糖化血紅蛋白。糖化血紅蛋白包含:HbA1:HbA1aHbA1bHbA1c，約占80%HbA0糖化Hb反應(yīng)是過去8-10周平均血糖濃度，可為評定血糖控制情況提供可靠試驗室指標(biāo)。2.果糖胺（fructosamine,FA）:葡萄糖也可經(jīng)過非酶促糖基化反應(yīng)與其它蛋白結(jié)合形成酮胺（ketoamine），即果糖胺。因為清蛋白是血清蛋白最豐富成份，故認為測定果糖胺主要是測定血清清蛋白。糖化清蛋白濃度反應(yīng)是近2-3周血糖情況，7/23/202430糖尿病和其生化檢驗第30頁第四節(jié)

糖尿病試驗室檢驗

及方法學(xué)評價7/23/202431糖尿病和其生化檢驗第31頁一、葡萄糖測定（血糖、尿糖）測定血糖方法當(dāng)前主要有兩大類,即化學(xué)法和酶法?；瘜W(xué)法含有操作簡單、快速、試劑價廉等優(yōu)點,但因為干擾較大,屬不理想方法。我國臨床檢驗中心推薦常規(guī)方法是葡萄糖氧化酶法,己糖激酶法是國際上推薦參考方法。尿糖檢測快速、廉價和無創(chuàng)傷性,已廣泛用于糖尿病初步診療,適合用于大規(guī)模樣本篩選。尿糖測定普通不需要準(zhǔn)確定量,早期篩查試驗是用氧化還原法。但易受非糖還原物干擾。當(dāng)前半定量或定量特異性方法已經(jīng)代替了這些非特異性方法。7/23/202432糖尿病和其生化檢驗第32頁（一）葡萄糖氧化酶法1.測定原理:葡萄糖氧化酶（glucoseoxidase,GOD）催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸，并釋放出過氧化氫，生成過氧化氫在過氧化物酶催化下，與色原性氧受體4-氨基安替比林偶聯(lián)酚縮合為紅色醌類化合物，紅色醌類化合物生成量與葡萄糖含量成正比。2.正常參考值:3.89-6.11mmol/L7/23/202433糖尿病和其生化檢驗第33頁（二）己糖激酶法1.分析原理:葡萄糖在已糖激酶（hexokinase）和Mg2+存在下與ATP反應(yīng)生成6-磷酸葡萄糖和ADP。生成6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下使NADP+還原成為NADPH和H+，6-磷酸葡萄糖被氧化成為6-磷酸葡萄糖酸。NADPH在340nm波優(yōu)點有最大吸收峰，依據(jù)NADPH生成量與標(biāo)本中葡萄糖含量成正比而定量血糖。起源于酵母中6-磷酸葡萄糖脫氫酶需NADP+作為輔酶。細菌起源6-磷酸葡萄糖脫氫酶則以NAD+作為輔酶，NADH也在340nm波優(yōu)點有最大吸收峰。2.正常參考值:3.89~6.11mmol/L7/23/202434糖尿病和其生化檢驗第34頁二、糖化蛋白測定臨床上測定糖化蛋白主要是糖化Hb和糖化清蛋白。測定方法有比色法、電泳法、等電聚焦法、離子交換層析法、高效液相層析法、親和層析法、毛細管電泳法和免疫化學(xué)法等。國內(nèi)以比色法、離子交換層析法及電泳法較慣用。7/23/202435糖尿病和其生化檢驗第35頁（一）離子交換層析法測定糖化Hb1.分析原理:首先將紅細胞樣品在等滲鹽水中放置一定時間以除去細胞中游離葡萄糖，然后將細胞溶解并離心取上清液，用弱酸性陽離子交換樹脂或帶負電荷羧甲基纖維素進行離子交換層析，HbA帶正電荷，而糖化HbA1幾乎不帶正電荷，首先被洗脫，洗脫液用分光光度儀在410nm處測定吸光度。計算HbA1占總Hb百分比。2.正常參考值:HbA1（A1a+b+c）是5.0~8.0%，平均值為6.5%，其中HbA1c是3.0~6.0%，平均值為4.5%。參考值隨年紀(jì)不一樣而有一定不一樣。7/23/202436糖尿病和其生化檢驗第36頁三、胰島素和C肽測定當(dāng)前胰島素測定還沒有高度準(zhǔn)確、準(zhǔn)確和可靠方法。放射免疫分析是一個可選擇方法，而ELISA.化學(xué)發(fā)光等也被一些試驗室采取。測定胰島素生物學(xué)活性更有生理學(xué)意義，但費時費勁，難以推廣。7/23/202437糖尿病和其生化檢驗第37頁第五節(jié)

其它糖代謝異常7/23/202438糖尿病和其生化檢驗第38頁一、低血糖癥低血糖癥（hypoglycemia）是指血糖濃度低于空腹參考水平下限,臨床出現(xiàn)一系列因血糖濃度降低引發(fā)癥侯群。因為臨床上出現(xiàn)癥狀時血糖濃度很不一致,而且與血糖濃度絕對值相比血糖濃度下降速度更輕易出現(xiàn)癥狀,對機體影響更大,所以對低血糖癥時血糖濃度一指存在有不一樣意見,普通認為成人血糖濃度低于2.8mmol/L（50mg/dl）,全血葡萄糖濃度低于2.2mmol/L（40mg/dl）,或空腹血糖濃度低于3.3mmol/L（60mg/dl）,稱低血糖。7/23