糖化白蛋白检测的研究现状

任文华  首都医科大学附属北京朝阳医院检验科

    近年来,糖尿病患者人数快速增长,糖尿病已经成为当前威胁全球人类健康最重要的非传染性疾病之一[1]。研究表明,长期高血糖是心血管疾病的主要危险因素之一[2],即使处于糖耐量受损的早期阶段,大幅血糖波动也可能引起大血管病变。糖尿病的早预防、早诊断、早干预对于降低心血管事件的发病率尤为关键,而对于糖尿病诊断和血糖管理,保证血糖评价指标检测的准确性及精密度至关重要。

    目前,临床上常用的血糖监测方法有:利用血糖仪进行的自我血糖监测(SMBG)、动态血糖监测(CGM)、HbA1c及糖化白蛋白(GA)等。GA是葡萄糖与血清白蛋白发生非酶促糖化反应的产物,反映的是患者近2-3周的血糖水平,在辅助鉴别应激性高血糖、糖尿病患者妊娠状态血糖监测等方面结果更准确[3],并对初始化治疗及调整治疗后的糖尿病患者较HbA1c能更及时地反映血糖的变化,从而更有效地评估疗效、调整治疗[4-6]。

    一、血清糖化白蛋白的检测方法

    GA的测量值通常用GA占血清白蛋白的百分比来表示,检测方法主要有以下几种:亲和层析、高效液相色谱法(HPLC)、免疫法、酶法、同位素稀释色谱质谱串联法(ID-LC/MS)、拉曼光谱法等。各个方法由于其对GA的定义及检测的目标分子不同,而使各自的测量结果及参考区间有很大差别。

    1.亲和层析法。亲和层析法是利用生物高分子能与相应的专一配基分子可逆结合的原理将配基通过共价键牢固地结合于固相载体上制得亲和吸附系统。用于分离GA和非糖化白蛋白的亲和层析凝胶柱是利用硼酸与整合在白蛋白上的葡萄糖顺式二醇结构特异性结合的性质,使GA选择性地结合于层析柱上,而非糖化部分被洗脱。该方法检测的目标分子为GA,由于操作繁琐,仅在实验室实施开展。此外,有研究表明,8.1-18.9%的非糖化白蛋白非特异地结合到了硼酸盐层析柱,因此所测结果不能反映真实的白蛋白糖化情况。此后,研究人员对该方法进行了改进,将非糖化白蛋白与硼酸盐非特异性结合的部分作为空白对照,通过消除空白对照值得到了GA真值。

    2.高效液相色谱法。该方法通过阴离子交换柱初步提纯白蛋白,再经连接的硼酸盐亲和层析柱分离糖化白蛋白及非糖化白蛋白。糖化白蛋白测量值定义为糖化白蛋白组分占总的白蛋白组分的百分比。该方法的总CV为0.7-4.9%,正常参考区间为13.9-18.3%[7]。尽管HPLC法上样量小,检测快速(20分钟),但代价高昂,处理样本量小,并不适宜普遍开展临床应用。

    3.免疫法。免疫法是在亲和层析法原理的基础上,将待测样本中血清白蛋白用白蛋白抗体包被,通过测定吸光度获得糖化和非糖化部分的含量。虽然该方法准确度、精密度尚可,可实现自动化,但可能因使用的抗体不同及抗体和酶联硼酸空间位阻的影响而使结果产生偏差,故未实现临床实验室的广泛使用。

    4.酶法。固体酶法是一种特异性较高的糖化血清白蛋白测定方法,但在临床应用中发现,对于输注高能量氨基酸的患者,测定结果会异常升高。同年,日本学者提出酮胺氧化酶法,并在之后进行改进,基本流程如下:首先加入酮氨氧化酶消除内源性糖化氨基酸,其次用特异性蛋白酶将糖化白蛋白转变为糖化氨基酸,再由酮氨氧化酶作用生成过氧化氢,后者在过氧化物酶作用下与发色基团生成蓝紫色物质,通过测定吸光度测得糖化氨基酸含量。经方法学性能验证,酮氨氧化酶法准确度、精密度、线性及回收率良好,与HPLC法有很好的相关性。以此为基础,日本旭化成公司研发了液态Lucica商品化试剂盒用于糖化白蛋白检测,使测定方法大大简化,同时提高了检测效率,在临床上得到了广泛开展,已成为目前糖化白蛋白检测的主要常规方法。

    5.同位素稀释色谱质谱串联法(ID-LC/MS)。人血清白蛋白分子拥有59个赖氨酸残基,有研究表明其中4个残基(Lys-525, Lys-199, Lys-281 andLys-439)为主要糖化位点[8]。当然,其它赖氨酸残基也可以发生糖化,糖化的比例因患者个体差异而有不同。2008年日本临床化学学会(JSCC)将糖化白蛋白定义为赖氨酸残基结合有葡萄糖的白蛋白,提出了同位素稀释色谱质谱串联法(ID-LC/MS),该方法检测的目标分子为白蛋白分子中所有的糖化赖氨酸。ID-LC/MS法线性好,批内及批间CV分别为1.2%、1.4%,重复性好,与HPLC法、常规酶法均有较好的相关性,因此JSCC推荐其作为糖化白蛋白检测的参考方法。

    二、糖化白蛋白检测的标准化现状

    作为血糖评估的常用指标,血糖及糖化血红蛋白均有国际权威机构如国际临床化学与检验医学联合会(IFCC)等推荐的参考方法及国际标准物质,但就糖化白蛋白而言,国际上尚无权威机构公认的参考测量程序,国外仅有日本临床化学会(JSCC)开展了糖化白蛋白标准化活动,推荐采用同位素稀释色谱质谱串联法(ID-LC/MS)作为糖化白蛋白检测的参考方法。2013年日本检查医学标准物质机构(ReCCS)采用JSCC推荐的ID-LC/MS法作为参考方法,研制了糖化白蛋白标准物质JCCRM611-1。 

    目前,我国还未建立血清糖化白蛋白的参考测量程序,亦缺乏人血清基质的糖化白蛋白参考物质。在国内,除上海市临床检验中心外,大部分的省、市级临床检验中心均未开展糖化血清白蛋白的室间质量评价(EQA)活动。由于没有国家标准及有效的质量评价办法,国内开展糖化白蛋白项目的实验室检测现状并不理想,各实验室采用的糖化白蛋白检测系统很多,缺乏相关的参考实验室网络及正确度验证的途径,结果一致性不容乐观,严重影响了糖尿病患者的诊疗过程,也因此导致糖化白蛋白项目未能像糖化血红蛋白一样在临床上很好的开展。

    鉴于糖化白蛋白的重要临床应用意义,其参考测量体系的建立与应用显得尤为必要。因此,选择方法性能优良,建立准确可信的参考测量方法,研制多水平、良好的稳定性和互通性的参考物质并用于实验室室间质量评价等,对推动糖化白蛋白测定的标准化进程,最终实现检测结果的量值溯源都有重大意义。

    参考文献

    [1]中华医学会糖尿病学分会.中国2型糖尿病防治指南(2013年版)[J].中国糖尿病杂志,2014,6(7):447-498.
    [2]Ikezaki H, Furusyo N, Ihara T, et al.Glycated albumin as a diagnostic tool for diabetes in a general Japanesepopulation[J]. Metabolism, 2015,64(6):698-705. DOI:10.1016/j.metabol.2015.03.003.
    [3]Hashimoto K, Osugi T, Noguchi S, et al. A1Cbut not serum glycated albumin is elevated because of iron deficiency in latepregnancy in diabetic women[J]. Diabetes Care, 2010,33(3):509-511. DOI:10.2337/dc09-1954.
    [4]Takahashi S, Uchino H, Shimizu T, et al.Comparison of glycated albumin (GA) and glycated hemoglobin (HbA1c) in type 2diabetic patients: usefulness of GA for evaluation of short-term changes inglycemic control[J]. Endocr J, 2007,54(1):139-144.
    [5]Ogata H, Tokuyama K, Nagasaka S, et al. Thelack of long-range negative correlations in glucose dynamics is associated withworse glucose control in patients with diabetes mellitus[J]. Metabolism,2012,61(7):1041-1050. DOI: 10.1016/j.metabol.2011.12.007.
    [6]Suwa T, Ohta A, Matsui T,et al. Relationship between clinical markers of glycemia and glucose excursionevaluated by continuous glucose monitoring (CGM)[J]. Endocr J,2010,57(2):135-140.
    [7]Shima K, Ito N, Abe F,et al. High-performance liquidchromatographic assay of serum glycated albumin[J]. Diabetologia,1988,31(8):627-631.
    [8]IbergN, Flückiger R. Nonenzymatic glycosylation of albumin in vivo. Identificationof multiple glycosylated sites[J]. J Biol Chem, 1986,261(29):13542-13545.
(责任编辑:陈雪礼)

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