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糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断

糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断. 邵逸夫医院内分泌科 周嘉强. 概 述. 血糖：特指血液中的葡萄糖 空腹血糖正常范围 3.89-6.11mmol/L （ 70-110mg/L ） 血糖的浓度稳定取决于血液中葡萄糖的来源和去路的平衡. 血糖的来源与去路. 血糖的来源：. 食物中的糖 食物中的糖类物质在胃肠道消化后以单 糖形式吸收入血 主要来源 机体内储存的糖原分解 空腹血糖的主要来源 糖异生作用 非糖物质转变成葡萄糖 单糖的转化 半乳糖、果糖等转变为葡萄糖. 血糖的来源与去路. 血糖的去路： 主要是组织细胞对葡萄糖的摄取和利用.

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糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断

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  1. 糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断 邵逸夫医院内分泌科 周嘉强

  2. 概 述 • 血糖：特指血液中的葡萄糖 • 空腹血糖正常范围3.89-6.11mmol/L （70-110mg/L） • 血糖的浓度稳定取决于血液中葡萄糖的来源和去路的平衡

  3. 血糖的来源与去路 血糖的来源： • 食物中的糖 食物中的糖类物质在胃肠道消化后以单 糖形式吸收入血 主要来源 • 机体内储存的糖原分解 空腹血糖的主要来源 • 糖异生作用 非糖物质转变成葡萄糖 • 单糖的转化 半乳糖、果糖等转变为葡萄糖

  4. 血糖的来源与去路 血糖的去路： 主要是组织细胞对葡萄糖的摄取和利用 • 氧化供能 有氧氧化和无氧酵解产生ATP • 合成糖原 • 转化成非糖物质 转化成甘油、脂肪酸、氨基酸 • 转化为其他糖或糖类衍生物 核糖、氨基多糖

  5. 食 物 糖 消化，吸收 氧化分解 CO2 + H2O 分解 肝糖原 磷酸戊糖途径等 其它糖 糖异生 脂类、氨基酸合成代谢 非糖物质 脂肪、氨基酸 血糖来源和去路 血糖 随尿排出

  6. 血糖浓度的调节 • 控制血糖来源与去路的动态平衡调节中，神经、肝脏、内分泌因素及某些体液调节因子起着重要作用 • 激素和体液调节因子对血糖的调节作用最直接、最精细

  7. 胰岛素 • 调节血糖最重要的激素 • 由胰腺胰岛beta-细胞所分泌的多肽 • 每日分泌约40U • 胰岛素分泌主要受血糖影响，呈双时相脉冲式分泌 • 某些氨基酸、胰腺和胃肠激素、药物可刺激胰岛素分泌

  8. 胰岛素的分泌模式 • 基础胰岛素分泌：没有外源性刺激物，空腹状态时胰岛素的分泌水平 • 负荷后胰岛素分泌：指beta-细胞对外源性刺激物的反应，葡萄糖是最主要的胰岛素分泌刺激物 葡萄糖刺激后胰岛素的分泌可分为两个时相 • 第一时相：快速分泌相。当循环中葡萄糖浓度突然升高时，细胞接受葡萄糖刺激，在0.5-1.0分钟的潜伏期后，出现快速分泌峰，持续5-10分钟后减弱 • 第二时相：延迟分泌相。快速分泌相后出现的缓慢但持久的分泌峰，其峰值位于刺激后30分钟左右，持续数小时

  9. 胰高血糖素 • 胰岛a-细胞分泌的一种多肽激素 • 通过肝脏增加糖原分解和糖异生作用升高血糖 • 是最重要的升糖激素

  10. 肾上腺素 • 是肾上腺髓质分泌的一种儿茶酚胺类激素 • 通过刺激肝糖原和肌糖原的分解而升高血糖 • 可刺激胰高血糖素分泌，抑制胰岛素分泌

  11. 生长激素 • 是垂体分泌的一种多肽激素 • 促进糖异生和脂肪分解

  12. 皮质醇 • 由肾上腺皮质分泌的激素 • 促进糖异生及蛋白质和脂肪分解

  13. 甲状腺素 • 由甲状腺分泌的激素 • 通过促进糖原分解而升高血糖 • 促进胃肠蠕动和增加糖在肠道内的吸收率

  14. 生长抑素 • 由胰岛delta-细胞、胃肠道和下丘脑分泌的多肽激素 • 通过抑制生长激素的释放，调节胰高血糖素和胰岛素的分泌而对血糖起调节作用

  15. 葡萄糖转运因子 • 是一类协助葡萄糖从高浓度区跨膜转运到低浓度区的蛋白因子 • GLUT-2是胰岛beta-细胞膜上的转运蛋白 • GLUT-4是脂肪细胞和肌细胞的转运蛋白

  16. 胰岛素样生长因子 • 是一类结构和功能类似胰岛素的多肽激素 • 包括IGF-1和IGF-2 • IGF-1是细胞生长和分化的主要调节因子之一，有降低血糖的作用

  17. 糖代谢紊乱的常用实验检测

  18. 葡萄糖检测 • 空腹血浆血糖 • 随机血糖 • 检测方法：葡萄糖氧化酶法和己糖激酶法 • 正常值：3.9－6.1mmol/l

  19. 临床意义 • 升 高 • 糖尿病 • 内分泌疾病：巨人症、肢端肥大症、皮质醇增多症 • 应激性高血糖：颅脑损伤、心梗 • 药物影响：噻嗪类利尿药、口服避孕药 • 肝源性血糖升高：严重肝病变 • 胰腺病变：胰腺癌、胰外伤 • 其他病理性升高：妊娠呕吐、脱水 • 生理性升高：餐后1－2小时、高糖饮食 • 医源性因素：大量服药激素

  20. 临床意义 • 降 低 胰岛素分泌过多：胰岛beta-细胞增生或肿瘤，口服降糖药 对抗胰岛素的激素分泌不足 肝糖原储存缺乏 其他：长期营养不良，长期不能进食 生理性低血糖：饥饿、剧烈运动

  21. 尿糖检测 • 当血糖浓度高于肾糖阈（8.9~10.0mmol/L）时，可出现糖尿 • 尿糖阳性是诊断糖尿病的重要线索，但不是诊断糖尿病的依据 • 尿糖阴性不能排除糖尿病的可能

  22. 口服葡萄糖耐量试验（OGTT） WHO推荐的OGTT方法： • 试验前3天每日饮食含糖不低于150g，维持正常活动 • 试验前3天停服影响糖代谢的药物 • 试验前应空腹10－16h • 成人葡萄糖量为75g，儿童按1.75g/kg体重计算，总量不超过75g • 将葡萄糖溶解于300ml水中 • 抽取空腹血糖后将葡萄糖溶液于5分钟内喝完 • 每30分钟抽血测定葡萄糖，共4次 • 试验过程中，病人精神和身体都处于休息状态 • 整个试验期间，不可吸烟、喝咖啡和进食等

  23. 口服葡萄糖耐量试验（OGTT） 主要用于诊断症状不明显或血糖升高不明显的可疑糖尿病 临床意义： • 糖尿病诊断的依据 • 糖代谢紊乱阶段的指示：正常、糖尿病前期、糖尿病

  24. 糖尿病及其他类型高血糖的诊断标准 静脉血浆血糖 糖尿病 空 腹 ≥7.0 (126) 和/或 服糖后2小时 ≥11.1 (200) IGT 空 腹 <7.0 (126) 和 服糖后2小时 ≥7.8 (140) ~<11.1 (200) IFG 空 腹 ≥6.1 (110) ~<7.0 (126) 和 服糖后2小时 <7.8 (140) 注：血糖浓度单位为mmol/L (mg/dl)；IGT，糖耐量低减； IFG，空腹血糖受损。

  25. 葡萄糖耐量曲线

  26. 静脉葡萄糖耐量试验（IVGTT） • 适应症与OGTT相同 • 用于不能耐受大剂量口服葡萄糖或胃切除后的患者 • 方法：一般用50％的葡萄糖50ml（25g），1min内注完。注射后2、3、5、8、10分钟取静脉血测血糖、胰岛素和/或C肽

  27. 胰岛素释放试验 • 在OGTT的同时测定血浆胰岛素水平以了解胰岛beta-细胞功能 • 参考范围：糖负荷后1小时，胰岛素达高峰，为空腹的5－10倍，2小时后开始下降，3小时后达空腹水平 • 临床意义：用于糖尿病分型诊断及低血糖症的鉴别

  28. C肽释放试验 • 由胰岛素原降解时形成的、和胰岛素等分子分泌的一个多肽 • 与胰岛素释放试验同时进行 • 临床意义：反映胰岛beta-细胞功能，可以鉴别低血糖的原因

  29. 胰岛素与C肽测定的比较 C肽的检测比胰岛素具有更多优点： • 胰岛素经门静脉进入肝脏，其中40-50％在肝内分解，半衰期仅5-6分钟 • C肽被肝脏摄取少，约10％，半衰期长，10-13.5分钟，外周血C肽浓度为胰岛素的5-10倍 • C肽测定不受外源胰岛素的影响，能较准确地反映胰岛beta-细胞功能

  30. 胰岛素原测定 • 是胰岛素的前身物质，由86个氨基酸组成 • 测定胰岛素原有助于判断血浆胰岛素水平

  31. 血浆胰岛素 360 240 120 0 –60 0 60 120 180 240 300 20 血浆血糖 15 10 5 300 –60 0 60 120 180 240 糖摄入后时间（分钟） 2型糖尿病 正常人 正常人及T2DM病人OGTT时胰岛素分泌特点 糖摄入后时间(分钟） Pratley RE et al: Diabetologia 44:929-945; 2001

  32. 非DM肥胖者 放射免疫法血浆胰岛素浓度︵μu / ml︶ T2DM肥胖者 正常人 T1DM 250 时间 口服100g葡萄糖 200 胰岛素释放试验中正常人、非DM肥胖者及T2DM肥胖者 与T1DM人血浆胰岛素浓度对比 150 100 50 60 0 15 30 45 90 120 150 180 min 廖二元等.《内分泌学》,2004,1425

  33. 糖化蛋白检测 • 葡萄糖可以和蛋白质中的氨基酸残基上的游离氨基形成席夫碱，发生分子重排反应，形成二羰基化合物 • 多个类似分子发生交联反应，最后形成糖基化终末产物 • 由此生成的蛋白称为糖化蛋白 • 缓慢的、不可逆的非酶促反应，与血糖浓度和高血糖存在时间相关 • 蛋白的糖基化可使蛋白质失去活性，造成多种器官的功能障碍，是导致糖尿病慢性并发症的主要原因之一 • 糖化蛋白是监控血糖控制效果的重要指标

  34. 糖化血红蛋白测定 • 成人血红蛋白(Hb)由HbA、HbA2和HbF组成 • HbA中的缬氨酸易被糖基化，形成HbA1(GHb) • HbA1a、HbA1b、HbA1c分别是1,6二磷酸果糖和6磷酸葡萄糖、丙酮酸、葡萄糖的糖基化HbA产物 • HbA1c占GHb的大部分 • GHb测定常用离子交换层析法、免疫法或电泳法 • HbA1c测定常用高效液相色谱法或免疫学方法

  35. 糖化血红蛋白测定 • HbA1c浓度与红细胞寿命（平均120天）和该时期血糖的平均浓度有关 • 反映检测前6－8周的平均血糖水平 • 与空腹及餐后血糖有很好的相关性 • 可从HbA1c值推算平均血糖水平，推算公式如下：平均血糖估计值=30.9（糖化血红蛋白）-60.6

  36. 果糖胺测定 • 主要是测定糖化白蛋白 • 测定方法有高效液相色谱法、亲和层析、分光光度法 • 反映检测前2-3周平均血糖水平，因白蛋白半寿期约为20天

  37. 酮体检测 • 是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的总称， • 是脂肪酸分解过程中的产物 • 当代谢紊乱发展至脂肪分解加速、血清酮体积聚超过正常水平时称为酮血症，其临床表现称为酮症，过多酮体从尿中排出形成酮尿症，当酮体积聚而发生代谢性酸中毒时称为酮症酸中毒

  38. 尿酮体测定 • 采用硝基氢氰酸盐试验法，与尿中的乙酰乙酸、丙酮反应，定性测定 • 尿酮体阳性，对于新发病患者提示为1型糖尿病，对2型糖尿病或正在治疗的患者提示疗效不好或出现严重并发症

  39. 血-羟丁酸测定 • 酮症酸中毒使体内NADH生成增加，进而使乙酰乙酸形成-羟丁酸，严重酸中毒时， -羟丁酸与乙酰乙酸的比例可升至16：1 • -羟丁酸可以更真实地反映酮症酸中毒的状况 • 血-羟丁酸正常范围为0.03－0.30mmol/l • 升高见于：糖尿病酮症酸中毒，各种原因所致的长期饥饿、妊娠毒血症、饮食中缺少糖类或营养不良

  40. 血乳酸测定 • 是糖代谢的中间产物，主要来源于骨骼肌、脑、皮肤、肾髓质和红细胞 • 血乳酸正常范围0.5－1.7mmol/L • 升高见于：糖尿病乳酸性酸中毒，休克的不可逆期、心肺功能失代偿期

  41. 胰岛相关自身抗体检测 • 多数1型糖尿病患者体内存在自身抗体 • 是胰岛细胞及功能遭到破坏的重要标志

  42. 胰岛素自身抗体(IAA) • 是1型糖尿病的标志性抗体之一，反映机体对胰岛素的自身免疫性 • 可在1型糖尿病的亚临床期和临床期出现，成人患者阳性率低

  43. 胰岛细胞自身抗体(ICA) • 是一类在胰岛细胞损伤时产生的多克隆混合型抗体 • ICA的存在是胰岛beta-细胞遭到破坏的重要证据 • ICA主要见于1型糖尿病，起病初期阳性率为85％，成人为70-80％，随病程延长ICA检出率下降，病程达10年阳性率不到10％。患者直系亲属如ICA阳性，5年内发生糖尿病的风险大于50％

  44. 谷氨酸脱羧酶自身抗体(GADA) • GAD是将谷氨酸转化为抑制性神经递质gama-氨基丁酸的转化酶 • 有两种异构体，GAD65和GAD67 • 胰腺中主要是GAD65,脑组织中主要是GAD67 • GAD65Ab的存在提示胰岛beta-细胞遭受破坏和部分功能丧失，对1型糖尿病的预测、诊断和治疗具有重要意义 • GAD65Ab检测灵敏度高，达70－90％，阳性可稳定数年，时间相对较长，对LADA诊断价值更大 • 被认为是灵敏度和特异性最高的项目

  45. 胰岛瘤相关抗原-2自身抗体(IA-2A) • 属于受体型蛋白酪氨酸磷酸酶超家族成员 • 亦称为蛋白酪氨酸磷酸酶样蛋白 • IA-2A存在于60－80％的新诊1型糖尿病 • IA-2及其抗体对1型糖尿病的发病机制研究、诊断分型、预测筛查及早期防治均有重要应用价值

  46. 尿微量白蛋白检测 • 正常肾小球可滤过一些低分子量蛋白质，经近端肾小管重吸收 • 24h尿白蛋白排出量低于30mg，尿蛋白定性阴性 • 当尿白蛋白量超过300mg/24h，尿蛋白定性阳性 • 微量白蛋白尿指24h尿液中白蛋白排出量为30-300mg，或者尿白蛋白排泄率在20-20ug/min • 微量白蛋白尿是糖尿病肾病早期、灵敏的诊断指标

  47. 糖尿病的实验诊断 • 糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或/和胰岛素抵抗而引起的代谢性疾病，其特征是高血糖症 • 典型症状为多饮、多尿、多食和体重下降 • 长期高血糖将导致多种器官，尤其是眼、肾、神经和血管系统的损害、功能紊乱和衰竭 • 按病因分为四大类型 • 糖尿病的实验室检测指标在糖尿病及其并发症的筛查、病因分类、临床诊断和鉴别诊断、疗效评估、病情监测以及病理机制探讨方面具有重要价值

  48. 糖尿病早期筛查指标 • 血糖 最常用的筛查指标，经济、简单、有效 • 胰岛相关自身抗体（IAA、ICA、GADA、IA-2A) • 胰岛素释放试验 • 基因标志物（HLA基因型）

  49. 糖尿病诊断指标 • 空腹血糖 • OGTT(2h-PG) • 随机血糖 诊断标准：典型糖尿病症状 + 随机血糖≥11.1mmol/l或空腹血糖水平≥7.0mmol/l或OGTT中，2hPG水平≥11.1mmol/l。若症状不典型者，需另一天再次证实

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