目前,糖化血紅蛋白(glycosylatedhemoglobin,GHb)作為糖尿病篩選、診斷、血糖控制、療效考核的有效檢測指標,在臨床中得到了廣泛地使用,其理由也許有二個:(1)HPLC法測定GHb使其準確性和重復性得到很大的提高,(2)1993年美國1型糖尿病控制及并發(fā)癥試驗(DiabetesControlandComplicationTrial,DCCT)和英國大規(guī)模的2型糖尿病控制與并發(fā)癥關(guān)系研究(uKPDs)的研究中把GHb作為糖尿病控制的一個觀察指標。1996年4月起在日本GHb被納入老年人保健法中糖尿病篩選的檢查項目…。2002年美國糖尿病協(xié)會(ADA)已將其作為監(jiān)測糖尿病血糖控制的金標準,對其應用也做出了明確的規(guī)定:即所有糖尿病患者均應常規(guī)測定Alc。其初診時測定結(jié)果為基線時的代謝狀況。此后的測定值則作為糖尿病長期治療控制中的一部分??刂品€(wěn)定者(HbA1c<7%),每年至少測定2次,而對治療方案變動或血糖控制未達標者,則需季度監(jiān)控檢測。這樣在提高糖尿病診斷水平,血糖控制、慢性并發(fā)癥的防治中具有十分重要的應用價值,但目前全面地認識GHb的相關(guān)知識仍有其必要性、必需性,為此我們就GHb作一簡單的闡述。 一、GHb的發(fā)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)在研究異常血紅蛋白(Hb)的過程中發(fā)現(xiàn)了GHb,當時利用瓊脂糖電泳法進行血紅蛋白物理、化學性質(zhì)的分析。在pH7.0的條件下電泳,向陽極泳動速度最快的是血紅蛋白的主要成分HbA。結(jié)果在糖尿病患者標本中發(fā)現(xiàn)了過于濃集的HbA電泳區(qū)帶,于是在1962年提出了糖尿病性血紅蛋白一詞。同樣的情況,也在其他的研究者中被發(fā)現(xiàn)。Huisman等在用甲苯磺丁脲(甲糖寧)治療糖尿病(DM)的過程中發(fā)現(xiàn)了糖尿病患者中存在著這種異常的Hb成分,而所謂的這種異常Hb全是從糖尿病患者的標本中發(fā)現(xiàn)、分離,被命名為糖尿病性血紅蛋白成分(Diabetichemoglobincomponents)。以后進一步用高分辨的層析法對這些異常成分再分離,純化,再經(jīng)胰蛋白酶消化和肽酶解圖譜法(指紋圖譜法)處理,其主要部分被確認為HbAlc。HbA1C并非糖尿病患者所特有,在正常人血漿中也存在,但僅占總血紅蛋白的1%~4%。Schroeder從分離柱中分離出A1a,A1b,A1C,A1d,A1e的微量成分以及A,AaAIIIb,同時還提出了HbAlc是HbA(由2條141個氨基酸組成的a鏈和2條146個氨基酸組成的鏈構(gòu)成的四聚體a)中被糖類所修飾的成分,猶如a。(:N末端和糖類相結(jié)合的鏈)。 GHb的結(jié)構(gòu)中60%是B鏈N端纈氨酸和葡萄糖相結(jié)合的序列,而40%為其他氨基酸的序列。其他氨基酸殘基與葡萄糖的結(jié)合親和力的順序從大到小依次為;a一賴氨酸一16,p一賴氨酸一66,p一賴氨酸一17。a一纈氨酸一l,a一賴氨酸一7,p一賴氨酸一120。Glib不僅是HbB鏈的N端纈氨酸和葡萄糖結(jié)合,其他特定的氨基酸也可和葡萄糖結(jié)合形成化合物。 通常指的HbA1C為Hb的色譜分離中的一個成分,并非為一個特指物質(zhì),只是和葡萄糖相結(jié)合的Hb才被稱為GHb,而現(xiàn)在臨床上把HbA1C和GHb常作為同義詞。HbA1C是8鏈N端纈氨酸與葡萄糖進行的非酶縮和反應,先形成不穩(wěn)定的Shift堿(醛亞胺,或稱前A1C),然后經(jīng)過Amadori重排,形成穩(wěn)定的酮胺化合物HbAlc。 Hb肽含有可同l1個葡萄糖相結(jié)合的位點。具有化學活性的血中葡萄糖的非環(huán)狀的鏈狀結(jié)構(gòu)僅占0.001%,通常其濃度約為5×10mol/L,GHb的形成受到葡萄糖濃度的影響。血中的GHb濃度表示了血糖濃度的中長期的平均值。同時如按反應速度論計算,人的正常狀態(tài)時血中葡萄糖mM相當于酮胺濃度的l%和醛亞胺濃度的0.14%。 二、測定方法測定GHb主要是利用GHb和Hb的物理化學性質(zhì)的不同而進行的,目前主要的測定方法有三種: 1.離子交換高效液相色譜分析法 用弱酸性陽離子交換樹酯,在選定低濃度洗脫液的離子強度及pH條件下,由于Hb中各組分蛋白所帶電荷不同而分離。GHb幾乎不帶正電荷,首先被洗脫;HbA帶正電荷,再用高濃度洗脫液洗出HbA,得到相應的Hb層析譜,其橫坐標是時間,縱坐標是百分比。HbA1c值是以HbA1C的部分面積在全Hb面積的百分率來表示,現(xiàn)在都用全自動測定儀來測定,如日本TOSOH公司生產(chǎn)的全自動糖化血紅蛋白分析儀曾應用于美國DCCT研究,其離子交換HPLC法是HbA1C檢測的金標準,當前推出的最新型糖化血紅蛋白分析儀——HLc一723G7。從開機到報告第一個結(jié)果僅需3.6min,標本無需前處理,操作維護都非常方便。 2.硼酸親和層析法 用于分離糖化與非糖化血紅蛋白的親和層析凝膠柱是交聯(lián)了間氨基苯硼酸(maminophenyl—boronicacid)的瓊脂糖珠。硼酸具有與整合在血紅蛋白分子上葡萄糖的順位二醇基作可逆結(jié)合反應的性質(zhì),致使GHb選擇性地結(jié)合于柱上,而非糖化血紅蛋白被洗脫而分離測定l|。 3.免疫測定法利用抗原、抗體反應的原理測定GHb 以血紅蛋白B鏈糖基末端的最初4個氨基酸殘基作為抗體識別位點。HbS、HbC和HbE的突變點分別在B一鏈上的6號、26號位,因此上述血紅蛋白的變體可對HbA1C柃測結(jié)果造成影響所以單純地作為糖尿病血糖水平的判斷指標也許問題不大,如欲同時作為研究異常Hb癥就不合適. 綜合現(xiàn)在臨床實驗室中常用的GHb測定法,因為不同的原理,同一標本得到的測定值也不相同。Garliek,Could等用親和層析法測得健康正常人為(7.4±0.6)%及(7.31±0.92)%,而HPIC測得值為(4.1±0.4)%。這就涉及到一個常述的標準化問題,此外GHb的定義不統(tǒng)一,其標準物質(zhì)及標準測定法也沒有明確的確立。這有待于進一步研究解決。 三、GHb的臨床評價紅細胞的平均壽命為120d,在紅細胞存活的過程中,血中葡萄糖濃度會有或多或少的波動,紅細胞越接近死亡,其血紅蛋白與葡萄糖的接觸時間也就越長,即GHb含量就越高。在紅細胞平均壽命(120d)一半時段中所測得的平均血糖值與HbA1C最吻合,所以HbA1C值能反映過去1~2個月間的平均血糖值。但關(guān)于血糖的某一時點,或某一時段與HbA1C相關(guān)性最佳的認識并未得到統(tǒng)一。HbA1C和血糖的關(guān)系仍然是臨床上所存在的爭論點。除了時間關(guān)系我們也要注意到量的關(guān)系,如果在同一時點把GHb和平均血糖值作比較,在評價時就會發(fā)現(xiàn)問題。根據(jù)DCCT的研究結(jié)果,以278名2型糖尿病患者為對象.從1日7次以及1年4次的測得的平均血糖值及相對應GHb的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)GHb若有1%的變化,則平均血糖值的差別約為30mg/dl。如在Glib為7%與9%時其相應的平均血糖值則差60mgi'dL見表1。 表2列舉了日本的糖尿病學會治療指南中的正常參考范圍J。共調(diào)查了725名正常人(男380名,女345名)。這被調(diào)杏者是通過75g的OGTT篩選出來并符合日本糖尿病學會的正常人標準,其血液Hb、血清肌酐的濃度正常。 這里我們依據(jù)DCCT資料在表3中列舉了HbA1C值與各時期血糖值之間的發(fā)生和發(fā)展關(guān)系。 長期持續(xù)的高血糖癥不僅使血紅蛋白發(fā)生糖基化,且長壽組織蛋白也發(fā)生非酶糖化,生成糖化終產(chǎn)物(AGEs)。AGEs刺激糖脂及蛋白質(zhì)的氧化應激產(chǎn)物(ROS)的產(chǎn)生。血管內(nèi)皮細胞損傷,細胞間基質(zhì)增殖等,成為糖尿病的眼,心,腎,神經(jīng)等并發(fā)癥發(fā)生的重要機制之一。所以血糖控制與糖尿病并發(fā)癥,特別是微血管病變的發(fā)生,進展有著密切的關(guān)系。1441名的1型糖尿病患者(年齡13~39歲)分成2組,一組為強化胰島素治療,另一組為常規(guī)治療,GHb在常規(guī)治療中為8.5~9%,平均血糖值(231±55)mg/dL,而強化治療為7%,平均血糖值(155±30)mg/dL,這樣的差值明顯影響并發(fā)癥的發(fā)生和進展。有結(jié)果表明如果GHb值降低1%,視網(wǎng)膜病變的發(fā)生率約降低40%,所以強化治療法大大優(yōu)于常規(guī)療法J 目前通常認為HbAlc測定的臨床意義有(1)在糖尿病的篩選普查中有早期提示的價值,可作為輕癥、2型、“隱性”糖尿病的早期診斷指標;(2)在糖尿病的治療血糖監(jiān)控中可作為參考、治療指標:(3)預示微、小血管并發(fā)征。在以DCCT和UKPDS為代表的對糖尿病患者的臨床測試數(shù)據(jù)顯示,糖尿病的根本核心問題是心血管的并發(fā)癥,出現(xiàn)于糖尿病的早期或前期,所以臨床上就要求對糖尿病的診斷標準不僅僅是有利于糖尿病的早期發(fā)現(xiàn),更應利于糖尿病并發(fā)癥的早期發(fā)現(xiàn)和預防。相信隨著對HbAlc實驗方法標準化的重視和提高,HbAlc在增加對糖尿病的診斷,提示并發(fā)癥的敏感性和特異性等應用方面有著獨特的作用。 四、影響因素和展望血液病患者尤其是溶血性貧血的患者,其紅細胞壽命縮短,導致GHb形成的時間也相對應縮短,由此測定的結(jié)果就會受到影響,所以當某些基礎(chǔ)疾病存在繼發(fā)性溶血現(xiàn)象,往往使GHb測得值偏低,如肝硬化、脾腫大、糖尿病性腎病患者的EPO治療以及極度貧血患者的輸血治療后等。同時因測定方法的不同,受到的干擾也不相同。腎病患者體內(nèi)過多的尿素生成,其代謝產(chǎn)物結(jié)合于Hb的a鏈及/3鏈N端的氨基,形成氨基甲酰Hb(carbamylHb),主要分離出HbA1a+b,HbA1C及HbAo,此時測得的GHb偏高(HPLC法),而慢性酒精中毒患者因生成乙酰醛的結(jié)合物,也會引起結(jié)果偏高,然而免疫測定法卻不受于擾。 血紅蛋白珠蛋白鏈結(jié)構(gòu)異常和合成不均勻會導致異常血紅蛋白的產(chǎn)生。雖然異常血紅蛋白的存在未必有一定的臨床表現(xiàn),但HbS、HbC、HbE的突變點若分別發(fā)生在口鏈的6號、26號位,在用HPLC法和免疫法測定HbAlc時會有一定的干擾,這也應注意。 異常血紅蛋白的檢測、確認可用DNA分析法,這一方法在少數(shù)實驗室中被應用,也有研究者使用電噴離子質(zhì)譜(electros.prayionizationmassspectrometry,ESI—MS)法測定HbAlc。同時被認為用ESI—MS測出的HbAlc是真正的HbA1c,且結(jié)果也要低于目前臨床習用的各種常規(guī)方法。但其昂貴的儀器在實際工作中很難廣泛應用。也有研究者[]在日常檢查中應用測定儀T()SOHHLC一723G7設(shè)定其檢測異常Hb的梯度,可分離出異常Hb。 展望GHb的測定,也許其測定的標準化并未得到人們的真正重視,今后應加強這方面的研究。 |
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