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1 第三章 糖代谢紊乱 检验系 刘湘帆 1

2 教学目标与要求 掌握 : 糖尿病的定义, 糖尿病的检验指标 ( 空腹血糖 口服葡萄糖耐量试验 糖化蛋白 尿清蛋白排泄试验 胰岛素 C- 肽 酮 体 胰岛自身抗体 ) 及其临床应用, 血糖测定葡萄糖氧化酶法和己糖激酶法原理及方法学评价 熟悉 : 血糖的来源及去路 血糖浓度的调节, 糖尿病分型与诊断标淮, 胰高血糖素 胰岛素原 乳酸和丙酮酸 胰岛素抵抗的临床应用, 糖化蛋白 胰岛素 C- 肽 胰岛素原 酮体的检测方法及评价 了解 : 低血糖症的分类与常见病因, 先天性糖代谢异常的病因, 乳酸 丙酮酸 胰高血糖素和胰岛自身抗体的检测方法

3 糖代谢紊乱 糖代谢紊乱临床上是指血糖 (blood glucose) 浓 度过高或过低, 其中以糖尿病最为常见

4 目 录 高血糖症与糖尿病糖尿病的检验指标与临床评价其他糖代谢异常葡萄糖测定糖尿病其他主要指标的测定小结与展望

5 第一节 高血糖症与糖尿病 一 血糖浓度的调节机制二 糖尿病与分型三 糖尿病的主要代谢异常四 代谢综合征五 糖尿病的常见并发症

6 一 血糖浓度的调节机制 血糖定义 : 血糖是指血液中的葡萄糖 正常人空腹血糖浓度 :3.89~6.11mmol/L 范围内 调节血糖浓度的主要因素 : 神经 内分泌激素和肝脏

7 血糖来源与去路 血糖浓度的稳定取决于血糖的来源和去路的平衡 血糖来源与机体进食有关, 而血糖的去路取决于机体对血糖的利用 血糖的来源 血液中的葡萄糖来源主要有 : 食物中糖类物质消化吸收是机体葡萄糖的主要来源 肝糖原分解是空腹血糖的直接来源 糖异生作用

8 血糖的去路 组织细胞的摄取和利用是血糖的去路, 主要有 : 氧化分解供能是机体葡萄糖的主要去路 合成糖原 转变为其他非糖物质 转变为其他糖及糖类衍生物 血糖浓度超过肾糖阈时 (>8.9~10mmol/L), 从尿液排出

9 血液中葡萄糖的主要来源与去路 血糖的来源与去路

10 ( 一 ) 内分泌激素调节 降低血糖的激素 : 胰岛素 胰岛素样生长因子 升高血糖的激素 : 胰高血糖素 肾上腺素等

11 1. 降低血糖的激素胰岛素 胰岛素 (insulin,ins) 是由胰腺的胰岛 β 细胞合成和分泌的多肽激素 人胰岛素含 51 个氨基酸残基, 分子量为 5808, 由 A B 两条链通过两个链间二硫键连接而成

12 胰岛素的合成 首先在胰岛 β 细胞粗面内质网上合成 102 个氨基酸残基的前胰岛素原, 进入内质网后被酶切去信号肽, 生成 86 个氨基酸残基的胰岛素原 (PI),PI 在高尔基体内, 在蛋白水解酶作用下, 生成具有活性的 51 个氨基酸残基的胰岛素和无活性的 31 个氨基酸残基的 C 肽等摩尔数分泌入血 PI 是胰岛素的前体和主要的储存形式, 生物活性只有胰岛素的 10%

13 胰岛素的释放 正常人的胰岛素呈脉冲式分泌, 每小时基础分泌量 1U, 每日约 40U 人体在生理情况下, 胰岛素分泌有两种形式, 一种是持续性基础分泌, 另一种是进餐刺激性增高分泌 葡萄糖 氨基酸能刺激胰岛素分泌 ; 高血糖等因素可以抑制胰岛素分泌

14 胰岛素的降解 主要由肝脏摄取并降解, 胰岛素半寿期为 5 min ~10 min 作用机制 胰岛素主要作用的靶组织或靶器官是肝脏 骨骼肌和脂肪组织 胰岛素作用机制是胰岛素与靶细胞膜特异性受体结合, 通过胰岛素 - 胰岛素受体 - 胰岛素受体底物 1- 磷脂酰肌醇 -3- 激酶途径调节产生相应的生物学效应

15 胰岛素的生理作用 促进细胞摄取葡萄糖, 促进葡萄糖氧化利用 促进糖原合成, 抑制糖异生, 使血糖降低 促进脂肪和蛋白合成, 抑制其分解

16 胰岛素样生长因子 胰岛素样生长因子 (insulin-like growth factors,igf) 是一种多肽, 与胰岛素结构相似, 主要为 IGFⅠ 和 IGFⅡ 合成 IGFⅠ 主要在生长激素的调控下由肝脏产生, 又称为生长调节素 C 血液中的 IGF 浓度约比胰岛素高 1000 倍, 大部分以蛋白结合的形式存在, 少量以游离形式存在 其他组织也可产生 IGFⅠ, 主要在局部发挥作用

17 生理作用 IGFⅠ 具有类似于胰岛素的代谢作用和促进生长作用 IGFⅡ 的生理作用尚不清楚

18 2. 升高血糖的激素 胰高血糖素 胰高血糖素 (glucagon) 是胰腺胰岛 α 细胞分泌的一种多肽类激素 是体内升高血糖水平的主要激素 生理作用是通过与特异性受体结合, 激活依赖 camp 的蛋白激酶, 增加细胞内 camp 的浓度, 使肝糖原分解增加, 糖异生增加, 抑制糖原合成, 使血糖升高

19 肾上腺素 肾上腺素 (epinephrine) 是由肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素 肾上腺素生理作用是使肝糖原分解增加, 糖异生增加, 抑制糖原合成, 降低外周组织对血糖的利用, 使血糖升高

20 生长激素 皮质醇 生长抑制素 甲状腺激素也具有 拮抗胰岛素的作用 3. 其他升高血糖的激素 生长激素 促进糖异生和脂肪分解, 抑制组织细胞对葡萄糖的摄取 皮质醇 促进糖异生, 促进蛋白质和脂肪的分解

21 ( 二 ) 神经系统调节 神经系统主要通过下丘脑 - 垂体 - 靶腺轴和自主神经系统调控激素分 泌 血糖调节的主要机制

22 二 糖尿病与分型 ( 一 ) 高血糖症 ( 二 ) 糖尿病 ( 三 ) 各种类型糖尿病的主要特点

23 ( 一 ) 高血糖症 高血糖症 (hyperglycemia) 定义 : 血糖浓度高于空腹水平上限 6.1mmol/L 时称为高血糖症 临床上常见的病理性高血糖有 : 空腹血糖受损 (impaired fasting glucose,ifg) 糖耐量减低 (impaired glucose tolerance,igt) 糖尿病 (diabetes mellitus,dm)

24 ( 二 ) 糖尿病 糖尿病的定义 糖尿病 (DM) 是一组由胰岛素分泌不足和 ( 或 ) 作用缺陷所引起的以慢性血糖水平增高为特征的代谢性疾病 在 DM 患者中,2 型 DM 占 90%~95%,1 型 DM 约为 5%~ 10%, 其他类型占比例很少

25 糖尿病的临床表现 糖尿病典型的临床表现是 三多一少, 即多饮 多食 多尿 体量减轻 青少年患者可出现生长发育迟缓 长期患病者常伴有视力下降, 容易继发感染 有不良诱因时, 可发生危及生命的糖尿病酮症酸中毒和非酮症高参性昏迷

26 糖尿病分型 采用 1999 年 WHO 糖尿病专家委员会提出的病因学分型标准, 共分为四大类型即 : 1 型糖尿病 2 型糖尿病 其他特殊类型糖尿病 妊娠期糖尿病

27 糖尿病的病因学分类 类型 病因 1 型糖尿病 (type 1 diabetes mellitus) 胰岛 β 细胞破坏, 常导致胰岛素绝对不足 免疫介导糖尿病 特发性糖尿病 2 型糖尿病 (type 2 diabetes mellitus) 胰岛素抵抗和 ( 或 ) 胰岛素分泌不足 其他特殊类型糖尿病 (other specific types of diabetes) 胰岛 β 细胞功能的遗传性缺陷 成年发病性糖尿病 线粒体基因突变糖尿病 胰岛素作用遗传性缺陷 胰腺外分泌性疾病 A 型胰岛素抵抗 脂肪萎缩型糖尿病等 胰腺炎 创伤或胰岛切除 肿瘤 纤维钙化性胰腺病等

28 糖尿病的病因学分类 类型 病因 内分泌疾病 肢端肥大症 库欣综合症 嗜铬细胞瘤等 药物或化学品诱导 吡甲硝苯脲 糖皮质激素 笨妥英钠 烟酸等 感染 免疫介导性糖尿病 风疹 巨细胞病毒等 胰岛素自身免疫综合症 抗胰岛素受体抗体等 其他遗传综合症伴糖尿病 Dowm 综合症 Wolfram 综合症 强直性肌营养不良症等 妊娠期糖尿病 (gestational diabetes mellitus,gdm)

29 ( 三 ) 各种类型糖尿病的主要特点 1. 1 型糖尿病 主要是因胰岛 β 细胞的破坏引起胰岛素绝对不足 按病因和发病机制分为 : 免疫介导性 1 型糖尿病 特发性 1 型糖尿病

30 免疫介导性 1 型糖尿病病因 遗传易感性 : 与人类白细胞组织相容性抗原 (HLA) 有很 强关联 环境因素 : 常见的有病毒感染 ( 风疹病毒 柯萨奇 B 病毒等 ) 化学物质 生活方式 精神应激以及营养成分改变 ( 如牛奶 ) 等 自身免疫机制 : 患者血清中存在一些自身抗体, 这些抗体有的在发病前数年可以检测到, 如血清胰岛细胞胞浆抗体 (ICA) 胰岛素自身抗体(IAA) 谷氨酸脱羧酶自身抗体 (GADA) 等

31 免疫介导性 1 型糖尿病主要特点 1 胰岛 β 细胞的自身免疫性损伤是重要的发病机制, 大多数患者体内存在自身抗体为特征 2 血清胰岛素或 C 肽水平低 3 胰岛 β 细胞的破坏引起胰岛素绝对不足, 且具有酮症酸中毒倾向, 治疗依赖胰岛素

32 免疫介导性 1 型糖尿病主要特点 4 遗传因素在发病中起重要作用, 特别与 HLA 某些基因型有很强关联 5 任何年龄均可发病, 但常见于儿童和青少年, 起病较急

33 特发性 1 型糖尿病 该类型少见, 主要见于非洲及亚洲人 特点是具有很强的遗传性, 胰岛素明显缺乏, 容易发生酮症酸中毒, 但缺乏自身免疫机制参与以及与 HLA 关联的特点

34 2. 2 型糖尿病 2 型糖尿病是由多个基因及环境因素综合引起的复杂病 2 型糖尿病的病因是 : 遗传 + 环境因素 2 型糖尿病有更强的遗传易感性, 并有显著的异质性 环境因素主要有人口老龄化 生活方式改变 营养过剩 体力活动过少 应激 化学物质等 异质性疾病 : 病因不是很清楚, 并且在现有的研究结果中, 未发现一个很统一的病因与机制

35 2 型糖尿病的发病机制 胰岛素抵抗 (insulin resistance,ir) 和胰岛 β 细胞功能减退是 2 型糖尿病的主要发病机制 胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官 ( 主要是肝脏 肌肉和脂肪组织 ) 对正常浓度的胰岛素不能产生正常的生物学反应, 即胰岛素敏感性降低 胰岛素抵抗的原因包括遗传和环境两方面因素

36 葡萄糖毒性和脂毒性 在 DM 发生发展过程中, 出现的高血糖和脂代 谢紊乱可导致胰岛素敏感性进一步降低和胰岛 β 细胞功能损伤, 分别称为葡萄糖毒性 (glucotoxicity) 和脂毒性 (lipotoxicity)

37 2 型糖尿病的主要特点 1 常见肥胖的中老年成人, 偶见于幼儿 2 起病较慢, 在疾病早期阶段可无明显症状, 常以并发症出现为首诊 3 血清胰岛素水平可正常或稍高, 在糖刺激后呈延迟释放

38 2 型糖尿病的主要特点 4 自身抗体呈阴性 5 早期单用口服降糖药一般可以控制血糖 6 自发性酮症酸中毒较少 7 有遗传倾向, 但与 HLA 基因型无关

39 3. 其他特殊类型糖尿病 这一类型糖尿病较少见, 常继发于其他疾病 4. 妊娠期糖尿病 妊娠期糖尿病 (GDM) 是指妊娠期首次发生或发现的糖尿病, 包含了一部分妊娠前已患有糖尿病但孕期首次被诊断的患者 妊娠前已确诊为 DM 者不属 GDM, 后者称为 糖尿病合并妊娠 分娩 6 周后复查血糖, 根据血糖水平重新确定其类型 (DM IGT IFG 正常血糖 ), 并长期追踪观察

40 三 糖尿病的主要代谢异常 糖尿病患者由于胰岛素的绝对或相对不足, 导致机体出现糖 脂肪 蛋白质 水及电解质等多种物质的代谢紊乱 糖代谢异常 由于胰岛素的绝对或相对不足, 葡萄糖在肝脏 肌肉和脂肪组织的利用减少, 肝糖原分解和糖异生加速, 糖原合成减少, 引起血糖增高 血糖过高如超过肾糖阈可产生渗透性利尿 严重高血糖可使细胞外液的渗透压急剧升高, 引起脑细胞脱水, 出现高渗性高血糖昏迷

41 脂代谢异常 由于胰岛素绝对或相对不足, 脂肪合成减少, 脂肪分解增加, 血中游离脂肪酸和甘油三酯浓度增加 在胰岛素严重不足时, 因为脂肪大量分解, 生成酮体过多, 当超过机体对酮体的利用能力时, 造成酮血症, 严重时引起酮症酸中毒 蛋白质代谢异常 由于胰岛素绝对或相对不足, 蛋白质合成减少, 分解加速, 导致机体出现负氮平衡 体重减轻 生长发育迟缓等现象

42 四 代谢综合症 代谢综合症 (metabolic syndrome,ms) 是与代谢异常相关的心血管病多种危险因素在个体内聚集的状态 MS 的基础是胰岛素抵抗 (IR), 其主要组成成分是肥胖症尤其是中心性肥胖 2 型 DM 或糖调节受损 血脂异常和高血压

43 代谢综合症诊断标准 2007 年我国卫生部心血管防治中心在 CDS(2004) 建议的基础上, 对 MS 诊断标准进行了修订, 以下 5 项中具有 3 项或 3 项以上者可诊断为 MS: 1 腹部肥胖 : 腰围男性 >90cm, 女性 >85cm; 2 血 TG 1.7mmol/L; 3 血 HDL-C<1.04mmol/L; 4 血压 130/85mmHg; 5FPG 6.1mmol/L 或糖负荷后 2h PG 7.8 mmol/l 或有糖尿病史 CDS: 中华医学会糖尿病学分会 (Chinese Diabetes Society)

44 五 糖尿病的常见并发症 糖尿病急性并发症 糖尿病酮症酸中毒昏迷 糖尿病高渗性非酮症昏迷 糖尿病乳酸酸中毒昏迷 糖尿病慢性并发症

45 糖尿病急性并发症 ( 一 ) 糖尿病酮症酸中毒 诱因多为感染 治疗不当 各种应激如创伤 手术等和各种拮抗胰岛素的激素分泌增加 发病机制主要是由于胰岛素的绝对或相对不足, 血糖利用障碍, 脂肪分解增加, 导致酮体生成增加超过利用, 酮体在体内积蓄

46 血浆中酮体超过 2.0mmol/L 时称为酮血症, 此时血酮从尿中排出, 成为酮尿症 酮体进一步积聚, 消耗体内的储备碱, 血 ph<7.35, 发生代谢性酸中毒时称为糖尿病酮症酸中毒 (diabetic ketoacidosis,dka) 病情进一步发展, 出现昏迷, 称为糖尿病酮症酸中毒昏迷

47 临床表现 机体发生一系列代谢紊乱, 表现为 : 严重失水, 电解质紊乱, 代谢性酸中毒, 严重者出现昏迷, 呼吸中有烂苹果味 实验室检查 : 血糖增高, 多数为 16.7~33.3mmol/L;pH 值 <7.35, 储备碱减少 ; 血酮体明显增高 尿酮体强阳性

48 ( 二 ) 糖尿病高渗性非酮症昏迷 诱因 : 急性感染 手术 创伤 严重呕吐 腹 泻 药物 ( 利尿剂 糖皮质激素等 ) 以及腹膜透析或血液透析 重度烧伤引起失水过多

49 临床表现 严重脱水, 患者常常出现不同程度的意识障碍或昏迷 实验室检查 : 血糖常高达 33.3mmol/L 以上 ; 血浆渗透压增高, 多数为 320~430mOmsm/L; 血酮升高不明显, 储备碱及 ph 可正常或偏低, 血酮升高不明显, 尿酮弱阳性

50 ( 三 ) 糖尿病乳酸酸中毒昏迷 糖尿病患者由于乳酸生成过多或利用减少, 使乳酸在血中的浓度明显升高所导致的酸中毒称为乳酸酸中毒 临床上可并发有神经系统症状 实验室检查 : 乳酸 >5mmol/L,pH<7.25

51 糖尿病慢性并发症 目前认为与遗传易感性 高血糖 氧化应激 炎症因子 非酶糖基化等因素有关 由于大血管 微血管和神经损害, 患者常常出现眼 肾 神经 心脏和血管病变

52 第二节 糖尿病的检验指标与临床评价 糖尿病的检验指标在糖尿病的诊断 分型 疗效评估 并发症诊断和鉴别诊断上有重要意义 分以下三方面内容阐述 : 一 糖尿病诊断指标 二 糖尿病监控指标 三 糖尿病并发症指标

53 一 糖尿病诊断指标 ( 一 ) 糖尿病诊断标准 ( 二 ) 妊娠期糖尿病诊断标准 ( 三 ) 空腹血糖受损和糖耐量减低诊断标准 ( 四 ) 儿童糖尿病诊断标准 ( 五 ) 空腹血糖 ( 六 ) 口服葡萄糖耐量试验

54 ( 一 ) 糖尿病诊断标准 目前国际上通用 1999 年 WHO 糖尿病专家 委员会提出的诊断标准见表 11-2 儿童糖尿病诊断标准与成人相同

55 表 11-2 糖尿病的诊断标准 1. 糖尿病症状 ( 如多食 多饮 多尿 体重减轻 ) + 随机血浆葡萄糖 11.1mmol/L(200mg/dl) 2. 空腹血浆葡萄糖 (FPG) 7.0mmol/L(126mg/dl) 3. 口服葡萄糖耐量试验 2h 血浆葡萄糖 11.1mmol/L(200mg/dl) 注 : 其中任何一种出现阳性结果, 需用上述方法中的任意一种进行复查, 予以证实, 诊断才能成立 mmol/l 转换 mg/dl 为乘以换算系数 18( 即分子量除以 10)

56 ( 二 ) 妊娠期糖尿病诊断标准 妊娠期糖尿病的筛查 所有非糖尿病的孕妇, 妊娠 24~28 周, 常规做 50g 葡萄糖负 荷试验 (glucose challenge test,gct) 具有妊娠期糖尿病高危因素的孕妇, 首次孕期检查时, 即应进行 GCT, 血糖正常者, 妊娠 24 周后复查 GCT 二步法诊断妊娠期糖尿病 : 在孕 24~28 周时行 50g 口服葡萄糖负荷试验, 若结果异常则再行 75g 或 100g 口服葡萄糖耐量试验 (oral glucose tolerance test,ogtt)

57 ( 二 ) 妊娠期糖尿病诊断标准 表 11-3 妊娠期糖尿病 75g 或 100g 葡萄糖耐量试验的诊断标准 ( 血糖 mmol/l) 空腹服糖后 1h 服糖后 2h 服糖后 3h NDDG ADA WHO NDDG: 美国国家糖尿病资料小组 ADA: 美国糖尿病协会

58 ( 二 ) 妊娠期糖尿病诊断标准 2007 年中华医学会围产医学分会妊娠合并糖尿病协作组通过 的妊娠期糖尿病诊断标准是符合下列标准之一, 即可诊断 GDM:1 两次或两次以上,FPG 5.8mmol/L;2OGTT 4 项值中 2 项达到或超过上述标准 ;350g GCT 1h 血糖 11.1mmol/L 妊娠期糖耐量受损 (gestational impaired glucose tolerance, GIGT):OGTT 4 项值中任何 1 项异常即可诊断

59 ( 三 ) 空腹血糖受损和糖耐量减低诊断标准 表 11-4 空腹血糖受损和糖耐量减低诊断标准 (mmol/l) 项目 IFG IGT 空腹血糖 (FPG) 服糖后 2h 血糖 (2hPG) 6.1~6.9* <7.8 < ~11.0 注 : *2003 年国际糖尿病专家委员会建议将 IFG 的诊断标准修订为 5.6~6.9 mmol/l

60 ( 四 ) 空腹血糖 空腹血糖 (fasting plasma glucose,fpg) 是指 8h~10h 内无任何热量摄入时测定的静脉血浆葡萄糖浓度 空腹血糖测定为糖尿病最常用的检测项目

61 OGTT 或 FPG 对以下人群的筛查 所有已年满 45 周岁的正常人, 每 3 年重复一次 对较年轻的人群, 如有以下情况, 应进行筛查 : 1 肥胖个体, 体重 120% 标准体重或者 BMI* 27kg/m 2 ( 亚太地区 BMI 25kg/m 2 定为肥胖 ) 注 :* 体重指数 (BMI)= 体重 (kg)/ 身高 (m 2 ) 22 型糖尿病患者的一级亲属 3DM 发病的高危种族 ( 如非裔 亚裔和太平洋岛屿居民 )

62 OGTT 或 FPG 对以下人群的筛查 4 已确诊过 GDM 或有巨大胎儿 ( 体重 >4.5kg) 生育 5 高血压病患者 6HDL 胆固醇水平 0.90mmo1/L 或 TG 水平 2.82mmo1/L 7 曾经有 IGT 及 ( 或 )IFG 的个体

63 ( 五 ) 口服葡萄糖耐量试验 口服葡萄糖耐量试验 (OGTT), 是口服一定量 葡萄糖后, 做系列血浆葡萄糖浓度测定, 以评价机体对血糖调节能力的标准方法

64 实验方法 WHO 推荐的 OGTT, 葡萄糖负荷量为 75g, 对于小 孩, 按 1.75g/kg 体重计算, 总量不超过 75g 清晨空腹坐位取血后, 用葡萄糖溶于 250m1~300ml 水在 5min 内饮完, 之后每隔 30min 取血 1 次, 共 4 次, 历时 2h 采血同时, 每隔 1h 留取尿液作尿糖试验 因此, 共有 5 个血糖结果 3 个尿糖结果 临床上常用的方法是清晨空腹抽血后, 开始饮葡萄糖水后 30min 60min 120nin 和 180nin 分别测定静脉血浆葡萄糖

65 口服葡萄糖耐量曲线 NGT:normal glucose tolerance, 正常糖耐量

66 表 11-5 OGTT 对糖尿病相关状态的判定标准 (mmo1/l) 相关状态正常糖耐量 IFG IGT DM FPG < ~6.9 < 服糖后 2h <7.8 < ~

67 OGTT 适应症 1 诊断 GDM; 2 诊断 IGT; 3 人群筛查, 以获取流行病学数据 ; 4 有无法解释的肾病 神经病变或视网膜病变 其随机血糖 <7.8mmo1/L, 可用 OGTT 评价, 即使 OGTT 结果异常, 并不代表有肯定因果关系, 还应该排除其他疾病

68 静脉葡萄糖耐量试验 对不宜作 OGTT 的患者, 排除影响葡萄糖吸收的因素, 应进行静脉葡萄糖耐量试验 (intravenous glucose tolerance test,igtt) IGTT 的适应症与 OGTT 相同

69 二 糖尿病监控指标 ( 一 ) 糖化蛋白 ( 二 ) 尿清蛋白排泄试验 ( 三 ) 血清胰岛素和 C 肽 ( 四 ) 血清胰岛素原 ( 五 ) 血清胰岛自身抗体 ( 六 ) 胰高血糖素 ( 七 ) 胰岛素抵抗的检测

70 ( 一 ) 糖化蛋白 葡萄糖可以和体内多种蛋白质中的氨基不可逆地结合, 形成糖化蛋白, 此过程不需酶的参与, 与血糖浓度和高血糖存在时间相关 糖化蛋白测定作为血糖控制效果的主要监控指标, 不用于糖尿病诊断 主要有 : 糖化血红蛋白 糖化血清蛋白

71 1. 糖化血红蛋白 糖化血红蛋白 (glycated hemoglobins,ghb) 是葡萄糖或其他糖与血红蛋白的氨基发生非酶催化反应的物质 ( 一种不可逆的糖化蛋白 ) 糖化血红蛋白的形成是不可逆的, 其血浓度与红细胞寿命和该时期内血糖的平均浓度有关 红细胞平均寿命约为 90~120 天, 所以糖化血红蛋白能反映近 8~10 周内的平均血糖水平

72 糖化血红蛋白成分

73 2. 糖化血清蛋白 葡萄糖通过非酶促糖基化反应与血清蛋白结合形成糖化血清蛋白 ( glycosylated serum protein,gsp) GSP 的生成量与血糖浓度和血清蛋白量相关 清蛋白是血清蛋白最主要的成分, 半寿期约为 19 天, 所以 GSP 能反映近 2~3 周的平均血糖水平

74 ( 二 ) 尿清蛋白排泄试验 尿蛋白排泄率 (urinary albumin excretion rate,uaer) 可反映清蛋白经肾小球毛细血管滤过的程度,UAER 增高是微血管病变的标志 UAER 是糖尿病肾病早期诊断及临床分期的重要指标

75 尿清蛋白排泄率参考范围 相关状态 µg/min mg/24h 校正值 (mg/g 尿肌酐 ) 正常 <20 <30 <30 微量清蛋白尿 20~200 30~300 30~300 临床清蛋白尿 >200 >300 >300

76 ( 三 ) 血清胰岛素和 C 肽 1. 血清胰岛素 胰岛素是降低血糖的重要激素 健康人在葡萄糖的刺激下, 胰岛素呈二时相脉冲式分泌, 反映胰岛 β 细胞胰岛素贮存 合成及持续释放的能力

77 葡萄糖刺激胰岛素分泌 葡萄糖刺激胰岛素分泌曲线

78 胰岛素测定的临床意义 1 空腹低血糖评估 2 糖尿病分型 3 胰岛 β 细胞功能评估, 确认糖尿病患者是否需要胰岛素治疗 4 预测糖尿病易感人群, 预测糖尿病患者病情发展 5 胰岛素抵抗机制研究

79 胰岛素释放试验 胰岛素释放试验 (insulin release test,irt) 的方法与 OGTT 方法相同 : 空腹和服糖后 30min 60min 120min 和 180min 分别采血测定血清胰岛素, 了解胰岛 β 细胞的储备功能, 有利于糖尿病类型的鉴别

80 2. 血清 C 肽 胰岛素和 C 肽等摩尔数分泌进入血循环,C 肽的半寿 期比胰岛素长, 大约 35min, 在禁食后血清 C 肽的浓 度比胰岛素高 5~10 倍 C 肽不受外源性胰岛素干扰, 不与胰岛素抗体反应, 所以血清 C 肽水平可更好地反映 β 细胞功能

81 C 肽测定的主要目的 1 评估空腹低血糖 2 评估 β 细胞功能 3 糖尿病分型 4 监测胰腺手术效果

82 C 肽释放试验 C 肽释放试验 (C-peptide release test,crt) 的方法与 OGTT 方法相同 : 空腹和服糖后 30min 60min 120min 和 180min 采血分别测定血清 C 肽 试验意义与胰岛素释放试验相同

83 ( 四 ) 血清胰岛素原 血清胰岛素原 (PI) 半寿期比胰岛素长 2~3 倍, 主要在肝脏降解 血清 PI 测定的目的是 :1 评估胰岛素抵抗和胰岛 β 细胞功能 2 评估胰岛 β 细胞肿瘤 3 家族性高 PI 血症 4 慢性肾功能不全 肝硬化和甲状腺功能亢进等患者可见 PI 增加

84 ( 五 ) 血清胰岛自身抗体 胰岛自身抗体对 1 型糖尿病的鉴别诊断有重要意义 常见种类有 : 血清胰岛细胞胞浆抗体 (ICA), 检出率约 30%~60% 胰岛素自身抗体 (IAA), 检出率约 70%~90% 谷氨酸脱羧酶自身抗体 (GADA), 检出率约 50% 酪氨酸磷酸酶抗体 / 胰岛抗原 2 抗体 (IA 2A), 检出率约 50%

85 ( 五 ) 血清胰岛自身抗体 使用异源性胰岛素治疗的糖尿病患者绝大部分产生胰岛素自身抗体 测定胰岛素抗体可提供胰岛素治疗的指导

86 ( 六 ) 胰高血糖素 胰高血糖素浓度升高多见于胰岛 α 细胞瘤病人 胰高血糖素浓度降低见于慢性胰腺炎和长期使用磺脲类药物的病人

87 ( 七 ) 胰岛素抵抗的检测 胰岛素抵抗是代谢综合症等疾病共同的发病基础 目 前常用的检测方法有 : 葡萄糖胰岛素钳夹技术 (CLAMP) 是目前公认的评价胰 岛素抵抗的金指标, 但方法复杂 价格昂贵 费时, 设备特殊, 限制了在临床上的推广和使用 CLAMP: 静脉输注胰岛素使之达到特定的循环浓度, 此时利用外源葡萄糖来补充和维持正常的血糖浓度 在血浆胰岛素浓度接近 100µg/ml 时, 若维持正常血糖浓度所需的外源葡萄糖 <150mg min -1 为 IR

88 ( 七 ) 胰岛素抵抗的检测 胰岛素敏感指数 (insulin sensitivity index,isi) ISI=1/( 空腹血糖 空腹胰岛素 ) 胰岛素抵抗指数 (immune reactive insulin,iri) 采用稳态模型 (homeostasis assessment mode1,homa Mode1) 公式计算 Homa-IRI = ( 空腹血糖 空腹胰岛素 )/22.5

89 三 糖尿病并发症指标 ( 一 ) 酮体检测 ( 二 ) 乳酸和丙酮酸监测

90 ( 一 ) 酮体监测 酮体 (ketone body) 由乙酰乙酸 β- 羟丁酸和丙酮组成 其中小部分乙酰乙酸自发性脱羧生成丙酮, 而大部分则转变为 β- 羟丁酸 在健康人,β- 羟丁酸与乙酰乙酸比值约 2:1, 二者基本 构成血清中所有酮体 在严重糖尿病,β- 羟丁酸 / 乙酰乙酸的比率可增加, 测定血液 β- 羟丁酸浓度能更好地反映酮症酸中毒病情

91 ( 二 ) 乳酸和丙酮酸监测 乳酸 (lactic acid) 由丙酮酸还原而成, 是糖代谢的中间产物 正常人乳酸和丙酮酸比值为 10:1 乳酸浓度 >5mmol/L ph<7.25 时提示有明显的乳酸中毒

92 第三节其他糖代谢异常 临床上重要的糖代谢紊乱除高血糖症外, 还有因血糖浓度过低导致的低血糖症和由于一些与糖代谢有关的酶类异常或缺陷导致的先天性糖代谢异常病 一 低血糖二 先天性糖代谢异常

93 一 低血糖症 低血糖症 (hypoglycemia) 是指血糖浓度低于参考范围下 限, 临床出现以交感神经兴奋和脑细胞缺糖为主要特点的综合征 一般以血浆葡萄糖浓度低于 2.8mmol/L 时作为低血糖症生物标准 ( 一 ) 空腹低血糖症 ( 二 ) 刺激性低血糖症 ( 三 ) 新生儿和婴儿低血糖症 ( 四 ) 药源性低血糖

94 低血糖症的临床表现 低血糖时由于肾上腺素等激素分泌增加, 导致出汗 心悸 乏力 饥饿 头晕 心率加快等 当血糖低于 1.7mmol/L 时会引起严重的中枢神经系统损害, 出现头痛 嗜睡 意识模糊, 严重者可出现昏迷甚至死亡

95 ( 一 ) 空腹低血糖 常见病因有 : 胰岛素瘤 (lusulinoma) 肝脏疾病 内分泌性疾病 酒精性低血糖

96 1. 胰岛素瘤 是器质性低血糖症中最常见的病因, 其中胰岛 β 细胞腺瘤约占 84%, 其次为腺癌 临床表现为胰岛素过多和低血糖表现 同时检测血糖和胰岛素浓度有助于诊断

97 2. 肝脏疾病 肝功能受损超过 80% 出现低血糖, 常见于肝衰竭 ( 如病毒性肝炎的晚期 中毒性肝坏死 ) 的病人 3. 内分泌性疾病 见于生长激素 糖皮质激素 甲状腺素或胰高血糖 素等缺乏导致的低血糖, 多见于儿童

98 4. 酒精性低血糖 乙醇通过抑制糖异生而导致低血糖 慢性酒精中 毒的病人可因营养不良 ( 低糖原贮积 ) 引起酒精性低血糖 诊断空腹低血糖的方法是多次连续测定空腹血糖或在发作时测定血糖, 其值 <2.8mmo1/L 对于原因不明的低血糖, 需进行特殊试验以阐明潜在的病因

99 ( 二 ) 刺激性低血糖 空腹时血糖无明显降低, 给予适当刺激后, 如进食才诱发出现低血糖, 称为刺激性低血糖症 餐后低血糖症属于刺激性低血糖症的一大类, 又称为反应性低血糖, 低血糖发生于进餐后 1h~5h 进行 5h 进餐耐量试验或 5h 葡萄糖耐量试验有助于诊断

100 ( 三 ) 新生儿和婴儿低血糖 新生儿低血糖症目前还没有明确的诊断标准, 多数采用以下界值确定 : 出生 3 天内, 足月儿 <1.7mmol/L, 早产儿 <1.1mmol/L;3 天后, 为 <2.2mmol/L 新生儿期低血糖较常见的原因为早产 GDM 和妊娠中毒 症等, 但低血糖多数是短暂的 婴儿早期发生的低血糖较少, 原因常见于遗传性代谢异常 酮性低血糖等

101 ( 四 ) 药物性低血糖 最常见, 常发生在 1 型和 2 型 DM 治疗期间 常见诱因为肝肾功能不全 药物剂量过大或用法不当 体力活动过度 进食不规则 进食少 饮酒等 合并自主神经 ( 交感和副交感神经 ) 损害的糖尿病患者, 可出现无症状低血糖

102 ( 四 ) 药物性低血糖 老年和合并肾功能不全的糖尿病患者, 服用氯磺丙脲 格列苯脲可发生严重 顽固的低血糖 药物如水杨酸类 对乙酰氨基酚 磺胺类 三环类抗抑郁药等有增强降糖作用, 可诱发低血糖发生

103 二 先天性糖代谢异常 先天性糖代谢异常是因为糖代谢途径中的相关酶 类发生先天性异常或缺陷, 导致机体糖代谢紊乱 多为常染色体隐性遗传, 患者症状轻重不等

104 表 11-6 先天性糖代谢异常类型 类型 特征 半乳糖代谢异常 半乳糖激酶缺乏 1- 磷酸半乳糖尿苷转移酶缺乏 新生儿期无症状, 因晶状体半乳糖沉积而发生白内障后才被确诊 测定半乳糖激酶有助诊断 病儿喂奶类食品数天后, 可出现呕吐 腹泻 黄疽 溶血 肝肿大 智力障碍和生长停滞等表现 检测该酶缺乏帮助诊断 果糖代谢异常 实质性果糖尿果糖激酶缺乏 一次服用 50g 果糖, 患者 2h 后血中果糖仍在较高浓度, 并出现果糖尿 但病人无低血糖表现, 主要是因为葡萄糖代谢正常 果糖不耐受症 多数患者在断奶后给予蔗糖饮食时才发病, 患者有低血糖和肝衰竭, 重症可致死 由于 1 磷酸果糖醛缩酶缺陷所引起

105 表 11-6 先天性糖代谢异常类型 类型 1,6 二磷酸果糖酶缺乏症 特征 多在婴儿期发病 病儿表现为肌无力 呕吐 嗜睡 生长停滞和肝肿大等, 感染可诱发急性发作 若不治疗在婴儿期就可死亡 生化检验可见空腹低血糖 酮血症 乳酸血症 葡萄糖分解代谢异常 磷酸果糖激酶缺陷 丙酮酸激酶缺乏症 丙酮酸脱氢酶复合体缺乏症 病人常出现高热症状 成熟红细胞缺乏 ATP, 进而发生溶血 脑组织不能有效地利用葡萄糖供能, 进而影响大脑的发育和功能, 严重者可导致死亡 糖原累积病因糖原代谢酶的缺陷导致糖原分解或合成障碍, 糖原过多累积, 包括至少 10 种类型 患儿表现肝大 可伴有低血糖 高血脂 血清乳酸增高 心脏扩大 运动系统障碍 智力低下, 多在婴儿期发病儿童期死亡

106 第四节 葡萄糖测定 一 葡萄糖测定方法概述 测定体液葡葡糖的方法主要有氧化还原法 芳香胺 缩合法及酶法三大类, 目前多采用酶法 国际临床化学协会 (IFCC) 推荐的参考方法是已糖激酶 (HK) 法 我国推荐的方法是葡萄糖氧化酶 (GOD) 法

107 二 葡萄糖测定原理和方法评价 ( 一 ) 葡萄糖氧化酶法 原理 :GOD 催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸内酯, 并释放出过氧化氢, 后者在 POD 的催化下, 与 4 氨基安替比林偶联酚缩合为红色醌类化合物, 此化合物的生成量与葡萄糖含量成正比 其反应式如下 : 葡萄糖 + O 葡萄糖酸内酯 COD 2 + H 2O + H 2O H 2O + 4氨基安替比林 + 酚 POD 红色醌类化合物

108 方法学评价 该方法准确度和精密度均达到临床要求, 操作简便, 推荐为血糖测定的常规检验 GOD 法也适于测定脑脊液葡萄糖浓度, 不能直接用于尿标本葡萄糖测定 因为尿中含较高浓度还原性物质如尿酸 维生素 C 胆红素等的干扰, 使测定值出现负偏差

109 ( 二 ) 己糖激酶法 原理 : 葡萄糖在 HK 作用下与 ATP 反应生成葡萄糖 -6- 磷酸和 ADP, 前者在 G-6-PD 催化下, 使 NADP + 还原成为 NADPH 生成的 NADPH 葡萄糖含量成正比 反应式如下 : 葡萄糖 6 磷酸 + ATP HK 葡萄糖 6 磷酸 + ADP + G 6 PD 葡萄糖 6 磷酸 + NADP 葡萄糖 6 磷酸内酯 + NADPH + H +

110 方法学评价 HK 法准确度和精密度高, 特异性高于 GOD 法, 适用于自动化分析 轻度溶血 脂血 黄疸和草酸盐等对本方法无干扰 HK 法可用于尿糖定量

111 二 标本收集及注意事项 诊断糖尿病测定血糖应使用血浆或血清标本结果最可靠 血液标本应尽快分离或测定 不能及时测定的标本应加入氟化物 草酸盐混合物抑制糖酵解 脑脊液等样本如不能及时测定, 需作相应处理 24h 尿标本收集前, 容器中应加 5~10ml 甲苯或二甲苯进行 防腐

112 第五节 糖尿病其他主要指标的测定 一 血清糖化蛋白测定 ( 一 ) 糖化血红蛋白测定 亲和层析法 高效液相离子交换层析法 免疫化学法 ( 二 ) 糖化血清蛋白测定 硝基四氮唑盐 (NBT) 还原法 酶法

113 ( 一 ) 血清糖化血红蛋白测定 测定糖化血红蛋白常用的方法有比色法 电泳法 离子交换层析法 亲和层析法和免疫化学法 离子交换层析和亲和层析法均可采用高效液相层析技术 (HPLC), 目前均已有专用仪器, 分析速度快, 有恒温控制, 结果准确, 是目前最理想的测定方法 离子交换层析微柱法技术简单 不需专用仪器, 但易受温度影响, 现已少用

114 1. 亲和层析法 原理 : 硼酸与 HbA 1 分子上葡萄糖的顺位二醇基反应, 形成可逆的五环化合物, 使样本中的 HbA 1 选择性地结合于间氨基苯硼酸的琼脂糖珠柱上, 而非 HbA 1 则被洗脱 然后用山梨醇解离五环化合物以洗脱 HbA 1, 洗脱液在 410nm 处测定吸光度, 计算 HbA 1 的百分比

115 2. 高效液相离子交换层析法 原理 : 采用弱酸性阳离子交换树酯, 在选定离子强度及 ph 条件的洗脱液下, 由于 Hb 中各组分蛋白所带电荷不 同而分离, 按流出时间快慢分别为 HbA 1a1 HbA 1a2 HbA 1b HbA 1c 和 HbA 0 GHb 带正电荷较少, 依次先被 洗脱 ;HbA 0 带正电荷较多, 最后被洗脱 得到相应的 Hb 层析谱, 其横坐标是时间, 纵坐标是百分比,HbA 1c 值以百分率来表示

116 3. 免疫化学法 原理 : 先加入抗体缓冲液, 样本中的 HbA 1c 和抗 HbA 1c 抗体反应生成可溶性的抗原 抗体复合物, 然后加入多 聚半抗原缓冲液, 多聚半抗原和反应液中过剩的抗 HbA 1c 抗体结合, 生成不溶性的抗体 - 多聚半抗原复合 物, 用比浊法进行测定, 计算 HbA 1c 的百分比

117 ( 二 ) 糖化血清蛋白测定 硝基四氮唑盐 (NBT) 还原法和酶法是目前适用于自动 化分析的常规方法, 但由于 NBT 法易受 ph 反应温 度和还原性物质的影响, 目前已少用 酶法特异性较高 干扰少 线性宽, 是理想的糖化血清蛋白 (GSP) 测定方法

118 ( 二 ) 糖化血清蛋白测定 酶法原理 : 首先使用蛋白酶将 GSP 水解为 GSP 片段, 然后利用特异的酮胺氧化酶 (KAO) 作用于葡萄糖与氨 基酸残基间的酮胺键, 使两者裂解, 并有 H 2 O 2 生成, 最后通过过氧化物酶指示系统生成有色物质, 色原的生成量与 GSP 含量呈正比, 通过测量 550nm 左右吸光度值, 从而求出 GSP 浓度

119 二 糖尿病并发症监测指标的测定 ( 一 ) 酮体测定 常用酶法测定血清中 β- 羟丁酸, 反应式如下 : β - 羟丁酸 + β HBDH + NAD 乙酰乙酸 + NADH + H + 此法灵敏度高, 速度快, 标本不需处理可直接测定, 适用于各型生化分析仪

120 ( 二 ) 乳酸测定 临床常用乳酸脱氢酶法测定乳酸, 反应式如下 : L 乳酸 + NAD + LD( ph9.6) 丙酮酸 + NADH + H + 本法操作简单, 特异性高 标本采集时需做相应处理

121 ( 三 ) 丙酮酸测定 丙酮酸测定正好是利用乳酸测定的逆反应, 反应式如下 : 丙酮酸 LD( ph 7. 5) NADH + H 乳酸 + NAD 本法特异性较高, 适用于各种自动分析仪 血中丙酮酸极不稳定, 血液抽出后 1min 就见减低 采血后应立即加入到偏磷酸沉淀蛋白液中 丙酮酸标准应用液必须新鲜配制

122 三 激素和自身抗体的测定 ( 一 ) 糖代谢调节激素测定 胰岛素和 C 肽测定 胰岛素原测定 胰高血糖素测定 ( 二 ) 胰岛自身抗体测定

123 ( 一 ) 糖代谢调节激素测定 1. 胰岛素和 C 肽测定 胰岛素和 C 肽测定的常用方法有放射免疫分析法 (RIA) 酶联免疫吸附法(ELISA) 化学发光免疫分析法 (CLIA) 和电化学发光免疫分析法 (ECLIA) 等免疫化学方法 每种测定方法原理有差异 参考范围因方法而异

124 2. 胰岛素原测定 胰岛素原测定方法有 RIA ELISA 等免疫化学方法 3. 胰高血糖素测定 胰高血糖素测定也多用免疫化学方法测定

125 ( 二 ) 胰岛自身抗体检测 胰岛自身抗体包括血清胰岛细胞胞浆抗体 胰岛素自身抗体 谷氨酸脱羧酶自身抗体和酪氨酸磷酸酶抗体 / 胰岛抗原 2 抗体 (IA 2A) 等, 多用免疫化学方法检测

126 小结 血糖主要是指血液中的葡萄糖, 在神经 内分泌激素 和肝脏等因素的调节下, 血糖浓度保持在恒定范围内, 维持机体正常的生理功能 糖尿病是一组由胰岛素分泌不足和 ( 或 ) 作用缺陷所引起, 以慢性血糖水平增高为特征的代谢性疾病 根据病因学将糖尿病分为 1 型糖尿病 2 型糖尿病 其他特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病四大类型 糖尿病的急性并发症有糖尿病酮症酸中毒昏迷 糖尿病高渗性非酮症昏迷和糖尿病乳酸酸中毒昏迷 长期的血糖增高导致大血管 微血管和神经损害, 患者常出现眼 肾 神经 心脏和血管病变

127 小结 糖尿病诊断主要依赖空腹血糖 随机血糖和口服葡萄 糖耐量试验 糖化蛋白主要用于评价血糖控制效果 ; GHb 可以反映测定前 2~3 个月以来平均血糖水平,GSP 或 果糖胺反映测定前 2~3 周以来平均血糖水平 胰岛素 C 肽 IRT CRT 是反映胰岛 β 细胞功能的重要实验室指 标 ; 测定 C 肽优于胰岛素, 能更好地反映胰岛 β 细胞功能 实验室的多种检测指标对糖尿病的临床诊断 病因学分类 治疗监控 疗效评估 并发症的鉴别诊断和易感人群的筛查等方面具有重要意义

128 小结 低血糖症是指血糖浓度低于参考范围下限, 诊断主要依靠血糖检查及其他相关检查 糖代谢途径中的某些酶发生先天性异常或缺陷, 可导致各种先天性糖代谢障碍

129 展望 近年研究表明, 脂肪组织不仅是在外界刺激下被动 地储存和释放能量, 而且是重要的内分泌组织 糖尿病是一种炎症性疾病, 多种炎症因子 脂肪细胞因子在 2 型糖尿病 MS 发生发展过程中, 具有重要作用, 在肥胖 MS 2 型糖尿病患者血浆脂联素水平降低, 瘦素 抵抗素和肿瘤坏死因子水平增高 目前多种因子的检查处于实验室研究阶段, 主要用于发病机制的探讨以及疾病的早期筛查

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WHO ---- ---- , 200 5% 8.6% 18.8% 200, 140 , MS MS 60 80 X 1999 WHO MS (2004.12) 1. BMI>25 >24 >28 BMI kg / m 2 2. 6.1mmol/L, 2h 7.8mmol/L 3. BP 140/90mmHg ( ) 4. TG 1.7 mmol/l /L HDL-C C

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