第三章 糖代谢紊乱

本章主要内容一、血糖及血糖浓度调节二、糖尿病三、低血糖症四、糖代谢紊乱的主要检测项目五、检测项目的临床应用第一节血糖及血糖浓度调节

血糖指血液中的葡萄糖。在激素等多种因素调节下，正常人空腹血糖浓度维持在3.89～6.11mmol/L（70～110mg/dl）范围内。

2003年美国糖尿病协会推荐的参考范围上限为5.6mmol/L(100mg/dl)。糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。2.

提供合成体内其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。4.作为信息分子血糖3.89-6.11mM食物糖消化吸收肝糖原分解非糖物质糖异生氧化分解CO2+H2O+能量糖原合成肝（肌）糖原磷酸戊糖途径等其它糖脂类、氨基酸合成代谢脂肪、氨基酸血糖大于肾糖阈尿糖一、血糖来源和去路二、血糖浓度的调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(INSULIN,IU)、胰岛素样生长因子（IGF）升高血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素主要依靠激素的调节（一）降低血糖的激素1.胰岛素

是由胰腺的胰岛β细胞所产生的多肽激素，主要是促进肝脏、骨骼肌和脂肪组织对葡萄糖的摄取和转化，同时抑制肝脏的糖原分解和糖异生，抑制脂肪动员，总的效应是降低血糖。isletsofLangerhans

胰岛β细胞（2）合成：胰岛β细胞粗面内质网的核糖核蛋白体首先合成含100个氨基酸残基的前胰岛素原。胰岛素原被蛋白水解酶切掉4个氨基酸残基后，水解为51个氨基酸的活性胰岛素和31个氨基酸的无活性的C-肽。胰岛素的作用机制：与细胞膜上特异性受体结合后，触发细胞内一系列特异性的信号转导，产生相应的生物学效应。胰岛素对血糖的调节机制（1）促进葡萄糖转运进入肝外细胞（2）加速糖原合成，抑制糖原分解（3）加快糖的有氧氧化（4）抑制肝内糖异生（5）减少脂肪动员（二）升高血糖的激素1.胰高血糖素：体内升高血糖水平的主要激素。胰高血糖素的作用机制:

(1)促进肝糖原分解，抑制糖原合成

(2)抑制酵解途径，促进糖异生

(3)促进脂肪动员2.肾上腺素：强有力的升高血糖的激素，能促进肝糖原分解和降低血糖的利用。3.生长激素、皮质醇：促进糖异生和脂肪分解，抑制组织对葡萄糖的摄取。血糖的激素调节

第二节糖尿病(DiabetesMellitus,DM)

高血糖症(hyperglycemia):空腹血糖浓度超过7.0mmol/L，超过肾糖域（8.9-10mmol/L）出现尿糖。病理性高血糖症按发病阶段表现为:空腹血糖损伤(impairedfastingglucose,IFG)糖耐量减退(impairedglucosetolerance,IGT)糖尿病(diabetesmellitus,DM)。

一、糖尿病的定义二、糖尿病的分型三、各型糖尿病的主要特点四、糖尿病的主要代谢紊乱五、糖尿病的诊断六、糖尿病及其并发症的实验室

检测指标及方法学评价七、糖尿病检测指标的临床应用评价一、糖尿病的定义糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或（和）胰岛素作用低下而引起的代谢性疾病，其特征是高血糖症。多尿、多食、烦渴多饮和体重减轻易继发感染生长发育迟缓酮症酸中毒昏迷和非酮症高渗性昏迷视力下降脏器损害糖尿病典型症状糖尿病的发病机制糖尿病的发病机制有两种：

1.胰腺β细胞的自身免疫性损伤

2.机体对胰岛素的作用产生抵抗

两种机制可以共存于同一患者，有时很难鉴别哪一个是原发性病因。二、糖尿病的分型根据病因分为四大类型：

1型糖尿病

2型糖尿病其他特殊类型的糖尿病妊娠期糖尿病（一）1型糖尿病（T1DM,IDDM,5%-10%）

三、各型糖尿病的主要特点又称青少年糖尿病或胰岛素依赖型糖尿病。属于自体免疫性疾病，自体免疫系统破坏产生胰岛素的胰腺胰岛β细胞引起。患者必须注射胰岛素治疗，目前世界上对此病没有治愈方法。1.病因：

病因和发病机制未完全阐明，目前认为与遗传因素、环境因素及免疫机制有关。(1)遗传易感性:和人类组织相容性抗原(HLA)有关(2)病毒感染:为最重要的环境因素之一。有柯萨奇病毒、腮腺炎病毒、风疹病毒、巨细胞病毒和脑炎心肌炎病毒等。(3)自身免疫:90%的I型DM病人体内有多种胰岛细胞的自身抗体。TIDM相关HLA基因簇自身抗体胰岛素分泌绝对不足基因、病毒、氧自由基

…T细胞胰岛β细胞、胰岛素本身、GADAT细胞免疫介导的自身免疫：

胰岛素自身抗体（IAA）胰岛细胞抗体（ICA）谷氨酸脱羧酶抗体（GAD-Ab）胰岛素瘤相关抗原IA-2主要检出的抗体有：

T1DM患者这些抗体可能是阳性。而标致胰岛功能的胰岛素及C-肽水平很低。CoxsackieB4virus环境因素：病毒、化学品等都被报道与本病有关。（4）特点：

①任何年龄均可发病，但典型病例常见于青少年。②起病较急。③血浆胰岛素及C-肽含量低，糖耐量曲线呈低平状态。④β细胞的自身免疫性损伤是重要的发病机制，多可检出自身抗体。⑤治疗依赖胰岛素为主。⑥易发生酮症酸中毒。⑦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.（二）2型糖尿病（T2DM,NIDDM,90%-95%）

2型糖尿病多发于中年后而由于青少年和青壮年肥胖率的增加，该年龄段罹患2型糖尿病也越来越多见2型糖尿病是比1型糖尿病更为复杂的疾病，多在病情进展多年后方被诊断。往往导致严重并发症肾衰、失明、伤口愈合慢、动脉病世界范围内超过1.5亿人受2型糖尿病的困扰，而这一数字预计在2025年翻番。1.病因：2.发病机制：胰岛素抵抗（IR）

指各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症，以维持血糖的稳定。

胰岛β细胞分泌障碍、受损

IR引起。3.特点：（1）典型病例常见40岁以上肥胖的中老年成人，偶见于幼儿。

（2）起病较慢。

（3）血浆中胰岛素含量绝对值并不降低，但在糖剌激后呈延迟释放。

（4）ICA等自身抗体呈阴性。

（5）单用口服降糖药一般可以控制血糖。

（6）发生酮症酸中毒的比例不如T1DM。

（7）有遗传倾向，但与HLA基因型无关。（三）其他特殊类型糖尿病线粒体糖尿病

1997年美国糖尿病学会（ADA）将本病列为β细胞遗传缺陷性糖尿病。属于母系遗传，也可散发，人群中发病率为0.5％～1.5％，发病年龄多在30～40岁，最常见的是非胰岛素依赖型糖尿病。患者无肥胖、无酮症倾向，多数患者在病程中需要胰岛素治疗，常伴有轻度至中度的神经性耳聋。目前至少已发现20余种线粒体的基因突变与发病有关，这些基因的突变导致胰腺β细胞内能量产生不足，引起胰岛素分泌障碍而致糖尿病的发生。（四）妊娠期糖尿病妊娠糖尿病（Gestationaldiabetes或是GestationalDiabetesMellitus，简写成GDM）是过去没有诊断出糖尿病的妇女在怀孕中出现血糖过高症（Hyperglycemia）的现象。一般认为是在怀孕时其产生的荷尔蒙降低了孕妇对于胰岛素的敏感性（四）糖尿病的主要代谢紊乱由于胰岛素的绝对或（和）相对不足，机体组织不能有效地摄取和利用血糖，不仅造成血糖浓度增高，而且组织细胞内三大营养物质的消耗增加，以满足机体的供能需要。（一）糖尿病时体内的主要代谢紊乱糖代谢脂肪代谢蛋白质代谢（二）糖尿病并发症时体内的主要代谢紊乱1.急性并发症糖尿病酮症酸中毒昏迷糖尿病非酮症高渗性昏迷糖尿病乳酸酸中毒昏迷肾脏病变眼底病变神经病变大血管病变如动脉弱样硬化2.慢性病变主要是微血管病变ANOVERVIEWWITHDETAILSOFDIATEBES三、低血糖症低血糖指血糖浓度低于空腹血糖参考水平下限。目前无统一的界定值，多数人建议空腹血糖参考下限为2.78mmol/L（50mg/dl），当血糖浓度低于2.8mmol/L(50mg/dl)时，会发生脑功能损害。1.新生儿与婴幼儿低血糖症

新生儿的血糖浓度远低于成人，早产儿更低，但一般为一过性。2.成人空腹低血糖症

一般由于肝脏疾病引起。3.餐后低血糖症 可由多种因素引发，其中包括反应性低血糖症。后者被定义为一种临床病症，即患者在日常生活中餐后出现的低血糖症状，且血糖浓度低于2.5～2.8mmol/L（45～50mg/dl）。4.糖尿病性低血糖症

糖尿病患者在药物治疗期间经常发生的低血糖。发生的机制包括：（1）血糖的反馈调节机制受损（2）可能与肾上腺素对低血糖的反应降低有关四、糖代谢的先天性异常因糖代谢相关酶类发生先天性异常或缺陷，导致某些单糖或糖原在体内贮积，并从尿中排出。此类疾病多为常染色体隐性遗传。患者症状轻重不等，可伴有血浆葡萄糖水平降低。一、半乳糖代谢异常二、果糖代谢异常三、戊糖代谢紊乱第节糖代谢紊乱的主要检测项目DiagnosisofDiabetes中华医学会检验分会糖尿病实验室检测项目应用建议（2010）标本采集诊断糖尿病时，临床实验室推荐以血浆为标本测定血糖浓度。由于糖酵解的存在，应该在分离血浆后尽快测定。氟化钠通过抑制烯醇化酶而防止糖酵解。氟化物也是一种弱的抗凝剂，但在几小时后可有血液凝集出现，因此建议使用氟化物与草酸盐的混合物。一、血糖相关检测血糖仪（Pointofcaretest，POCT）实验室形形色色的便携式血糖仪血浆校准的血糖仪检测数值空腹时与实验室数值较接近，餐后或服糖后毛细血管葡萄糖会略高于静脉血糖，全血校准的血糖仪检测数值空腹时较实验室数值低12%左右，餐后或服糖后毛细血管葡萄糖与静脉血浆糖较接近。（1）已糖激酶法***国际推荐的参考方法在波长340nm监测NADPH吸光度升高速率，计算血清中葡萄糖浓度。本法准确度和精密度高，特异性高，适用于自动化分析。是血糖测定的参考方法葡萄糖+ATP6-磷酸葡萄糖+ADPHK6-磷酸葡萄糖+NADP+6-磷酸葡萄糖酸+NADPH+H+葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）体液葡萄糖检测方法（酶法为主）（2）葡萄糖氧化酶法：准确度和精密度都能达到临床要求，操作简便，适用于常规检验。--是我国临检中心推荐的方法

葡萄糖+2H2O+O2葡糖酸+2H2O24-氨基安替比林和酚+H2O2醌+H2OPODGOD（3）葡萄糖脱氢酶法本法高度特异，不受各种抗凝剂和血浆中其他物质的干扰。制成固相酶，可用于连续流动分析，也可用于离心沉淀物的分析。葡萄糖+NAD葡糖酸内酯+NADH+H+GD一、空腹血糖（FastingPlasmaGlucose,FPG）

是指至少8h内不摄入含热量食物后测定的血浆葡萄糖。反应胰岛β细胞功能，一般代表基础胰岛素的分泌功能。

糖尿病最常用检测项目。

建议进行FPG或OGTT筛查的人群1.所有年满45周岁的人群，每三年进行一次筛查。2.对于较年青的人群，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/m2；（2）存在与糖尿病发病高度相关的因素。（3）糖尿病发病的高危种族（如非裔、亚裔、土著美国人、西班牙裔和太平洋岛屿居民）。（4）已确诊GDM或者生育过>9kg体重的胎儿。（5）高血压症患者。（6）HDL胆固醇水平≤0.90mmol/L或TG水平≥2.82mmol/L。（7）曾经有IGT或者IFG的个体。注：*BMI为体重指数，BMI=体重(kg)/身高(m)的平方。1.糖尿病的典型症状（如多尿、多饮和无原因体重减轻等)，同时随机血糖浓度≥200mg/dL(11.1mmol/L)。2.空腹血浆葡萄糖浓度（FPG）≥7.0mmol/L(126mg/dl)。3.口腹葡萄糖耐量（OGTT）实验中2小时血浆葡萄糖浓度（2h-PG）≥11.1mmol/L（200mg/dL）。(一)糖尿病诊断标准（2007版）(一)糖尿病诊断标准（2007版）

妊娠糖尿病的诊断标准

筛选：1.对所有24周～28周孕的、具中高危妊娠期糖尿病倾向的妊娠妇女进行筛查。2.空腹条件下，口服50g葡萄糖。3.测定1小时血浆葡萄糖浓度。4.若血糖≥7.8mmol/L（140mg/dl），则需进行葡萄糖耐量试验（GTT）。诊断：1.空腹早晨测定。2.测定空腹血浆葡萄糖浓度。3.口服100g或75g葡萄糖。4.测定3小时或2小时内的血浆葡萄糖浓度。5.至少有两项检测结果与下述结果相符或超过，即可诊断：时间100g葡萄糖负荷实验*75g葡萄糖负荷实验*空腹5.3mmol/L(95mg/dl)5.3mmol/L(95mg/dl)1小时10.0mmol/L(180mg/dl)10.0mmol/L(180mg/dl)2小时8.6mmol/L(155mg/dl)8.6mmol/L(155mg/dl)3小时7.8mmol/L(140mg/dl)——6.如果结果正常，而临床疑似GDM，则需在妊娠第三个三月期重复上述测定。IFG和IGT的诊断标准空腹血糖损伤(IFG)

空腹血浆葡萄糖浓度在6.1*～7.0mmol/L时，即可诊断。糖耐量减退(IGT)1.空腹血浆葡萄糖浓度＜7.0mmol/L。2.口服葡萄糖耐量试验(OGTT)，2小时血浆葡萄糖（2h-PG）在7.8～11.1mmol/L检测结果同时满足以上两项时，即可诊断注：*2003年美国糖尿病协会(ADA)推荐降低IFG诊断标准的下限为5.6mmo/L（100mg/dl）。（三）口服葡萄糖耐量试验

口服葡萄糖耐量试验(OGTT)，是在口服一定量葡萄糖后作系列血浆葡萄糖浓度测定，以评价不同个体对血糖的调节能力的一种标准方法。不同情况下的OGTT曲线OGTT结合FPG可协助诊断糖尿病及其相关状态FPG(mmol/L)2hPG(mmol/L)＜7.0＜7.8Normal,尿糖均为（-）6.1～7.0＜7.8IFG＜7.07.8～11.1IGT≥7.0≥11.1DM,尿糖常为阳性

OGTT并不是临床诊断DM的常规方法（四）静脉葡萄糖耐量试验静脉葡萄糖耐量试验(IGTT)的适应症与OGTT相同。对某些不宜作OGTT的患者，排除影响葡萄糖吸收的因素，应按WHO的方法进行IGTT。六、糖尿病及其并发症的实验室检测指标及方法学评价葡萄糖水平的检测酮体的检测乳酸和丙酮酸的检测糖化蛋白的检测尿清蛋白排泄实验胰岛素相关的检测（二）酮体的检测2乙酰CoA

乙酰乙酰CoA

乙酰CoA

乙酰乙酸HMGCoA

D(-)-β-羟丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA

琥珀酸2乙酰CoA[Β羟丁酸]/[乙酰乙酸]正常人：1:1，丙酮微量DM：6:1，大量丙酮（三）乳酸和丙酮酸的检测乳酸升高A型：组织缺氧、糖酵解速度增加（如呼吸衰竭或循环衰竭剧烈运动、脱水时）B型：DM等疾病引起，机制不详D-乳酸升高丙酮酸评价先天性糖代谢紊乱丙酮酸乳酸乳酸脱氢酶(LDH)

NADH+H+

NAD+

测定方法测定340nm处NADH的吸光度值变化不同样本的乳酸参考值标本乳酸浓度（mmol/L）乳酸浓度（mg/dl）静脉血静息时0.5～1.35～12住院患者0.9～1.78～15动脉血静息时0.36～0.753～7住院患者0.36～1.253～1124h尿液5.5～22mmol/24h49.5～198mg/24h不同标本的丙酮酸参考值标本丙酮酸浓度（mmol/L）丙酮酸浓度（mg/dl）安静状态下空腹静脉全血0.03～0.100.3～0.9动脉全血0.02～0.080.2～0.7脑脊液（CSF）0.06～0.190.5～1.724小时尿≤1mmol/24h≤8.81mg/24h（四）糖化蛋白的检测血液中的己糖（主要是葡萄糖）通过非酶促反应作用将糖基加到蛋白质的氨基酸基团上。合成的速率与血糖的浓度成正比，直到蛋白质降解后才释放，故能持续存在于该蛋白质的整个生命中。血红蛋白、清蛋白、晶状体蛋白、胶原蛋白等都可发生糖基化反应，糖化后的蛋白可变性，是引起DM慢性并发症的原因之一。DM时GP升高的原因1.糖化血红蛋白（GHb/HbA1）：

反映过去6周～8周的平均血糖浓度，可为评估血糖的控制情况提供可靠的实验室指标。

测定方法：阳离子交换色谱法、亲和层析法、免疫分析、电泳法（现已少用）

天然（非糖化）血红蛋白是A0（2α、2β链)。亚组分（HbA1a1,HbA1a2,HbA1b和HbA1c）因血红蛋白β链-N末端缬氨酸的游离氨基与不同碳水化合物糖基化而形成。这些亚组分总称为HbA1。其中含量最多的是HbA1c。糖化血红蛋白参考范围糖化血红蛋白种类平均值（％）参考范围（％）

HbA1（A1a+b+c）6.55.0～8.0仅HbA1c4.53.6～6.0总糖化血红蛋白5.54.5～7.0

1.糖化血红蛋白A1c≥6.5%*。

2.空腹血糖FPG≥7.0mmol/l。空腹定义为至少8h内无热量摄入*。

3.口服糖耐量试验时2h血糖≥11.1mmol/l*。

4.在伴有典型的高血糖或高血糖危象症状的患者，随机血糖≥11.1mmol/l。*在无明确高血糖时，应通过重复检测来证实标准1~3。

2010年ADA糖尿病诊断标准跟过去相比有两个方面的进步：1.增加糖化血红蛋白指标2.弱化了症状指标，更多人纳入糖尿病范畴，得到早期诊治。中国也将采用上述标准，2007版推荐诊断标准即将废除。

(ADA)建议血糖控制满意且稳定的糖尿病患者至少1年测2次糖化血红蛋白；若血糖控制不满意且需调整方案者，应一年测4次。另外计划怀孕的糖尿病妇女，初期每月测一次糖化血红蛋白，血糖控制满意后，应每6～8周测1次，直到受孕。糖化血红蛋白仪2.果糖胺：是血浆蛋白酮胺的普通命名，主要是糖化清蛋白。与GHb类似，果糖胺测定可反映2周～3周内血糖的平均浓度。3.晚期糖基化终末产物（AGE）：葡萄糖与长寿命的蛋白质（如胶原）相连，生成不可逆的AGE。它提供了一种比GHb更长期的糖尿病控制指标。（五）尿清蛋白排泄试验糖尿病性肾病的早期检测依赖于尿清蛋白排泄率(UAE)试验。UAE增加提示清蛋白经肾小球滤过增加，是微血管病变的标志。

（六）血糖调节物（激素）的检测血糖的稳定有赖于各种调节激素的正常作用，因此胰岛素及其抗体、C－肽（DM三项）、胰岛素原和胰高血糖素的检测对糖尿病及其并发症的诊断有意义。

值得注意的是糖尿病的诊断标准中并不包括激素的检测。1.胰岛素的检测：IU可采用RIA、ELISA、化学发光等方法，每种方法的检测原理有差异。正常参考值范围也因方法而异。葡萄糖刺激胰岛素分泌的动态试验有利于糖尿病类型鉴别第一时相（10min）第二时相（60min-120min）IDDM空腹IU极低，OGTT后上升及下降极缓慢甚至无变化，说明其胰岛β细胞功能极差NIDDM特点为空腹高胰岛素血症，OGTT后IU释放延迟，高峰后移，但总释放量不抵，同时约有12%的病人呈低反应或延迟反应I型及II型接受胰岛素治疗者，其血清IU抗体阳性率分别高达96%和87%，干扰IURIA测定结果，故这项测定有被C肽测定取代的趋势（2）胰岛素抗体的检测：

1983年Banting发现用IU治疗的DM患者血清中存在着抗IU物质。后证明这种物质是γ球蛋白，命名为胰岛素抗体。

IR意义：中和血中IU，延缓IU降解，胰岛素转运蛋白作用，激活补体引发免疫应答，长期作用可加重微血管病变几乎所有接受异源性胰岛素治疗的糖尿病患者都产生胰岛素抗体，在抗体滴度较高的情况下会产生胰岛素抵抗。检测本指标可帮助指导胰岛素治疗。检测：血清加入HCL---IU.IR分离---活性炭吸附IU---免疫学方法测定。3.C-肽的检测：IU由β细胞分泌入血后很快在肝肾被IUE灭活，半衰期仅4.8min；C-肽不被肝脏酶灭能，半衰期为10-11min，故其浓度哪呢过更好地反应β细胞储备功能。C-肽测定还有不受外来胰岛素影响的优点C-肽升高：轻症DM，FPG升高不多，C-肽大多高于正常胰岛素瘤患者，如血中存在IU抗体，C肽大都升高胰腺肿瘤患者术后，c肽一度阴性又转为阳性，提示肿瘤复发或转移。C-肽降低：重症DM，尤其并发酮症酸中毒，C-肽水平极低（七）胰岛素抵抗的检测1988年美国内分泌专家Reaven提出，脂质异常、高血压、高甘油三酯血症常汇集一起，并称这种情况为X-综合征（X-Syndrome）。Reaven还注意到多数糖尿病患者在发病之初，胰岛素不是分泌不足，而是分泌亢进。Reaven用胰岛素抵抗来解释这种现象。鉴于本综合征与多种代谢相关疾病有密切的联系，1997年Zimmet等主张将其命名为代谢综合征。现也被称为Reaven综合征或代谢综合征。胰岛素抵抗(InsulinResistance，IR)是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素作用的敏感性下降，即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态。目前