糖化血红蛋白

糖化血红蛋白(GHb)是血液葡萄糖通过非酶作用,经细胞膜与红细胞内血红蛋白-链颉氨酸结合形成的产物,其合成速率与红细胞所处环境中糖的浓度成正比。糖化血红蛋白的形成是不可逆的,其浓度与红细胞寿命(平均120天)和该时期内血糖的平均浓度有关,不受每天血浆葡萄糖浓度大小波动而变化,也不受运动或食物的影响,因此糖化血红蛋白是反映过去6~8周的平均血糖浓度,这可为评估血糖的控制情况提供可靠的实验室指标。通常所说的HbAlc为Hb的色谱分离中的一个成分,并非为一个特指物质,只有与葡萄糖相结合的Hb才被称为Glyco-sylatedHemoglobin(GHb),而现在临床上把HbAlc和GHb常视为同义词。

编辑摘要
中文名: 糖化血红蛋白
本质: 血红蛋白与血糖结合的产物 反应类型: 不可逆反应
英文代号: HbA1c 领域: 生物学
反应: 患者近8~12周的血糖控制情况

目录

糖化血红蛋白 - 检测方法

糖化血红蛋白糖化血红蛋白

目前临床实验室中应用的糖化血红蛋白检测方法主要有两大类: 一类方法基于糖化血红蛋白与非糖化血红蛋白所带的电荷不同, 如离子层析法、电泳等方法; 另一类方法基于血红蛋白上糖化基团的结构特点, 如亲和层析、离子捕获法和免疫法等。其中高效液相离子层析法(H PLC )被公认为金标法。

1. 离子层析法 离子层析法精密度高、重复性好且操作简单, 被临床广泛采用。检测原理由于血红蛋白? 链N 末端缬氨酸糖化后所带电荷不同, 在偏酸溶液中总糖化血红蛋白( GH b) 及H bA 均具有阳离子的特性, 因此经过阳离子交换层析柱时可被偏酸的缓冲液平衡过的树脂来吸附, 但二者吸附率不同, GH b正电荷较少吸附率较低, H bA 正电荷较多吸附率较高。用不同pH 的磷酸盐缓冲液可以分次洗脱出GH b 和H bA, 用KCN 可将H b转化为高铁氰化血红蛋白, 用分光光度计测定。或者得到相应的H b层析谱, 其横坐标是时间, 纵坐标是百分比。HbA1c值以百分率来表示。现在大部分都用全自动测定仪测定,如日本TOSOH 公司生产的全自动糖化血红蛋白分析仪曾应用于美国糖尿病控制和并发证试验( DCCT) 研究, 其离子交换H PLC法是H bA1c检测的金标准。当前推出的HLC- 723G7从开机到报告第一个结果仅需3. 6 m in, 标本无需前处理, 操作维护都非常方便, 是目前测试GH b精密度、准确性最高的方法。国内主要采用B io- Rex70阳离子树脂微柱层析法, 其微柱可重复使用多次,更大型的仪器有SCIENTIFIC公司的Hb- Gold, 除可全自动测定糖化血红蛋白外, 还可分离检测血红蛋白的600多种变异体和亚型, 用于地中海贫血等疾病的诊断。但其缺点是价格昂贵, 仅在一些发达国家使用, 且容易受到如下干扰: 胎儿血红蛋白(H B -F)与HbA1 c的带电性很相近, 在离子交换HPLC分析图上可能呈现一个独立的H b- F 峰, 也可能与H bA1c 峰重叠( 视离子交换柱的分辨能力而定)。

2. 手工微柱法 手式微柱操作会受到人工因素影响, 可能会洗脱不完全或过度洗脱并受外界环境温度的影响, 而某些血红蛋白如H bF异常增加时, 也会与糖化血红蛋白同时洗脱, 从而使结果产生偏差。目前有B io- Rad和西班牙B IOSYSTEM S等多家公司产品, 相应的仪器以英国DREW SCIENTIFIC公司DS 5糖化血红蛋白仪为例( B io- Rad公司IASTA 亦为同一产品), 采用微柱法离子交换层析和梯度洗脱技术可全自动分离血红蛋白的变异体与亚型, 除可测定糖化血红蛋白外, 还可同时检测出血红蛋白S( H bS)与血红蛋白C( H bC )的存在与否, 在计算糖化血红蛋白值时会自动扣除变异体产生的影响, 从而使结果更为准确, 可靠, 变异系数( CV ) 值< 2%。同时该仪器配有专门的稀释溶血器, 可直接进行全血操作, 5 m in即可报告结果, 并自动储存样品检测结果, 层析柱价格也较为低廉, 适合于较多标本的医院检测,但由于手工操作层析时间和微柱的质量不易控制, 易产生操作技术误差, 重复性欠佳。

3. 琼脂凝胶电泳法 H b及H bA1带正电荷, 电泳时向负极移动。因为H bA 的β 链N - 末端所带电荷被糖基消除, 带电量少于H bA, 等电点低, 泳动速度慢, 所以H bA1 即GH b本身带红色, 所以可直接比色或扫描。用H bA1 占H b的量来表示。毛细管电泳也能分离检测糖化血红蛋白和血红蛋白的变异体。普通电泳法对H bA 和H bA1 分离效果不理想, 目前尚无商品化且具有批量样本通过能力的仪器面世, 相当程度地限制了该方法的临床应用。

4. 等电点聚集法 也是测定GH b的新技术, 它是在聚丙烯酞凝胶中加人载体两性介质( 如am pho lin) 的薄板上形成一个由阳极到阴极逐渐增加的pH 梯度, 溶血液中各个组份将移动到各自的等电点的pH 位置上, 这样就得到比一般电泳法更好的分划效果和比较集中的色带, 通过分辨率高的微量光密度仪扫描, 可以准确地测定出各自组份的含量。由于它能够分辨出一级结构不同的H bA、H bA c、H bF、H bS 及H bC等, 可完全避开各种物质的干扰, 是一种理想的方法, 但仪器价格相当昂贵, 难于用作常规检测。

5. 亲和层析 利用生物高分子能与相应的专一配基分子可逆结合的原理, 将配基通过共价键牢固地结合于固相载体上制得亲和吸附系统, 带有杂质的高分子分离目的物在一定条件下,能以某种次级键与已同相化的配基结合, 而杂质则不吸附, 除去杂质后变换条件, 又可以使待分离的高分子物质重新解离, 获得纯化。GHb的亲和色谱载体是氨基苯硼酸琼脂糖凝胶, 当总的GHb通过载体时, 稳定型GH b分子表面含葡萄糖的顺式二糖醇部分与载体固定相上的硼酸基因呈配位特异结合, 其它非糖化Hb及不稳定型GHb, H bF等, 随流动相(天门冬酞胺缓冲液)流出, 然后用另一种含糖或多经化合物流动相(山梨糖醇缓冲液)将GH b洗脱下来, 利用两部分H b本身的颜色, 在415 nm 条件下测定并计算出亲和色谱所测的GH b。

英国DREW SC IENT IFIC 公司的DST 糖化血红蛋白分析仪是一种快速床边糖化血红蛋白仪。它采用硼酸亲和层析法, 只需10 ul全血即可在4 m in 内快速分离检测糖化血红蛋白, 为临床提供即时的化验结果, 从而使医生在患者就诊的第一时间明确诊断并制定相应的治疗方案, 特别适合于临床科室使用, 尤其对于小儿患者而言更有优势。其检测结果也完全达到并超过临床要求, CV值在5%以内。

优点: 操作简单、快速、价廉, 特异性强, 不受异常血红蛋白的干扰, 对经翻译以后修饰的血红蛋白和病理血红蛋白的影响相对不敏感, 对血标本储存的时间也不象离子交换法那样严格。缺点: 检测结果为糖化血红蛋白总量, 不能测试GH b的单一组份,且包含H bA1的糖化组份, 因此将亲和色谱所测出的GH b 称为总的GHb是不确切的, 严格来说是占不同百分数的各种GH b, 目前对其测定内容的命名国内外尚不统一, 目前日本化学工业株式会社所生产试剂盒称为糖化一亲和色谱GHb, 以便与其他方法所测H bA, 或H bAc相区别。但并不影响它作为可靠的糖代谢指标的价值。大量实验还证明, 该法所测GH b 值与H PLC 等法所测H bA, H bA c及空腹、餐后2 h血糖均呈高度相关, 表明该法对糖尿病患者是一种较理想的病情监测指标。

6. 离子捕获法 近发展起来的新方法, 代表仪器有Abbo tt的IMX, 其原理是糖化血红蛋白与相应抗体结合后, 联以荧光标记物, 形成一反应复合物, 再联结带负电荷的多聚阴离子复合物, 而在IMX 反应孔中的玻璃纤维预先包被了高分子的四胺合物, 使纤维表面带正电, 使前述的反应复合物吸附在纤维表面, 经过一系列清洗后测定其荧光强度, 从而得到糖化血红蛋白的浓度, 该方法适用于成批糖化血红蛋自标本的检测。

7. 免疫凝集法 糖化血红蛋白与相应的单抗结合进而发生凝集反应, 通过测定吸光度来表示凝集量, 可用于全自动生化分析仪上进行测定。以免疫分析为基础的仪器( DCA2000) 在最近几年中得到推广, 约在7 m in 内就能读取数据, 要求对样品成批试验, 每次试验均应使用一个新试剂盒, 操作前应注意混匀试剂。免疫比浊法重复性较好, 但易受脂肪血、黄疸等样本因素影响, 抗交叉污染较差, 而且要求血红蛋白在一定范围之间才能达到较好的线性。

8. 金标免疫渗滤法(金标法) 免疫渗滤法, 操作较简便, 目前代表仪器有挪威NycoCardReaderII特种蛋白多功能全定量金标检测仪。

9. 化学发光法 采用离子捕捉免疫分析法, 应用抗原抗体反应原理, 联以荧光标记物, 通过连接带负电的多阴离子复合物, 吸附到带正电的纤维表面, 经过一系列彻底清洗等步骤后, 测定荧光强度变化率, 计算浓度。采用专用试剂包和免疫发光分析仪,其检测系统易于规范和重复, 可减少操作技术误差, 检测的灵敏度和特异性高, 批内、批间变异系数小, 回收率高, 准确度高, 交叉污染率小, 影响因素少。

10. 放射免疫法 优点: 精密度高、特异性强、快速、价格相对便宜, 可批量测试, 且不受各种干扰因素的影响。缺点: 目前对制备高效价的抗体尚存在许多困难, 仍处于研究中, 未能形成商品化试剂盒。

11. 酶法 原理为用特殊蛋白酶分解Hb, 3~ 5 m in内果糖基氨基酸从H b分离, 果糖基氨基酸氧化酶( FAOD )从果糖基氨基酸产生H2O2, H 2O2经POD与DA- 64反应, 选择751 nm 测吸光度改变求得GH b浓度

糖化血红蛋白 - 操作方案

血样血样

1、操作方法 (1)收集静脉血、加入EDTA抗凝。(2)根据样品数取试管若干,分别吸取400μl溶血剂加入各试管中。(3)分别吸取80μl标准或样本放入上述各试管中,混合均匀。(4)放置5~10min,则制成了血红蛋白样本A3。

2、糖化血红蛋白的制备及测定 (1)根据样品的数量,取干净的试管若干,分别吸取3.0ml阳离子树脂,放入各管中。(2)向上述试管中分别加入已预备的100μl血红蛋白样本(A3)。将层析柱插入试管中,使得橡皮塞高于液面至少1cm。(3)充分摇荡试管混合5~10min(最好使用涡旋摇荡器,如果没有则需剧烈摇荡20min。(4)然后慢慢推动层析柱进入试管,直到糖化血红蛋白提取完全。(5)上清液倒入另一支试管或直接倒入比色杯进行比色。(6)以蒸馏水作空白在415nm调零。(7)读取并记录标准,样品吸光度值。

3、总血红蛋白测定 (1)根据样品数量取试管若干,分别加入5.0ml蒸馏水。(2)加入20μl血红蛋白样本(A3)。混合均匀。(3)以蒸馏水作空白在415nm调零。(4)读取并记录各管吸光度值。

计算:糖化血红蛋白吸光度 总血红蛋白吸光度×10=糖化血红蛋白%(正常值范围6.0%~8%)。

糖化血红蛋白 - 临床意义

糖化血红蛋白糖化血红蛋白

临床上,只有30%左右的糖尿病患者能做到定期监测糖化血红蛋白。良好的血糖控制是预防并发症的关键,而血糖监测在很大程度上取决于患者本人的认知和行动。由于大部分患者选择可靠性不高的日常监测手段,目前超过60%的2型糖尿病患者的糖化血红蛋白控制不理想。糖化血红蛋白长期控制不稳定的影响是多方面的,它会改变红细胞对氧的亲和力,加速心脑血管并发症的形成;如果眼睛内的晶体被糖化,则会引发白内障。此外,它可引起肾小球基底膜增厚,诱发糖尿病肾病,并引起血脂和血粘度增高。糖化血红蛋白升高,是心肌梗死、脑卒中死亡的一个高危因素。在男性患者中,糖化血红蛋白每增加1%,死亡率的相对危险性增加24%,女性患者增加28%。一旦糖化血红蛋白超过7%,发生心脑血管疾病的危险性就增加50%以上。

糖尿病患者的糖化血红蛋白控制水平没有阈值,随着糖化血红蛋白水平的降低,越接近正常值,糖尿病的并发症降低越明显,DCCT、UKPDS等国际大规模临床试验得出结论,证实糖尿病患者经强化治疗后糖化血红蛋白水平可以显着降低,各种并发症风险也明显减少。英国前瞻性研究证实糖化血红蛋白每下降1%,糖尿病相关的死亡率降低21%;心肌梗死发生率下降14%;脑卒中发生率下降12%;微血管病变发生率下降37%;白内障摘除术下降19%;周围血管疾病导致的截肢或死亡率下降43%;心力衰竭发生率下降16%。因此,糖化血红蛋白对糖尿病患者来说是一项非常重要的监测指标,它的高低直接决定将来各种严重影响糖尿病患者生活质量的慢性并发症的发生和发展。糖尿病患者定期监测糖化血红蛋白具有非常重要的意义,有助于帮助患者改善血糖控制水平,促进患者的血糖达标,从而减少并发症的发病率,从根本上改善糖尿病患者的生活质量。

糖化血红蛋白增高对人体的影响是多方面的,它可改变红细胞对氧的亲和力,使组织与细胞缺氧,加速心脑血管并发症的形成;可引起肾小球增厚,诱发糖尿病肾病(DN);还可引起血脂和血粘滞度增高,是心血管病发生的重要因素。因此,监测糖化血红蛋白不论对糖尿病患者疾病控制情况,并发症的预测情况,还是糖尿病病人的筛选等方面都有重要的意义。美国1型糖尿病控制及并发症试验(DCCT)和英国2型糖尿病控制与并发症(UKPDS)均把糖化血红蛋白作为糖尿病的一个重要评价指南,且都充分肯定了强化治疗在阻止血管并发症发生、发展的重要作用。

1是糖尿病患者血糖总体控制情况的指标

2有助于糖尿病慢性并发症的认识

3指导对血糖的调整

4对判断糖尿病的不同阶段有一定的意义

5区别应激性血糖增高和妊娠糖尿病(GDM)中的检测意义

综上,糖化血红蛋白的检测对糖尿病患者的整体情况有很重要的意义。临床医务工作者不能仅局限在对血糖的认识上来管理血糖,应综合糖化血红蛋白才能更好的控制血糖,预防并发症的发生。美国糖尿病协会(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。同时还应该注意各种贫血,出血性疾病,或用心得安、吗飞、双氢克脲塞等药物可使糖化血红蛋白下降,而用大量阿司匹林、维生素c肾功不全,甲亢者可使其增高。应综合考虑,做到全面衡量患者的整体情况。但糖化血红蛋白不能作为诊断糖尿病的依据,也不能取代糖耐量试验,可作为糖尿病的普查和健康检查的项目。

此外还要注意①对昏迷病人的鉴别:在脑血管急症时,由于应激反应可使血糖增高,但糖化血红蛋白检测正常。若糖化血红蛋白增高预示患者处于高血糖状态。②糖化血红蛋白很高的患者要警惕酮症酸中毒的发生。③对妊娠糖尿病仅测定血糖是不够的,一定要监测糖化血红蛋白,并使其保持在8%以下。如此可避免巨大胎儿、死胎和畸形胎儿的发生。④指导治疗:如已测定了某病人的糖化血红蛋白,可推算出平均血糖的水平,再用推算值与同一标本的空腹血糖值对比,可预测出近期血糖控制的好坏。糖化血红蛋白小于7.3%时,餐后血糖对糖化血红蛋白的水平影响较大;当在7.3%—8.4%时,空腹和餐后血糖对糖化血红蛋白的功效差不多;当大于8.5%时空腹血糖所扮演的角色更重要。因此,糖化血红蛋白水平很高者需要更好的控制空腹血糖水平。所以,糖化血红蛋白在7%—8%者要更多干预餐后血糖,减少低血糖反应;大于8%者要兼顾空腹和餐后血糖,小于8%侧重改善餐后血糖。如若空腹血糖高于7.1mmol/L许多,糖化血红蛋白大于8%,表示近期血糖控制不好,需调整治疗方案。反之,若空腹血糖低于7.1mmol/L,甚至正常,糖化血红蛋白小于8%,则表示近期血糖控制良好,本着“效不更方”的原则,治疗方案不变。因此,同时测定血糖与糖化血红蛋白可以更好地全面判断病情,指导治疗。

糖化血红蛋白 - 标准检测

1.HbA1c检测结果应当在全世界范围内进行标准化,包括参考系统和结果报告。

2.新的IFCC参考系统是进行A1c检测标准化的唯一有效的参考标准。

3.全世界范围,A1c报告结果必须采用IFCC单位(mmol/mol),美国国家糖化血红蛋白标准化计划(NGSP)的单位(%)必须采用IFCC-NGSP换算公式进行计算。

4.如果正在进行的“平均血糖研究”得出了优先-特异的标准,那么由A1c检测结果计算而得的A1c平均血糖(A1c Derived Average Glucose,ADAG)值应该作为A1c结果的一部分一并报告。

5.在指导临床治疗方面,血糖值和ADAG应该以IFCC单位及测得的NGSP单位表示。

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扩展阅读:
1糖尿病控制的金标准-糖化血红蛋白
2糖化血红蛋白正常值大概是多少
3糖化血红蛋白应该多久检查一次?

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