糖尿病和其生化检验专家讲座

第九章

糖尿病及其生化检验北华大学医学院高秀峰7/23/20241糖尿病和其生化检验第1页教学目标和要求掌握糖尿病病因学分型与诊疗,糖尿病检验指标,血糖测定方法（GOD法和己糖激酶法）。熟悉各种糖尿病监控指标生理意义和测定方法。了解低血糖症分类与常见病因,了解先天性糖代谢异常病因。

7/23/20242糖尿病和其生化检验第2页第一节糖尿病概述糖尿病（diabetesmellitus）是一组由遗传和环境原因相互作用而引发临床综合征。定义:因胰岛素分泌绝对不足或相对不足以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低，引发糖、蛋白、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱。临床以高血糖为主要标志，久病可引发多系统损害。病情严重或应激时可发生各种急性代谢性紊乱。7/23/20243糖尿病和其生化检验第3页一、血糖、低血糖和高血糖正常参考值:3.89-6.11mmol/L低血糖:空腹血糖浓度低于3.33-3.89mmol/L高血糖:空腹血糖浓度高于正常上限7.3mmol/L7/23/20244糖尿病和其生化检验第4页（一）降低血糖激素胰岛素（insulin）是唯一降低血糖蛋白类激素.由胰岛b-细胞合成和分泌。胰岛素主要靶器官是肝、骨骼肌和脂肪组织,降低血糖作用机制:①促进肌肉、脂肪等组织细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞；②经过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，从而使糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解；③经过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化成为乙酰CoA，从而加紧糖有氧氧化；④经过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶合成以及促进氨基酸进入肌组织合成蛋白质，降低糖异生原料，抑制肝内糖异生；⑤经过抑制脂肪组织内激素敏感性脂肪酶，可降低脂肪动员速率，促进组织利用葡萄糖。7/23/20245糖尿病和其生化检验第5页胰岛素样生长因子（insulinlikegrowthfactors,IGF）是一个多肽,在结构上与胰岛素相同,含有类似于胰岛素代谢作用和促生长作用,主要为IGFⅠ和IGFⅡ。IGFⅠ又称为生长调整素C,是细胞生长和分化主要调整因子之一,但IGFⅡ生理作用尚不清楚。IGFⅠ主要在生长激素调控下由肝脏产生,其它组织也可产生IGFⅠ,但并不进入血循环,仅在局部发挥作用。血液中IGF浓度约比胰岛素高1000倍,绝大部分与特异蛋白质结合,只有少许以游离形式存在,经过特异IGF受体或胰岛素受体而发挥作用。IGF在正常糖代谢中作用尚不清楚,外源性注入可造成低血糖,反之IGFⅠ缺乏可引发生长迟缓。胰腺外肿瘤可致IGF生成过量,患者可有饥饿性低血糖。测定IGFⅠ浓度可评价生长激素缺乏或过量,监测机体营养情况。胰岛素样生长因子7/23/20246糖尿病和其生化检验第6页（二）升高血糖激素1.胰高血糖素（glucagon）2.肾上腺素（epinephrine）。3.生长激素4.皮质醇5.甲状腺激素几个升高血糖激素中胰高血糖素最为主要,其次是肾上腺素,其它一些激素作用并不十分主要。7/23/20247糖尿病和其生化检验第7页二、糖尿病分型与诊疗

（一）糖尿病分类标准（病因学分类）1型糖尿病（type1diabetesmellitus）免疫介导特发性2型糖尿病（type2diabetesmellitus）其它特殊类型糖尿病（otherspecifictypesofdiabetes）胰岛β细胞功效遗传缺点（MODY）胰岛素作用遗传性缺点胰腺外分泌性疾病内分泌疾病药品或化学品诱导糖尿病感染罕见免疫介导性糖尿病其它遗传综合症妊娠糖尿病（gestationaldiabetesmellitus,GDM）7/23/20248糖尿病和其生化检验第8页二、糖尿病分型与诊疗

（一）糖尿病分类标准（病因学分类）1型糖尿病（type1diabetesmellitus）免疫介导特发性2型糖尿病（type2diabetesmellitus）其它特殊类型糖尿病（otherspecifictypesofdiabetes）胰岛β细胞功效遗传缺点（MODY）胰岛素作用遗传性缺点胰腺外分泌性疾病内分泌疾病药品或化学品诱导糖尿病感染罕见免疫介导性糖尿病其它遗传综合症妊娠糖尿病（gestationaldiabetesmellitus,GDM）7/23/20249糖尿病和其生化检验第9页1.1型糖尿病(1)免疫介导糖尿病:这类糖尿病主要是因为胰岛β细胞破坏引发胰岛素绝对不足，且含有酮症酸中毒倾向、它包含病因不明但因本身免疫机制引发β细胞破坏。其主要原因当前认为与遗传原因、环境原因和免疫机制相关。

7/23/202410糖尿病和其生化检验第10页①本身免疫标志主要本身抗体:胰岛细胞抗体（isletcellantibodies,ICAs）胰岛素本身抗体（auto-antibodiestoinsulin,IAAs）谷氨酸脱羧酶本身抗体（auto-antibodiestoglutamicaciddecarboxylase,GAD65）酪氨酸磷酸化酶本身抗体IA-2和IA-2β（auto-antibodiestotyrosinephosphatasesIA-2和IA-2β）胰岛细胞表面抗体（isletcellsurfaceantibodies,ICSA）7/23/202411糖尿病和其生化检验第11页②遗传易感性用混合淋巴细胞培养方法发觉：1型糖尿病易感性与HLA-Dw3.Dw4呈阳性相关，与HLA-Dw2呈阴性相关。用血清学方法判定HLA-DR亚型：发觉1型糖尿病易感性于HLA-DR3.DR4呈阳性相关，与HLA-DR2呈阴性相关。HLA-DR3.和（或）HLA-DR4存在对1型糖尿病发生是必须，但仍不足以组成全部遗传背景。当前对HLA类抗原基因研究表明80%-90%1型糖尿病病人中DQA-52位为精氨酸（Arg+）或DQB-57为非门冬氨酸（Asp-）有必定易感作用，DQA-DQBS-S/S-S基因型（即DQA-52Arg+纯合子和DQB-57Asp-纯合子）患病风险相对最高，但有地理上和种族间差异。7/23/202412糖尿病和其生化检验第12页③环境原因病毒感染是最主要环境原因之一。与1型糖尿病发病相关病毒:风疹柯萨奇病毒B流行性腮腺炎病毒巨细胞病毒等等病毒感染机制:直接损伤胰岛组织诱发本身免疫反应其它环境原因:如特殊化学物质、生活方式、精神应激以及营养成份改变均可激活胰岛本身免疫反应，促发糖尿病。7/23/202413糖尿病和其生化检验第13页免疫介导糖尿病特点a.胰岛β细胞本身免疫性损伤是主要发病机制,大多数1型糖尿病患者以体内存在本身抗体为特征；b.胰岛β细胞破坏引发胰岛素绝对不足,且含有酮症酸中毒倾向,治疗依赖胰岛素；c.遗传原因在发病中起主要作用,尤其与HLA一些基因型有很强关联；d.虽任何年纪均可发病,但经典病例常见于儿童和青少年,起病较急。7/23/202414糖尿病和其生化检验第14页2.2型糖尿病胰岛素抵抗和胰岛素作用不足是2型糖尿病主要发病机制。此型病变在于靶细胞膜上胰岛素受体数目降低或缺点,表现为激素－受体亲和力减弱,有则为正常结合,但结合后反应异常。这类患者不需依赖胰岛素治疗,所以临床上常把它称为NIDDM。

7/23/202415糖尿病和其生化检验第15页关联基因即胰岛素受体基因载脂蛋白AⅠ载脂蛋白B基因葡萄糖激酶基因。7/23/202416糖尿病和其生化检验第16页三、糖尿病常见急性合并症（一）糖尿病酮症酸中毒昏迷（ketoacidosisdiabeticcoma）（二）高渗性非酮症糖尿病昏迷（hyperosmolarnonketoticdiabeticcoma）（三）糖尿病乳酸酸中毒昏迷（lactateacidosisdiabeticcoma）7/23/202417糖尿病和其生化检验第17页单基因突变糖尿病胰岛素基因突变糖尿病胰岛素受体基因突糖尿病葡萄糖激酶基因突变糖尿病线粒体基因突变糖尿病。7/23/202418糖尿病和其生化检验第18页2型糖尿病特点①经典病例常见肥胖中老年成人,偶见于幼儿；②起病较慢,在疾病早期阶段没有显著症状,甚至在得病多年之后仍不能确诊,这增加了并发大血管疾病和微血管疾病风险；③血浆胰岛素水平可正常或稍高,高血糖刺激又会引发更多胰岛素分泌,所以患者胰岛β细胞负荷较重,在糖剌激后呈延迟释放；④本身抗体呈阴性；⑤单用口服降糖药普通能够控制血糖；⑥极少出现自发性酮症酸中毒、常因伴有感染等应激原因而发生酮症酸中毒；⑦有遗传倾向,但与HLA基因型无关。7/23/202419糖尿病和其生化检验第19页第二节

糖尿病主要代谢异常7/23/202420糖尿病和其生化检验第20页一、糖代谢异常在正常情况下,人体细胞内能量代谢主要由血糖供给,多出血糖可转化为糖原、脂肪和蛋白质贮存起来。糖尿病患者因为机体组织不能有效地利用血糖,肝糖酵解、糖原合成及生脂作用等路径不易开启,使血糖去路受阻,而肝糖原分解和糖异生加速,血糖起源增加。造成血糖浓度增高。糖尿病病人空腹时出现高血糖,主要是因为糖异生作用增强,糖异生速度主要是依赖于胰岛素和胰高血糖素、皮质醇、儿茶酚胺等激素之间平衡,其中胰高血糖素作用最主要。在胰岛素和胰高血糖比值降低时,使糖异生作用不停进行,肝失去了调整血糖水平能力,所以造成饱食时高血糖。病人体内蛋白质降解为糖异生提供了大量原料,深入促使糖异生作用,造成病人在饥饿状态下血糖浓度依然很高。7/23/202421糖尿病和其生化检验第21页二、脂类代谢异常

因为胰岛素和胰高血糖比值降低,使脂肪分解加速,大量脂肪酸和甘油进入肝脏,再酯化成甘油三酯,并以VLDL形式释放入血,造成高VLDL血症；脂蛋白脂肪酶活性降低,VLDL和甘油三酯难以从血浆去除,使VLDL和甘油三酯浓度升高；肝脏合成和甘油三酯速度增加,使其在肝细胞内堆积,易形成脂肪肝；脂蛋白糖基化使脂质成份改变,不利去除易形成动脉粥样硬化；LDL糖基化加速动脉粥样硬化形成；糖尿病脂质过氧化作用增强使脂质受体通道受阻,并可增加单核细胞趋化性,使巨噬细胞摄取氧化LDL增多,造成脂质在细胞内堆积形成泡沫细胞；脂质过氧化作用增强可直接作用于血小板,粘附于受损内皮细胞,可释放生长因子,刺激血管平滑肌细胞增殖,引发动脉硬化过程加速；糖尿病病人血浆胆固醇增高可能是因为生长激素、肾上腺素、去甲肾上腺素增高使胆固醇合成限速酶－HMG-CoA还原酶活性增加,进而使胆固醇合成增加。糖尿病时脂类代谢紊乱除能造成高脂血症外,还会因为脂肪分解加速,生成酮体过多,造成酮血症、酮症酸中毒。7/23/202422糖尿病和其生化检验第22页第三节

糖尿病检验指标与评价7/23/202423糖尿病和其生化检验第23页一、糖尿病诊疗

7/23/202424糖尿病和其生化检验第24页（一）糖尿病诊疗标准（年）1.出现三多一少症状加上随机血糖浓度≥11.1mmol/L（200mg/dl）。2.空腹血糖（fastingplasmaglucose,FPG）≥7.0mmol/L（126mg/dl）。空腹指最少8h内无含热量食物摄入。3.口服葡萄糖耐量试验（oralglucosetolerancetest,OGTT）,2h血糖≥11.1mmol/L(200mg/dl)。以上几个指标都能够单独用来诊疗糖尿病,不过其中任何一个出现阳性结果,日后都必须用上述方法中任意一个进行复查才能确诊。血糖均指静脉血浆葡萄糖。OGTT试验采取世界卫生组织（WHO）提出方法。7/23/202425糖尿病和其生化检验第25页（二）GDM诊疗标准（年）100g葡萄糖负荷试验:FPG浓度＞5.3mmol/L（95mg/dl）1h血糖浓度＞10.0mmol/L（180mg/dl2h血糖浓度＞8.6mmol/L（155mg/dl）3h血糖浓度＞7.8mmol/L（140mg/dl）。75g葡萄糖负荷试验:FPG浓度＞5.3mmol/L（95mg/dl）1h血糖浓度＞10.1mmol/L（180mg/dl）2h血糖浓度＞8.6mmol/L（155mg/dl）GDM诊疗标准仅限于妊娠期间，而且最少要满足上述两项及两项以上指标才能作出诊疗。7/23/202426糖尿病和其生化检验第26页口服葡萄糖耐量试验WHO推荐OGTT,是在口服一定量葡萄糖前后2h内,作系列血糖浓度测定,对非妊娠成人,推荐葡萄糖负载量为75g,对于小孩,按1.75g/kg体重计算,总量不超出75g,用300ml水溶解后在5min内口服。试验前三天每日食物中糖含量应不低于150g,维持正常活动,影响试验药品应在三天前停用。试验在清晨进行,试验前应禁食8~14h。坐位抽血后进行OGTT。整个试验期间不可吸烟、喝咖啡、品茗或进食。7/23/202427糖尿病和其生化检验第27页OGTT+FPG判定标准①血浆FPG<7.0mmol/L和11.1mmol/L＞2hPG≥7.8mmol/L,为IGT；②血浆7.0mmol/L＞FPG≥6.1mmol/L,2hPG<7.8mmol/L为空腹血糖损害（impariedfastingplasmaglucose,IFG）；③FPG正常,而且2hPG<7.8mmol/L为正常糖耐量。7/23/202428糖尿病和其生化检验第28页三、糖尿病试验室监控（一）酮体、乳酸和丙酮酸监测（二）尿清蛋白排泄试验（三）糖化蛋白（四）胰岛素和C肽监测7/23/202429糖尿病和其生化检验第29页糖化蛋白1.糖化血红蛋白（glycatedhemoglobins）:成人血红蛋白（Hb）通常由HbA（97%）、HbA2（2.5%）和HbF（0.5%）组成。对HbA进行色谱分析发觉了几个次要血红蛋白，即糖化血红蛋白。糖化血红蛋白包含:HbA1:HbA1aHbA1bHbA1c，约占80%HbA0糖化Hb反应是过去8-10周平均血糖浓度，可为评定血糖控制情况提供可靠试验室指标。2.果糖胺（fructosamine,FA）:葡萄糖也可经过非酶促糖基化反应与其它蛋白结合形成酮胺（ketoamine），即果糖胺。因为清蛋白是血清蛋白最丰富成份，故认为测定果糖胺主要是测定血清清蛋白。糖化清蛋白浓度反应是近2-3周血糖情况，7/23/202430糖尿病和其生化检验第30页第四节

糖尿病试验室检验

及方法学评价7/23/202431糖尿病和其生化检验第31页一、葡萄糖测定（血糖、尿糖）测定血糖方法当前主要有两大类,即化学法和酶法。化学法含有操作简单、快速、试剂价廉等优点,但因为干扰较大,属不理想方法。我国临床检验中心推荐常规方法是葡萄糖氧化酶法,己糖激酶法是国际上推荐参考方法。尿糖检测快速、廉价和无创伤性,已广泛用于糖尿病初步诊疗,适合用于大规模样本筛选。尿糖测定普通不需要准确定量,早期筛查试验是用氧化还原法。但易受非糖还原物干扰。当前半定量或定量特异性方法已经代替了这些非特异性方法。7/23/202432糖尿病和其生化检验第32页（一）葡萄糖氧化酶法1.测定原理:葡萄糖氧化酶（glucoseoxidase,GOD）催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸，并释放出过氧化氢，生成过氧化氢在过氧化物酶催化下，与色原性氧受体4-氨基安替比林偶联酚缩合为红色醌类化合物，红色醌类化合物生成量与葡萄糖含量成正比。2.正常参考值:3.89-6.11mmol/L7/23/202433糖尿病和其生化检验第33页（二）己糖激酶法1.分析原理:葡萄糖在已糖激酶（hexokinase）和Mg2+存在下与ATP反应生成6-磷酸葡萄糖和ADP。生成6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下使NADP+还原成为NADPH和H+，6-磷酸葡萄糖被氧化成为6-磷酸葡萄糖酸。NADPH在340nm波优点有最大吸收峰，依据NADPH生成量与标本中葡萄糖含量成正比而定量血糖。起源于酵母中6-磷酸葡萄糖脱氢酶需NADP+作为辅酶。细菌起源6-磷酸葡萄糖脱氢酶则以NAD+作为辅酶，NADH也在340nm波优点有最大吸收峰。2.正常参考值:3.89~6.11mmol/L7/23/202434糖尿病和其生化检验第34页二、糖化蛋白测定临床上测定糖化蛋白主要是糖化Hb和糖化清蛋白。测定方法有比色法、电泳法、等电聚焦法、离子交换层析法、高效液相层析法、亲和层析法、毛细管电泳法和免疫化学法等。国内以比色法、离子交换层析法及电泳法较惯用。7/23/202435糖尿病和其生化检验第35页（一）离子交换层析法测定糖化Hb1.分析原理:首先将红细胞样品在等渗盐水中放置一定时间以除去细胞中游离葡萄糖，然后将细胞溶解并离心取上清液，用弱酸性阳离子交换树脂或带负电荷羧甲基纤维素进行离子交换层析，HbA带正电荷，而糖化HbA1几乎不带正电荷，首先被洗脱，洗脱液用分光光度仪在410nm处测定吸光度。计算HbA1占总Hb百分比。2.正常参考值:HbA1（A1a+b+c）是5.0~8.0%，平均值为6.5%，其中HbA1c是3.0~6.0%，平均值为4.5%。参考值随年纪不一样而有一定不一样。7/23/202436糖尿病和其生化检验第36页三、胰岛素和C肽测定当前胰岛素测定还没有高度准确、准确和可靠方法。放射免疫分析是一个可选择方法，而ELISA.化学发光等也被一些试验室采取。测定胰岛素生物学活性更有生理学意义，但费时费劲，难以推广。7/23/202437糖尿病和其生化检验第37页第五节

其它糖代谢异常7/23/202438糖尿病和其生化检验第38页一、低血糖症低血糖症（hypoglycemia）是指血糖浓度低于空腹参考水平下限,临床出现一系列因血糖浓度降低引发症侯群。因为临床上出现症状时血糖浓度很不一致,而且与血糖浓度绝对值相比血糖浓度下降速度更轻易出现症状,对机体影响更大,所以对低血糖症时血糖浓度一指存在有不一样意见,普通认为成人血糖浓度低于2.8mmol/L（50mg/dl）,全血葡萄糖浓度低于2.2mmol/L（40mg/dl）,或空腹血糖浓度低于3.3mmol/L（60mg/dl）,称低血糖。7/23