糖尿病实验室检查现状与进展

检验系  胥文春
 概述：糖尿病的分型1985年WHO:  胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)即 I型(Ia、Ib)   非胰岛素依赖型(NIDDM)即Ⅱ型  继发型1997年WHO:  l型、2型糖尿病  妊娠糖尿病、继发性糖尿病
第一节实验室检查法在糖尿病诊断及治疗监测中的作用
一、诊断1．对高发人群的检查（1）1型糖尿病与HLA型的关系     如测胰岛细胞抗体（ICA）、     谷氨酸脱羧酶（GAD）抗体 （2）2型糖尿病与基因的关系    是一种多基因遗传病，   特定的决定性的基因尚未发现。
2、糖尿病的早期诊断对治疗效果、患者预后的生活质量、医疗费用等意义重大。
常用的筛查指标：尿糖、血糖、糖化血红蛋白Alc,后者国外应用很普遍。
3、糖尿病的确诊（1）空腹血糖：首选（2）葡萄糖耐量试验：    对于空腹血糖在临界值附近难以确诊    的患者可加做葡萄糖耐量试验。（3）pH、酮体、电解质等：    对酸中毒等急性发病患者。 总的情况：1型糖尿病：症状明显，易被及时诊断，但也有时因酮症酸中毒而就诊者2型糖尿病：症状与1型相似，但程度较轻，高血糖出现较晚且血糖仅中等程度升高，故需较细致的实验室检查才能确诊。 二、并发症：1.糖尿病酮症酸中毒（DKA）：  血糖>7.78mmol/L、血酮体增高、pH<7.352.糖尿病非酮症高渗透性昏迷（HHNC）:  血糖增高、血清渗透压增高、无明显酮症  酸中毒。3.低血糖：血糖<2.22mmol/L可引起昏迷。 4. 对疑是糖尿病昏迷患者可通过以下检验做出初步诊断：（1）一滴血地血糖试纸条上，可迅速判断    是低血糖性昏迷还是高血糖性昏迷；（2）测动脉血pH。PH降低为代酸，pH正常    为高渗性昏迷；（3）试纸条测血中酮体，以区别酮症酸中    毒与其它酸中毒。 5．并发症治疗监测如酮症酸中毒，治疗初期（24小时内）实验室测定项目如血清钠、钾、葡萄糖、酮体和血气资料要全，要随时根据化验结果修正治疗方案。 三、监测 治疗DM的原则：控制血糖，防止低血糖              性昏迷。 监测最常用指标：血糖、糖化血红蛋白、                糖化血清蛋白。 第二节常用检查指标的方法学进展及临床意义 一、血液葡萄糖测定【方法及方法学评价】（一）氧化还原法：1.酮还原法：包括磷钼酸盐法、班氏法。  原理：葡萄糖能直接将二价酮离子还原成       一价酮离子。  影响因素：血中还原物质的影响，特意性           差，操作较繁琐。早已淘汰。但改良的班氏法仍可用于尿葡萄糖的半定量分析。 2．铁氰化物还原法：原理：葡萄糖在碱性条件下将黄色的氰化       高铁（三价）还原成无色的氰化铁     （二价）。      现已淘汰。 （二）缩合法（邻甲苯胺法）：原理：邻甲苯胺 + 葡萄糖    葡萄糖胺基       Schiff碱     绿色化合物(λm=630nm) 注意事项：（1）致癌物，刺激性强          （2）溶血可导致结果偏高。评价：少数实验室在用（三）酶法： 葡萄糖氧化酶法（为我国推荐方法）己糖激酶法（为国际上推荐参考方法） 原理：1．葡萄糖氧化酶法：（1）氧电极法：葡萄糖+O2+H2O     葡萄糖酸+H2O2，此过程消耗了氧气，通过电极法测氧耗量。（2）比色法：过氧化氢在过氧化氢酶的作用下，分解出氧，将无色的4-氨基安替比林与酚偶联氧化成红色的醌类化合物。颜色深浅与血糖浓度成正比，但指示反应特异性较差。 注意事项：自行配置标准液时，通常新配制的溶液中30%为α型葡萄糖，所以应将其放置过夜或室温下至少90分钟待其自发变旋后再使用。评价：（1）氧电极法：国内目前使用的实验室有10%左右。（2）比色法：卫生部临检中心推荐方法，国内使用最广。2．己糖激酶法原理：葡萄糖 + ATP    6-磷酸葡萄糖 + ADP  6-磷酸葡萄糖 + NADP    6-磷酸葡萄糖酸 +                         NADPH + H+注意事项（1）标准液的配制        （2）溶血标本评价：特异性强，敏感度高，为国际上推荐的葡萄糖测定参考方法。既适用于自动化分析，也可用于手工法。但试剂较昂贵。 【参考范围】3.89-6.11mmol/L【临床意义】  空腹血糖：>6.7mmol/L为高血糖            <3.3 mmol/L为低血糖。 1．高血糖：（1）生理性高血糖：    a.神经紧张或使用肾上腺素后.    b.进餐1-2小时后、静脉注射葡萄糖后。（2）病理性高血糖：a.糖尿病患者b.其它内分泌失调：  甲亢、肾上腺皮质功能亢进等。 2．低血糖：（1）生理性低血糖：（2）病理性低血糖：   a.胰岛β细胞瘤引起胰岛素分泌过多   b.升高血糖的激素分泌减少：甲状腺、     肾上腺皮质、垂体功能低下。   c.肝功能障碍   d.肾功能障碍   二、尿液葡萄糖测定【方法及方法学评价】1．定性测定（1）还原法（班氏法）：    本法特异性差，可半定量。（2）葡萄糖氧化酶试纸条法：原理同血糖测    定，所用色素原随厂家不同可以不同，    常用邻甲苯胺。2．定量测定  同血糖的测定，常用比色法。 【参考值】  定性：阴性            定量:0.56-5.6mmol/24h 【临床意义】1．血糖增高性糖尿 ①糖尿病性糖尿： ②其他内分泌异常：甲亢、嗜铬细胞瘤等。 ③应激状态： ④饮食因素：2．血糖正常性糖尿：肾性糖尿。见于慢性  肾小球肾炎、妊娠晚期等。3．其他糖尿  乳糖、半乳糖、果糖等。三、口服葡萄糖耐量试验（OGTT） 【定义】 在服用一定量葡萄糖后，间隔一定时间测定血糖及尿糖，观察血糖水平及尿糖的有无，称为糖耐量试验。  糖耐量降低：    糖耐量增高： 【方法及评价】1．口服糖耐量试验：简单、最常用。2．静脉糖耐量试验：适于不能口服或患有   明显影响葡萄糖吸收的患者。 【参考范围】目前尚无统一标准。    一般口服葡萄糖，30min-1h血糖浓度达峰值，峰值浓度为7.8-9mmol/L，1.5-2h血糖浓度又恢复到空腹时水平，所有尿糖试验均为阴性，为糖耐量正常。    峰值血糖浓度较正常人高，峰值时间延迟且维持较长时间；空腹血糖超过正常，尿糖阳性，为糖耐量降低。反之为糖耐量增高。    国内、美国、WHO均有不同的标准。 【临床意义】1．糖耐量降低（1）糖尿病。（2）内分泌亢进者。（3）严重肝脏疾病。（4）其它：某些感染性疾病、妊娠等。2.糖耐量增高：多见于内分泌低下患者，  如甲低等。 四、糖化血红蛋白A1c    糖化血红蛋白是血红蛋白在高血糖的作用下发生缓慢连续的非酶促糖化反应的产物，其主要形式为HbA1c，糖化水平主要决定于葡萄糖浓度。    HbA1c的测定可反映测定前6-10周内的平均血糖水平。    HbA1c可为糖尿病长期控制的良好指标，目前不主张单独用该指标来诊断DM。   【方法及方法学评价】主要：色谱法、电泳法、免疫法和化学法。   缺乏标准化参考方法，目前最常用的HbA1c测定方法是离子交换层析法，精密度高、重复性好且操作简单，已被临床广泛采用。   国内主要采用Bio-Rex70阳离子树脂微柱层析法，其微柱可重复使用多次。 【正常参考值】 HbA1c：6.5±1.5%；      >8.0%为HbA1c增高。（HbA1c在总血红蛋白中所占的比率） 【临床意义】1.在DM诊断上的应用。DM患者HbA1c值空腹血  糖呈正相关，但不如OGTT敏感。2.用于DM临床治疗效果监测。可反映测定前  1-2个月的平均血糖水平。3.可协助判断预后。
4．其它：   HbA1c可使红细胞粘度升高，流动性变小，变形能力明显降低。HbA1c可造成氧合Hb的离解速度减慢，红细胞对氧亲和力增加，成为DM组织缺氧的重要因素。
五、糖化血清蛋白（果糖胺）【测定方法及评价】1.柱层析：2.亲和层析：3.四唑硝基蓝法（NBT）：原理是血清蛋白经非酶促糖化反应所形成的酮胺结构，在碱性环境中与NBT发生还原反应生成甲冬。比色测定，所用标准品一般为果糖胺，故又叫果糖胺试验。【参考范围】NBT法1.9±0.25mmol/L【临床意义】由于血清蛋白半衰期短(白蛋白19天，球蛋白18天)，因此，血清糖化蛋白可作为糖尿病患者近l-3周内血糖控制情况的监测指标，以及临床确立治疗方案的依据。
六、l,5-脱水山梨醇 (l,5-AG)又称l,5-脱水葡萄糖醇，或l-脱氧葡萄糖。
    糖尿病患者血糖超过肾糖阈时，除排除尿糖外，尿中1,5-AG也增加，致使血中的1,5-AG含量降低，由于血中1,5-AG含量较低，故这种变化十分敏感。
【方法及方法学评价】1．气相色谱法、液相色普法：适于科研。2．全自动连续注射系统—酶：自动化，     但需特殊仪器。3．酶法：先用葡萄糖-6-磷酸酶除去葡萄糖  等干扰，然后在吡糖氧化酶作用下比色分析。 可在全自动生化分析仪上使用，较适合临床。 精密度和准确度均好，果糖、乳糖、山梨醇等 对结果均无影响。 【参考范围】150±46μmol／L           l型DM患者均值6-12μmol/L；           2型DM均值26-48μmol／L。 【临床意义】1．诊断糖尿病的合适指标。2．可作为观察糖尿病病程变化的指标。   1、2型糖尿病患者血中1,5-AG的水平均低于正常，其中1型更明显。症状功能改善后，二者的1,5-AG表现形式不同。
七、尿中酮体定性检查酮体（KET）：乙酰乙酸、β羟丁酸和丙酮组成。酮血症酮尿 【测定方法及评价】1．Lange法：亚硝基铁氰化钠在碱性条件下与乙酰乙酸或丙酮生成紫红色化合物。本法对乙酰乙酸较敏感。2．改良Rothera法（粉剂法）  原理与Lange相同。  以上两种方法对β羟丁酸不反应。易受尿中其它物质的干扰。3．干化学试带法 【参考值】  阴性【临床意义】  1．糖尿病酮症酸中毒  出现尿酮体检查结  果与病情分离，因此提示分析结果时应  密切结合临床。2.其他  如饥饿、剧烈呕吐或腹泻、妊娠  剧吐。八、胰岛素（INS）    由胰岛β细胞分泌的可溶性蛋白质激素，在胰岛素把细胞的质膜上有能与胰岛素特异结合的受体。【测定方法】    常用的有放射免疫法、化学发光法。
【参考范围】3-20μU/ml（空腹）
【临床意义】血清胰岛素水平，有助于DM      的分型及胰岛细胞瘤的诊断。 九、C肽(C-peptide，C-P)C肽为胰岛素原转化为胰岛素时的分解产物。    对于用胰岛素治疗的或有胰岛素抗体的患者，血中胰岛素测定要受影响。而C肽与胰岛素是等浓度分泌，既能反应胰岛细胞的功能，又不受外源性胰岛素和体内胰岛素抗体的影响。 【测定方法】放射免疫法
【参考范围】0.8-4ng/ml
【临床意义】   主要用于糖尿病的分型及胰岛细胞瘤的诊断。 十、胰岛细胞抗体(ICA)胰岛细胞抗体为抗胰岛β细胞所有抗体的总称。
【测定方法】放射免疫法、间接免疫荧光法。【参考值】阴性【临床意义】ICA阳性预示β细胞的自身免疫损害，只能作为糖尿病的高危指标。另：其它自身免疫性疾病血中也可出现此抗体。
十一、胰岛素抗体(IAb or A-INS)IAb有两种：   一种与糖尿病发病有关，在糖尿病发病之前就存在，属自身免疫抗体；  另一种是糖尿病发生以后，使用了外源性胰岛素产生的抗体。
【测定方法】   ELISA法、RIA法，国内均有试剂供应。【参考范围】  ≦3.5%（胰岛素抗体与胰岛素结合的百分数）【临床意义】1．用于DM的分型。1型DM组高于2型DM组；胰岛素治疗组IAb高于未用胰岛素治疗的DM组。   IAb单独测定意义不大。2.监测DM的疗效。抗体增高，可引起夜间自发性低血糖。 十二、谷氨酸脱羧酶抗体(GAD-Ab)GAD-Ab是糖尿病前期个体较特异的免疫指标。
【测定方法】   免疫沉淀酶活性法、放射免疫法以及 ELISA法等。 【参考范围】阴性
【临床意义】①可用于1型糖尿病的预测。②从2型糖尿病患者中鉴别迟发型1型糖尿  病。此类患者常可出现GAD-Ab的高水平，  并稳定维持，可考虑早期干预治疗。③可作为普查手段，以发现1型糖尿病的高  危人群和个体。 第三节   实验室检查的发展趋势
一、发展中的糖尿病检查新项目（一）病因查找糖尿病的发病因素包括：遗传易感性、环境因素（如肥胖）、自身免疫性疾病等。
1型糖尿病：发现了十多个1型糖尿病易感基因位点，两个主要的易感基因：IDDM1、IDDM2,IDDM1位于人类白细胞抗原（HLA）基因区；    IDDM2位于人胰岛素（INS）基因区。人类白细胞抗原（HLA）是迄今已知的I型糖尿病遗传因素中与易感性最具关系的一个。 IDDM1主要包括HLA-DR、DQ和DP三个区，分别编码为DR、DQ和DP分子。
2型糖尿病：目前已知四种单基因变异与2型糖尿病关系密切：  胰岛素基因突变      胰岛素受体基因突变      葡萄糖激酶基因突变      腺苷脱氨酶基因突变。   目前认为，大多数2型糖尿病为多基因遗传疾病。线粒体基因突变。
 
（二）并发症的诊断如糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变。
糖尿病性肾病：    在伴有视网膜病变和高血压的糖尿病人中存在有持续的蛋白尿(＞0．58／天)，但不存在其他肾病。
 
糖尿病肾病的实验室指标，关键在早期肾损伤的诊断与监测。1．肾小球损伤标记物(l)尿微量白蛋白(mAlb) 糖尿病的第一个   临床信号(2)尿微量转铁蛋白(TRf) 可能比mAlb能更   早期地反映糖尿病肾小球损伤。(3)血清γ-微球蛋白C  比肌酐更灵敏的标   记物。
(4)尿蛋白谱  包括白蛋白、IgG、α2-巨  球蛋白和 κ、λ轻链等，是一组可用免  疫化学自动分析，在短时间内测定的具  备不同分子量的尿蛋白组分。(5)Ⅳ型胶原、纤维粘连蛋白、板层素2、肾小管标记蛋白
分为两类： l肾小管上皮细胞的各种酶(通称为尿酶)      和从各段肾小管脱落的抗原； l低分子量蛋白。
（l）酶：N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、β-半乳糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶等。把mAlb和NAG作为早期发现和监控糖尿病肾病的常规指标。
（2）低分子量蛋白：分子量低于50万。   包括β2mG等。但其有缺点。   α1mG稳定性比β2mG好，可减少测定误差，提高准确度，重复性好。    因此目前α1mG逐渐取代β2mG，成为低分子蛋白的首选指标。   视黄醇结合蛋白(RBP)优于β2mG.
（3）肾小管固有抗原   近年见于文献报告的有肾小管细胞刷状缘抗原BB50、BBA等。另外还有Tammm-Horsfall糖蛋白，β2糖蛋白 l(尿载脂蛋白 H)等二、检查方法学的进展
糖尿病的实验室检查大致可从三方面进行：   ·致病、遗传基因的检测  ·胰岛功能的检测  ·血糖水平的检测
糖尿病与遗传的关系是当前研究的热点。1．荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）：是近年来染色体分析的最显著进步。用生物素或毛地黄毒甙标记探针DNA，经与待检DNA共同变性复员后，标记探针DNA与染色体DNA形成新的双股螺旋，在加入荧光标记的抗生物素或毛地黄毒甙的抗体后，荧光显微镜下观察，即可对染色体构造的异常做出判断。2．PCR3．实时定量PCR
便携式血糖测定仪：    生物传感技术（酶反应中化学信号的改变，经传感器转变为物理信号），末梢血、操作简便。    现在无创伤性的血糖测定仪已诞生。如何确保测定结果的准确性？
（责任编辑：labweb）