糖尿病实验室检查及其意义

1. 糖尿病实验室检查及其意义 安徽省立医院内分泌科 叶山东

2. 主要内容 • HbA1c测定及其意义 • 胰岛B细胞自身免疫抗体的检测 • 尿系列蛋白测定

3. 一、HbA1c的结构和形成机制

4. HbA1c的形成原理 • GHb是葡萄糖分子和血红蛋白A 某些特殊部位分子经缓慢而不可逆非酶促反应而形成的产物。 • 在红细胞中，葡萄糖的摄取无需胰岛素介导， 其细胞内葡萄糖浓度随血糖的升高而升高， 很快与血浆葡萄糖水平达到平衡。 • 葡萄糖最初与HbA的β链-N端的缬氨酸残基发生氨基反应，迅速以共价健形成醛亚胺化物，其性质不稳定，可逆，但逆反应速度较正反应慢。 • 醛亚胺经脱水，分子重新排列，通过酮氨基和葡萄糖连接， 成为氨基酮化合物，其性质稳定，此反应不可逆，。 • 红细胞内糖化血红蛋白水平随红细胞暴露于高血糖的时间和高血糖的程度有关。

5. 血红蛋白的糖基化 Glucose enters red blood cells where it reacts with the hemoglobin

6. Is increased in patientswith ß-thalassemia, while HbA1c is reduced; in this case GHb should be measured Hb HbA (ßß) HbA2 () HbF () 97% 2.5% 0.5% HbA0 HbA1 6% 94% 5% - main glycohemoglobin - used since > 20 years for glycemic control with HPLC HbA1b HbA1c HbA1a A1a and A1b:concentrationvery low 成人糖化和非糖化的血红蛋白 Adult Hb Fetal Hb Non-glycated Glycated

7. HbA1c形成的动力学 • 寿命：120 days. • 50% 的HbA1c值与过去30天内的平均血糖水平相关 • 40%的HbA1c值与过去31 －90 天平均血糖水平相关. • 只有10% HbA1c与 过去91 － 120天平均血糖水平相关.

8. 平均血糖水 平 糖化血红蛋白水平 (mg/dl) （%） 糖化血红蛋白每变化1% 所对应的平均血糖的变化为30mg/dl.

9. 记住餐前和餐后血糖对HbA1c的相对影响 • 若HbA1c > 10.2% (参考DCCT)  • 70% HbA1c 源于空腹血糖 • 30% HbA1c 源于餐后血糖 • 若HbA1c < 7.3% (参考DCCT)  • 70% HbA1c 源于餐后血糖 • 30% HbA1c 源于空腹血糖 • 若HbA1c 7.3-8.4% (参考DCCT)  • 空腹和餐后血糖各占50%

10. 2型糖尿病空腹和餐后血糖对A1C的影响 Monnier L, Lapinski H, Colette C. Contributions of Fasting and Postprandial Plasma Glucose Increments to the Overall Diurnal Hyperglycemia of Type 2 Diabetic Patients. Diabetes Care 26: 881-885, 2003.

11. 二、HbA1c的测定方法和影响因素

12. 检测方法 • 阳离子交换树脂微柱层析法 • HPLC • 电泳法 • 亲和色谱微柱法 • 放免法 • 免疫比浊法 • 免疫竞争抑制法

13. 微柱内的阳离子交换树脂是目前国内应用较为广泛的方法。在PH近7时树脂解离后带阴电荷，而Hb解离后带阳电荷，二者可形成离子键。由于GHb的阳电荷比HbA少，与树脂的结合力相对低，容易被洗脱。用分光光度计分别测定洗脱液中GHb和溶血物中总Hb的吸光率（A），可计算出GHb占总Hb的百分比（％）。微柱内的阳离子交换树脂是目前国内应用较为广泛的方法。在PH近7时树脂解离后带阴电荷，而Hb解离后带阳电荷，二者可形成离子键。由于GHb的阳电荷比HbA少，与树脂的结合力相对低，容易被洗脱。用分光光度计分别测定洗脱液中GHb和溶血物中总Hb的吸光率（A），可计算出GHb占总Hb的百分比（％）。

14. HPLC方法 • 目前HPLC法测定HbA1c使其准确性和重复性得到很大的提高。美国 临床化学协（AACC）糖化血红蛋白标准化分会和IFCC HbA1C标准化工作组建议，HPLC方法可作为检测糖化血红蛋白的金标准，希望以此使大多数的实验方法能够参照“指定的方法”实现标准化。 • 糖化血红蛋白自动分析仪采用离子交换HPLC法测定HbA1c，利用能交换离子的材料为固定相来分离离子型化合物的方法。 该法直接测定全血HbA1c，其批内和批间变异系数CV均可以小于1%（CV < 1%），结果比较精确， 检测结果不受存在的变异型血红蛋白及其衍生物的影响，特别适合于糖尿病人的监控。

15. 影响因素 • 血红蛋白分子病、地中海贫血、溶血性贫血、怀孕等红细胞寿命缩短，从而糖化血红蛋白的量降低； • 肾功能不全、慢性酒精中毒等减慢HB的代谢，使其寿命延长，从而使糖化血红蛋白的量增加。

16. 三、 HbA1c与糖尿病慢性并发症

17. HbA1c 升高伴并发症的风险增加 心梗 微血管病变 每1000患者年的发生数 Stratton IM et al. BMJ 2000; 321:405–412.

18. UKPDS Glucose Study Results

19. 严格血糖控制 降低糖尿病并发症的风险 1型糖尿病 DCCT1 9  7% 63% 54% 60% 41%* 2型糖尿病 Kumamoto2 9  7% 69% 70% - 52%* 2型糖尿病 UKPDS3 8  7% 17-21% 24-33% - 16%* HbA1c 糖尿病视网膜病 糖尿病肾病 糖尿病神经病变 糖尿病心血管病 DCCT Research Group. N Engl J Med. 1993;329:977-986. Ohkubo Y, et al. Diabetes Res Clin Pract. 1995;28:103-117. UKPDS 33: Lancet 1998; 352, 837-853. Stratton IM et al. BMJ. 2000;321:405-412. *因发生并发症事件数较少无统计学显著性. 在随后的流行病学分析中显示统计学显著性4

20. UKPDS 30年随访（1977-2007年） 1997 # in survivor cohort 2002 2007 # with final year data Clinic Questionaire 1,010 磺脲类/胰岛素 2,118 磺脲类/胰岛素 880 常规治疗 Clinic Questionaire 379 常规治疗 Clinic Questionaire 136 二甲双胍 2,79 二甲双胍 Mean age 62 ±8 years Mortality 44%(1,852) Lost-to-follow-up 3.5%(146) UKPDS 80. N Eng J Med 2008; 359.

21. UKPDS研究HbA1c两组趋同 UKPDS results presented UKPDS results presented UKPDS 80. N Eng J Med 2008; 359.

22. 终点事件：对强化血糖控制的“记忆” After median 8.5 years post-trial follow-up RRR=Relative Risk Reduction P=log Rank UKPDS 80. N Eng J Med 2008; 359.

23. 血糖均值 血糖波动 ≠

25. 平均血糖相同，SDBG不同 A：平均血糖6.6mmol/L SDBG 1.1mmol/L B：平均血糖6.7mmol/L SDBG 3.4mmol/L Derr R. Is HbA1c affected by glycemic instability? Diabetes Care. 2003;26(10):2728-2733.

26. 四、血糖控制标准

27. 血糖控制率低 超过50%～70%的患者血糖控制不满意，长期获得良好控制（HbA1c≤6.5 %~7.0%)的比例不到30%。 原因： 患者障碍 医生的障碍 胰岛素使用率低

28. IDMPS 2006 T2DM全球基线数据 – 2007 EASD 壁报交流 血压、血脂控制现状 血糖控制现状 仅三分之一患者血糖（HbA1c<7%） 血糖、血脂、血压三项达标者仅1.7%（68/3991）

29. 8.5 8 7.9 7.5 7.7 A1C 7 6.5 6 1988-1994 1999-2000 美国2型糖尿病患者血糖控制在下降 • NHANES database • Comparison of 1988-94 data to 1999-2000 data • Assessment of ~1800 subjects • Diabetes medication use • Glycemic control • Treated to target • Treated to < 7% • 1994 = 44.5% • 2000 = 36.8% Adapted from Koro CE, Bowlin SJ, Bourgeois N, Fedder DO. Glycemic Control From 1988 to 2000 Among U.S. Adults Diagnosed With Type 2 Diabetes. Diabetes Care 2004; 27:17-20.

30. 美国/中国：仅1/3患者控制达标 CODIC(China)2 NHANES 1999–2000 (US)1 80 72% 63% 70 70 60 60 达到 HbA1C <6.5% 的患者 比例 达到 HbA1C <7.0% 的患者 比例 50 37% 50 40 28% 40 30 30 20 20 10 10 0 0 ＜7.0% ≥7.0% ＜6.5% ≥6.5% 1Saydah SH et al. JAMA 2004; 291:335-342 2 Asia-Pacific Type 2 Diabetes Policy GroupType 2 Diabetes Practical Targets and Treatments. 2002.

31. 血糖总体达标情况 FBG平均值为7.8±2.6mmol/l P2hBG平均值为12.4±5.8mmol/l HbA1c 平均值为（7.3±1.9）% HbA1C＜6.5%组115例,达标率38.3% HbA1C＜7%组155例, 达标率51.7%。 令人不太满意

33. 2008美国糖尿病学会HbA1c标准 <7.0%（非妊娠成年人：降低微血管病变和肾病）。 <6.0%（若无明显低血糖时，可获得更多有益）。 适当放宽：反复严重低血糖（尤其是未感知的低血 糖）；有限寿命；合并其他疾病（如心脑血管疾病）；儿童；病程很长但微血管并发症轻或稳定。 血糖控制个体化

34. 儿童及青少年糖尿病血糖控制标准 餐前 睡前 HbA1c 理由 0-6岁 5.6-10.0 6.1-11.1 7.5-8.5 避免低血糖 6-12 5.6-10.0 6.1-10.0 <8.0 低血糖风险高， 并发症风险低 13-19 5.0-7.2 5.0-8.3 <7.5 有严重低血糖风险 考虑发育和精神健康 如无低血糖，建议达7.0%以下

35. 五、糖化血红蛋白和糖尿病诊断、筛查HbA1C and diagnosis\screening of diabetes

36. 诊断：优点 • 比血糖检测稳定性好，精确度高，实验室变异系数小 • 个体内变异率小，日间差仅<2%（FPG日间差为12%-15%） • 不受急性（如应激、疾病相关）血糖波动的影响； • 无需空腹或特定时间取血，检测更便捷 • 血中浓度在取血后保持相对稳定（静脉血糖浓度随血样留置时间延长而逐渐下降） • HbA1c是反映慢性血糖水平的稳定指标，更符合糖尿病定义

37. 诊断：缺点 • 一些血红蛋白亚型（如HbS、HbC、HbF、HbE等）会干扰HbA1c检测，目前许多检测方法都可对大部分常见血红蛋白亚型进行校正，也可采用不受血红蛋白亚型影响的试剂 • 任何改变红细胞寿命的因素都将导致HbA1c结果不准确，根据临床情况，如果解释HbA1c结果有疑问，应使用传统诊断方法进行检测（如FPG、2HPG） • 一些临床少见的情况（如进展迅速的1型糖尿病），HbA1c可能无法“赶上”急性血糖变化的速度，应根据症状及血糖来诊断糖尿病，尽管其HbA1c未达到糖尿病诊断水平； • 一些地区不能承受将HbA1c作为常规检查的费用，只能用点血糖测定。

38. 专家推荐要点 • 对于无典型症状及随机血糖＞200mg/dl（＞11.1mmol/L）的患者，怀疑糖尿病时应进行HbA1c检测。 • HbA1c可用于糖尿病的诊断 • 当HbA1c≥6.5%时可诊断糖尿病，须重复一次HbA1c检测以证实诊断。 • 症状典型的个体血糖水平＞200mg/dl（＞11.1 mmol/L）时无须进行确证试验。

39. 专家推荐要点 • 如果无法行HbA1c检测，可采用之前推荐的诊断方法（如FPG或2HPG，并进行确证试验）。 • HbA1c可用于糖尿病高危人群的筛查 • 糖尿病前期（IFG和IGT），这些临床状态不能反映风险的连续性，应当以HbA1c逐步代替血糖检测。 • HbA1c≥6.0%但未达到糖尿病诊断阈值的患者应接受积极干预措施。

40. 糖尿病诊断 1 HbA1c≥6.5%，并被证实 或 2 FBG≥7.0mmol/L。空腹指禁食8小时 或 3 OGTT试验2小时血糖≥11.1mmol/L （75g无水葡萄糖溶于水中） 或 • 患者有高血糖症状或高血糖危象，随机血糖≥11.1 mmol/L 注：两个指标联合检测不一致时，达标者复查一次。

41. 六、HbA1c和糖尿病治疗策略

42. 中国糖尿病防治指南（2007年） 超重、肥胖患者 正常体重患者 血糖未达标 血糖未达标 饮食、运动、控制体重 ＋ 二甲双胍 饮食、运动、控制体重 ＋以下药物中的一种或多种： 二甲双胍、噻唑烷二酮类、磺脲类、 格列奈类、 α-糖苷酶抑制剂 血糖未达标 加用以下药物中的一种或多种： 噻唑烷二酮类、磺脲类、 格列奈类、α-糖苷酶抑制剂 血糖未达标 血糖未达标 加用胰岛素 加用胰岛素 消瘦型？早期 应用胰岛素

43. HbA1c和胰岛素治疗 • 2型糖尿病患者（中华糖尿病学会） • 生活方式+一种或两种OAD联合治疗仍未达标者 • 日最大剂量（或次大剂量）OAD治疗后HbA1c仍大于7.0%时，应启动胰岛素治疗，口服降糖药可以保留。 • 诊断时伴明显症状或HbA1c大于或等于9%时。

44. EASD&ADA：2型糖尿病治疗流程 诊断 生活方式改变和二甲双胍 HbA1c≥7% 否 是a +格列酮类 无低血糖 +基础胰岛素疗效最佳 +磺脲类或格列奈类比较经济 HbA1c≥7% HbA1c≥7% HbA1c≥7% 是a 否 是a 否 是a 否 强化胰岛素c +格列酮类b +基础胰岛素c +磺脲类b或格列奈类 HbA1c≥7% HbA1c≥7% 否 是a 否 是a +基础/强化胰岛素c 胰岛素强化治疗 +二甲双胍 +/−格列酮类 aA1C达标（<7％）前应每3个月检测一次A1C水平，以后每6个月检测一次A1C水平。 b尽管3种口服药都能被使用，但基于降糖效应及治疗费用应最好使用胰岛素来启动并强化治疗。 c详见胰岛素治疗的启动及调整法则。 Diabetes Care 2006, 29(8):1963-72

45. 2007 ACE/AACE2型糖尿病血糖控制路线图 目的：指导临床医生如何尽快使HbA1c达标 根据患者就诊时A1c的水平因人而异的制定治疗方案 对于初诊尚未治疗的2型糖尿病患者，应在初诊后3-6个月内，使患者的血糖控制全面达标。 对于已接受治疗的2型糖尿病患者，如果复诊时血糖控制未达标，应在3-6月内通过调整治疗方案使患者血糖控制全面达标。

46. 七、HbA1c和应激性高血糖

47. 应激性高血糖 见于两种情况 • 一是有糖尿病史的病人在应激情况下出现高血糖的加重 • 二是无糖尿病史的病人在应激状态下出现的高血糖，称之为应激性高血糖。 • 应激性高血糖水平仍没有一个明确的限定。一般认为凡入院后随机测定两次以上，其空腹血糖≥7.0mmol/L或随机血糖≥11.1mmol/L者，即可诊断为应激性高血糖。

48. 对应激性高血糖的处理和鉴别 • 应激性高血糖（不论先前有无糖尿病）应给予胰岛素强化治疗控制血糖，以减少高血糖所致的并发症，同时可促进疾病的恢复，改善疾病的预后。 • 其与糖尿病的鉴别可通过检查HbA1c(单纯应激性高血糖HbA1c不高)和病情随访（应激性高血糖患者在应激缓解或解除后血糖可回复正常；糖尿病经应用胰岛素治疗也可缓解？？）而鉴别。

49. DM 25% NGT 35% IGT 40% GAMI: Glucose tolerance in Acute Myocardial Infarction 出院时 出院后 3m Norhammar A, et al. Lancet. 2002 , 22;359(9324):2140-4. Bartnik M, et al. J Intern Med. 2004 Oct;256(4):288-97.

50. GAMI研究表明：高血糖现象并不是一过性的应激现Glucose metabolism in patients with acute myocardial infarction and no previous diagnosis of diabetes mellitus: a prospective study. DM IGT DM IGT 25% 34% 33% 41% NGT NGT 34% 33% 急性期OGTT : n=168 3个月后OGTT : n=145 1年后OGTT : n=124 DM IGT 25% 40% 25% NGT 35% 血糖异常66% 血糖异常 67% 血糖异常 65% GAMI: Glucose tolerance in Patients with Acute Myocardial Infarction Norhammar A, et al. Lancet 2002;359:2140–4.