淺談糖尿病監控指標 生化室楊于萱醫檢師 前言 糖尿病是一種慢性的代謝異常疾病, 主要原因是由於體內胰島素缺乏或功能不全, 對糖類的利用能力減低, 甚至完全無法利用而造成血糖上升 正常人進食後, 食物在胃腸道被消化分解後, 產生葡萄糖, 葡萄糖經由血液運送至全身, 包括胰臟, 會刺激胰臟釋出胰島素, 胰島素可幫助葡萄糖進入身體各組織細胞, 轉變成能量, 或貯存在肝 肌肉以及脂肪細胞中 如果沒有胰島素, 或者身體各組織對胰島素不發生反應, 則葡萄糖就不能被利用, 於是血液中葡萄糖含量便會上升 當血糖升高到某一程度, 超過腎臟所能回收的極限時, 葡萄糖便會從尿液中 " 漏 " 出, 所以稱之為糖尿病 糖尿病診斷標準 目前診斷糖尿病, 主要依據血糖質高低來判斷 通用的有世界衛生組織標準和美國糖尿病學會的標準 以美國糖尿病學會的標準, 正常 ( 無懷孕 ) 成人空腹血漿中葡萄糖的濃度 ( 簡稱血糖 ) 是 <115 mg/dl; 飯後兩小時血糖是 <140 mg/dl 若出現下列的情況, 就可診斷為糖尿病 : 1. 隨時測得的血糖 ( 無論空腹與否的所謂隨機血糖 ) 是 200mg/dl 或以上, 同時 合併出現糖尿病典型症狀 ( 包括多喝 多尿 多吃 體重下降等症狀 2. 空腹靜脈血糖有兩次是 140mg/dl 或以上 3. 空腹靜脈血糖 <140mg/dl, 但給予口服 75 公克葡萄糖 ( 葡萄糖耐量試驗 ),2 小時的靜脈血糖是 200mg/dl 或以上, 加上試驗過程中有一次血糖是 200mg/dl 或以上 ; 可判定是糖尿病
糖尿病監控指標糖化血紅素又稱糖化血色素 (Glycohemoglobin 可縮寫成 HbA1c): 血紅素是紅血球裡面的蛋白質, 負責血液中氧氣和二氧化碳的運送, 而紅血球在血液中運行時, 當葡萄糖附著在血色素的 β 鏈的 N 端, 不需經過酵素作用可直接和血紅素結合, 形成糖化血紅素就稱為 HbA1c, 血紅素一旦被葡萄糖結合後, 就會一直保持這種狀態, 直到此紅血球死亡為止 血糖越高, 葡萄糖和血紅素結合越多, 糖化血紅素的比率就越高, 而紅血球的壽命是 120 天, 所以,HbA1c 可用來反應這段時間的血糖控制狀況 正常成人的血色素含 HbA(97%) Hb A2(2.5%) 及 Hb F(0.5%) 成人型血色素(Hb A) 中, 約有 7% 為糖血色素, 稱醣化血色素 (Glycated Hemoglobin) 或 HbA1c 由於醣化血色素(HbA1) 在陽離子交換樹脂中或電泳中移動, 比其他血色素為快, 故有稱為快速血色素 (fast hemoglobin), 而醣化血色素 (HbA1c 佔醣化血色素之大部份 (80%) 篩檢使用 HbA1c 的理由是代表長期血糖變化的平均, 不受晝夜飲食的影響, 個人生理變異很小, 更重要的是數據直接與微血管病變相關, 預測併發症的發展 HbA1c 葡萄糖接上血紅素 β 鏈之 Valine Total GHb HbA GHb 利用親和力法測得的所有醣化血色素 最主要的血紅素, 由兩個 α 球蛋白與兩個 β 球蛋白組成, 沒有任何化學修飾葡萄糖以非催化性的連接上血紅素, 所得的一種酮胺結構的血紅素 以 HPLC 法或電泳法測得陰電性較強的血紅素, 速 HbA1 度較 HbA 為快, 包括 HbA1a, HbA1b, and HbA1c 等, 亦稱 " 快速血紅素 " Fructosamine: 血糖 (Glucose) 是人體內最多的還原糖, 離氨酸 (Lysine) 是人 體內最多的一級氨基酸, 無酵素醣化蛋白質, 主要就發生在這兩個組成, 在幾分 鐘內形成 glucosylamine (Schiff base), 經數天到幾週形成 fructosamine, 最後以極
慢的速度不可逆地形成 AGEs (advanced glycation end products) Fructosamine 是一種 ketoamine, 是醣類和蛋白質反應後的衍生物, 由於體內各種不同蛋白質的半衰期從 2.5-23 天不等, 測定 Fructosamine 能反應出抽血前 1-3 週的平均血糖值, 對於一個新診斷糖尿病患之漸進治療處理過程中,Fructosamine 可提供一個很好的醣化控制指標 台灣臨床使用率不高 1,5- 脫水葡萄糖醇 (1,5AG) 是結構與葡萄糖類似具有毗喃結構的多元醇, 又稱 1.5 無水葡萄糖醇 1 脫氧葡萄糖 (1,5-Anhydro-d-Gluctitol-A) 人體的 1.5 AG 主要來自食物, 在腸中被完全吸收 ; 內源性 1.5 AG 所占比例較少, 由葡萄糖徹變生成 在體內廣泛分佈於各器官 組織中, 不參與能量代謝, 半衰期 120 小時, 主要通過腎從尿排出 由於 1.5 AG 比較穩定, 在體內的代謝池也很大, 故其在血漿中的濃度十分穩定, 通過同位素標記的方法研究證明,1.5 AG 每日合成量與飲食中葡萄糖的量有關 血漿中 1.5 AG 水平超過重吸收 1.5 AG 值時, 由尿中排出體外 正常人可由腎小管再吸收, 故血中可維持一定之濃度, 但當有高血糖時, 因爲 1,5-AG 與葡萄糖得結構類似, 伴隨著葡萄糖的排泄 ( 尿糖 ) 競爭 1,5-AG 的重吸收, 使尿中 1,5-AG 的排泄增加, 血清中的濃度降低 此時, 體內的 1,5-AG 貯存池也減少, 糖尿病患者尿糖超過腎閾時,1.5 AG 在尿中排出量 這種變化十分敏感 故 1.5 AG 可作爲診斷糖尿病的合適指標 經治療後伴隨著血糖的改善, 即可恢復到正常值 研究顯示於急性高血糖時, 血漿 1.5 AG 水平和尿糖的排出呈負相關, 它的含量與尿量及近曲小管的再吸收功能有關 持續性低濃度,1.5 AG 可反映出血糖及瞬間尿糖的起伏變化, 因此血清 1.5 AG 的水平可反映 24h 中血糖調節動力學的變化 目前,1.5 AG 在日本應用較普遍, 但在歐美國家開展的還不很普及, 而台灣臨床未使用 ( 節錄 : 高雄榮民總醫院新陳代謝科醫檢師王玫君發表之醫檢新知 ) 血糖 1,5AG 果糖胺 糖化血色素其所代表之意義及控制是否良好之數值以下列圖表明白表示 Glucose 1.25AG FRA HbA1c 2 個月前 1 個月前 2 周前 5-7 日前 檢查時
討論 據 WHO 統計, 全球糖尿病患者數從 2000 年之 1 億 5 千萬增加到 2010 年 之 2 億 2 千萬, 全球糖尿病人口都有逐漸上升的趨勢 行政院衛生署統計 資料也顯示糖尿病高居國人十大死因中的第 4 位 糖尿病的可怕之處在於 血糖控制不佳所造成的全身性慢性症狀, 所以患者若能接受適當治療, 並 監控血糖, 確能減少視網膜與腎臟等多種併發症與病變 目前國際皆採用 HbA1c 糖化血色素 ( 以下簡稱 HbA1c) 為血糖控制指標 一般來說, HbA1c 的正常檢測參考值約為 4%~6%, 國際間採用之糖尿病治療準則是將 HbA1c 控制在 7% 以下 據醫學研究統計, 每降低 1% 的 HbA1c 檢測值, 併發症 發生的機率至少可降低 35% ( 包括減少 14% 心血管疾病風險 37% 小血管 病變風險與 21% 糖尿病死亡率 ) 但依據 2011 年元月份將出刊的 Metabolism 期刊中的一篇研究報告, 醣化血紅蛋白 HbA 1c 篩檢早期糖尿 病的敏感度是不足的 目前以醣化血紅蛋白 A 1c 診斷糖尿病的判定值是 訂在 6.5%, 但上述報告發現在糖尿病患者 葡萄糖失耐症 (IGT) 和空腹高 血糖症 (fasting hyperglycemia) 的族群中, 醣化血紅蛋白 A 1c 的結果可 能是正常的 有約三分之一前期糖尿病和葡萄糖失耐症患者的醣化血紅蛋 白 A 1c 低於 5.7% 5.7% 是美國糖尿病學會 ADA 所建議用來判定未來有 發展出糖尿病風險 (the onset of risk of developing diabetes in the future) 的 判定標準 該報告於結論中建議, 必要時, 醣化血紅蛋白 A 1c 應與血糖 檢驗一起用於糖尿病和葡萄糖失耐症 (IGT) 之篩檢和診斷 如此才能達到早 期發現並預防糖尿病惡化的目的 依據美國糖尿病學會 ADA 修訂糖尿病 指引 : 以前醣化血紅蛋白 A 1c 只被用來監控血糖的控制是否良好, 新的 建議可使用非空腹的醣化血紅蛋白 A 1c 篩檢前期糖尿病 醣化血紅蛋白 A 1c 的判讀參考值如下 : 無糖尿病 (absence of diabetes):5% 左右 增加糖尿病風險之族群 :5.7% to 6.4% (Categories of Increased Risk for Diabetes) 糖尿病 (diabetes): 6.5% 糖尿病控制的最適目標 (optimal diabetic control target): 7%
eag 的全文是 Estimated Average Glucose ( 估算的平均血糖 ), 是依據 Hb A1c 的濃度計算而得, 而為什麼要用 eag? 為了讓醫師更容易地以病人習慣 的血糖單位向病人解釋血糖控制的結果 因為對一般病人而言, 血糖濃度比醣 化血紅素濃度更容易瞭解 ADA 強調 eag 的報告方式不是要取代原來的 Hb A1c 報告, 但為了更容易和病人溝通,ADA 目前建議實驗室報告 Hb A1c 時, 能同時給 eag 的結果 2002 年以 DCCT 的臨床數據作為基礎,Rohlfing et al 發現了平均血糖和 (A1c) 之間有一個非常接近於線形的關係 (r2=0.82)( 平均 血糖 =35.6 x A1C - 77.3) 一個簡化的關係表(1%A1C 的變化大約是 30 mg/dl 的平均血糖或 35 mg/dl 平均血槳血糖的變化 ) 已被醫學界廣泛應用在患者治 療和幫助糖尿病患者瞭解 A1C 檢測的重要性 2008 年下述計算是一項大型國 際性研究計畫 -- the A1c -Derived Average Glucose (ADAG) study 2008 年所得 到的研究結論 如何計算 eag? 有二條計算公式 如果採用傳統單位 (mg/dl), 則計算公式如下 : eag (mg/dl) = 28.7 x HbA1cNGSP 46.7 如果採用國際標準 SI 單位 (mmol/l), 則計算公式如下 : eag (mmol/l) = 1.59 x HbA1cNGSP 2.59 ADA 提供的對照表如下 : HbA1c% eag (mg/dl) eag (mmol/l) 6.0 126 7.0 6.5 140 7.8 7.0 154 8.6 7.5 169 9.4 8.0 183 10.1 8.5 197 10.9 9.0 212 11.8 9.5 226 12.6 10.0 240 13.4
參考資料 : 1. Insufficient sensitivity of hemoglobin A1C determination in diagnosis or screening of early diabetic states Stefan S. Fajans, a,, William H. Hermana and Elif A. Orala a Department of Internal Medicine, Division of Metabolism, Endocrinology, and Diabetes, University of Michigan Health System, Ann Arbor, MI 48106, USA 2. Diabetes Care. December 29, 2009; January 2010 Supplement.