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1、简介,糖代谢异常的实验室检查,【高血糖状态】,DM（diabetes mellitus, DM）是一组以慢性高血糖为特征的代谢紊乱综合征。要对DM、糖耐量减退（IGT）、空腹血糖异常状态（ ）、低血糖症（hypoglycemia）或胰岛素抵抗（insulin resistance）等作出诊断，明确病因，必须在广泛收集临床病史和详细体格检查的基础上，辅以必要的实验室检查或特殊检查。,一、血糖测定,临床上血糖的测定，检测的是血液中的葡萄糖含量（浓度），标本可以是全血、血浆或血清，血液可来源于外周静脉血，毛细血管血或动脉血。血标本中有无细胞成份等，测得的糖浓度有一定差别，如全血葡萄糖要比血清葡萄糖低
2、15%20%。,1.血标本的收集,血标本来源包括：毛细血管血、静脉血或动脉血。由于组织利用葡萄糖和不同血细胞比积的影响，静脉血糖值低于毛细血管的血糖值，后者又低于动脉血糖值。 采集后应即刻保藏于冰箱内，以免室温条件下血中葡萄糖分解（约每h降低70mg/L），在4时每h降低20mg/L，故在临床上应尽量立即或在1h内送检。,2.毛细血管血糖,毛细血管血的成分与动脉血相近，其血糖含量在清晨空腹时与静脉血基本相符；而在进食碳水化合物后2h内比静脉血高。正常人口服葡萄糖100g后，毛细血管血和静脉血葡萄糖含量的差值为861mg/dl，平均24mg/dl。在服糖3h后一般两者差别很小。,3.快速血糖测定
3、,目前常用的有光感应型如Lifescan Surestep（美国强生公司，One Touch）、和生物感应型血糖测定仪，如Accu-Chek Advantage (Boehringer Mannheim) ，这些方法均是将葡萄糖氧化酶固定在固相携带体上如染料-试剂试纸条。 血糖仪的优点是快速，也可反映血糖的变化情况，但不能用来诊断DM或用于研究 。,二、口服葡萄糖耐量试验,1.原理：（oral glucose tolerance test, OGTT），正常人一次食入大量葡萄糖后（国际标准剂量为75g，儿童剂量1.75 g/kg，最大75g），其血糖浓度略有升高，一般不超过8.88 mmol/
4、L（160mg/dl），于2h内恢复正常，这种现象称为耐糖现象。若食入大量葡萄糖后，2h内不能恢复到正常水平者即称为糖耐量减低。,OGTT,2.葡萄糖口服用量 :负荷量有100g、75g、50g等方法。WHO推荐非妊娠成人服75g葡萄糖，以减少100g葡萄糖引起的胃肠道反应（恶心、呕吐）及50g葡萄糖负荷量不足（第二h血糖偏低）的缺点。妊娠时作OGTT则仍用100g葡萄糖口服为宜。儿童11.5岁以下2.5g/kg，1.53岁 2.0g/kg及312岁 1.75g/kg，最大量不超过75g。 但必须注意，葡萄糖粉一般含一个分子的水分子，故其实际重量应为82.5g。宜用无水葡萄糖粉。部分医院用葡萄
5、糖液体代替葡萄糖粉。,OGTT,3.试验方法及步骤：OGTT空腹时间不能少于10h，也不应超过16h，可以饮水。为避免恶心及呕吐，葡萄糖可稀释成25%的浓度，但仍有10%病人有恶心。少数病人（ 5%）可因呕吐需停止试验，以后重做。空腹（0min）及服糖后30、60、120、180min共5次采血。,三、尿糖测定,肾糖阈值变化 :葡萄糖从肾小球滤出，并且在肾近曲端小管被主动重吸收，葡萄糖的重吸收是有限的，其最大限度即为肾脏的葡萄糖阈值，一般当血糖约浓度大于mmol/L时，因超过肾糖阈值，而出现尿糖 。 尿液收集的方法各异，可从24h、等时间段和等时间点的尿糖变化来反映血糖的变化 。,以前用斑氏试
6、验法检测尿糖，先在干净试管中滴入20滴斑氏试剂，在酒清灯上烧沸，然后再加尿液2滴，再烧沸，观察试管液体的颜色反应，颜色无变化为阴性，绿色为+，黄绿色+，黄色+，砖红色+。由于该方法操作复杂，而且在试验过程中若操作不当易发生意外，视力减退者不便自己操作，同时结果又受尿中非葡萄糖物质（果糖、半乳糖、药物、维生素C、水杨酸盐等）的影响，现已弃用。,目前常用的自测尿糖的方法是尿糖试纸，将试纸用尿液浸湿（约半min）后在1min内观察试纸颜色变化，然后与标准比色板比色，得出尿糖结果。该方法简便、快速、易被患者接受，并且简单、便宜，但很多因素影响尿糖结果分析的准确性 。,尿糖注意点,肾糖阀值升高或降低。D
7、M肾病时，肾糖阀值升高 ；某些妊娠妇女和儿童的肾糖阈值降低 。 滋养性糖尿。 阴性尿糖结果? 假性糖尿 。,四、糖化血红蛋白,血红蛋白主要组分为HbA（90%95%）、其次为HbA2（2.5%）、胎儿血红蛋白（HbF，0.5%）。糖化血红蛋白HbA1由HbA1a（1.6%）、HbA1b（0.8%）和HbA1c（3%6%）组成。 糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin, GHb）是血红蛋白A组分的某些特殊分子部位和葡萄糖经过缓慢而不可逆的非酶促反应结合而形成的,血红蛋白的糖基化,Glucose enters red blood cells where it reacts w
8、ith the hemoglobin,(一)糖化血红蛋白的形成,成人糖化和非糖化的血红蛋白,Adult Hb,Fetal Hb,Non- glycated,Glycated,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.,平均血糖水 平,(mg/dl),糖化血红蛋白水平,（%）,糖化血红蛋白每变化1% 所对应的平均血糖的变化为30mg/dl.,(二)HbA1c的测定方法和影响因素,检测方法,阳离子交换树脂微柱层
9、析法 HPLC（高压液相分析） 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,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百分比。,检测方法,各方法测定的糖化血红蛋白组成各不相同，但以高压液相分析（HPLC）为最可靠。 由于测定方法各异，结果的可靠性各不相同，可比性较差。国际临床化学和实验医学联盟（IFCC）于1996年发布了糖化血红蛋白测定的统一方法
10、和评价参考系统。,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 临床化学协会（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。 以免疫分析为基础的仪器（DCA200）在最近几年得到推广，大约在数min内就能读取数据，并且仅使用少量的毛细血管血标本。,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。,
11、注意点,注意如下三点：根据IFCC和AACC的建议，糖化血红蛋白的名称统一用“糖化血红蛋白”（glycohemoglobin，GHb）表述；GHb以HbA1c所占的百分率（%）表示；其他报告也要转换或HbA1c%来表述 。,(三)HbA1c用于糖尿病的诊断,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,诊断：
12、缺点,一些血红蛋白亚型（如HbS、HbC、HbF、HbE等）会干扰HbA1c检测 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。,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
13、尿病的诊断 当HbA1c6.5%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。,五、果糖胺,由血清白蛋白非酶糖化所形成。糖化白蛋白的寿命为23周，可以被用于评价此段时期内血糖控制情况。这项检查通常被称为“果糖胺”分析。正常参考值范围：1.90.25mmol/L,【胰岛B细胞功能的评价】,定义：狭义的胰岛B细胞功能是指胰岛B细胞在葡萄糖刺激下分泌胰岛素以维持血糖水平的能力；广义的定义是胰岛细胞在葡萄糖和葡萄糖以外因素（如精氨酸、胰升糖素和化学药物）等刺激下分泌胰岛素来维持血糖水平的能力。,No beta-
14、cell dysfunction, no diabetes With beta-cell dysfunction, not necessary with diabetes（such as IGT) With severe beta-cell dysfunction, must have diabetes With diabetes, necessary with beta-cell dysfunction,Holman RR. et al.Diabetes Res Clin Pract 1998,40 (Suppl l):S21-S25,Bagust, A. et al. QJM 2003 9
15、6:281-288,Two phases of beta cell function decay,Belfast Diet Study,胰岛B细胞功能的评价,方法较多： 空腹胰岛素或C肽水平、 口服糖负荷后：胰岛素或C肽释放试验及胰岛素曲线下面积 糖负荷后30分钟胰岛素增值/血糖增值（与静脉第一时相胰岛 素密切相关） 静脉注射葡萄糖后第一时相胰岛素分泌 精氨酸刺激试验、 胰高糖素刺激试验、 Homa 细胞指数 高胰岛素正常血糖钳夹试验和胰岛素肽类物质测定等,胰岛B细胞功能的评价,由于胰岛素分泌方式的复杂性、对不同刺激物反应性的差异以及受胰岛素抵抗和血糖水平等的影响，加之由于缺乏反映正常和异常B
16、细胞功能的“切点”（cut-off）,使得确切评价胰岛细胞功能存在一定难度 。 单一功能试验不能反映胰岛B细胞功能的全貌。,1 胰岛素的测定,主要用于DM的分型诊断，也可协助诊断胰岛素瘤 。 正常参考值：早晨空腹为525U/ml（或以mU/L表示）。 已用过胰岛素治疗的患者应测定C肽。,2 OGTT-胰岛素释放试验 （OGT-IRT）,方法同OGTT试验，分别在0、30、60、120及180分钟取血测胰岛素和血糖。 正常情况下胰岛素变化与血糖一致，高峰值在3060分钟，胰岛素高峰值比基础值高58倍。 2型糖尿病基础值常正常，高峰延迟至12小时，上升的幅度降低；绝对值（或胰岛素释放曲线下面积：A
17、UCI可正常、升高或降低，但AUCI/AUCG的比值均是降低的 胰岛素/血糖：空腹或OGTT各时点的比值也可反映B细胞功能，简单，其中I0/G0适于流行病学调查，但IGT人群可能高于NGT者,正常人的胰岛素分泌特点,Po lonsky KS et. al N. Engl. J. Med. 1988,3.胰岛自身抗体的检测 A. 1型糖尿病自身免疫抗原及抗体 B. 常用测定方法 C. 临床意义,A.1型糖尿病自身抗原及抗体,1） GAD65与GADA （glutamic acid decarboxyase antibody,GADA）； 2） IA-2与IA-2As （protein tyros
18、ine phosphatase-like protein antibodies,IA-2As） 3） 胰岛素（Insulin)与IAA (insulin autoantibody,IAA)及IA（insulin antibody） 4） ICAs （islet cell antibodies,ICAs）所对应的抗原,B. 抗体的检测方法及原理,抗体的检测方法有多种，较为常用的方法有： ELISA（酶联免疫吸附法）： RIA（放射免疫法）： 免疫组化法及间接免疫荧光法：,C.自身抗体检测的临床意义,1）对1型糖尿病的诊断与分型有重要意义 在新发的1型糖尿病血清中可以检测到多种自身抗体，这对诊断1
19、型糖尿病有重要作用。,Frequencies of various autoantibody combinations in 747 children with newly diagnosed diabetes number Frequency(%) Only one antibody GADA+ 16 2.1 IA-2A+ 19 2.5 IAA+ 4 0.5 ICAs+ 8 1.1 Two antibodies GADA,IA-2A 25 3.3 GADA,IAA 11 1.5 GADA,ICA 27 3.6 IA-2A,IAA 10 1.3 IA-2A,ICA 63 8.4 IAA,ICA
20、 5 0.7 Three antibodies GADA,IA-2A,IAA 16 2.1 GADA,IA-2A,ICA 167 22.4 GADA,IAA,ICA 19 2.5 IA-2A,IAA,ICA 74 9.9 Four antibodies 266 35.6 Multiple antibodies(/3) 542 72.6,97.5%的新发儿童1型糖尿病患者可检测到自身免疫性抗体； 大多数是多种抗体阳性。,2） 自身抗体对成人迟发性1型 糖尿病的诊断意义,成人迟发性1型糖尿病（LADA)是1型糖尿病的一种，目前对其诊断指标尚未完全统一。一般指发病年龄35岁，发病时没有酮症，发病半年
21、内不需要胰岛素治疗，但起病后Bcell功能逐步衰减，一般在56年后大多（94%)需要都需要胰岛素治疗。病理上亦表现为胰岛炎。发病时自身抗体的检测对LADA的诊断具有重要作用，有人认为自身抗体阳性是诊断LADA的必备条件。,a)只有5%10的2型糖尿病自身免疫抗体阳性； b) 58的LADA表现为单一抗体阳性； c) 51成年发病的1型糖尿病为单一抗体阳性；只有14的儿童糖尿病为单一抗体阳性，LADA的抗体滴度明显低于典型的1型糖尿病。 d) IA-2A在LADA检出率低，几乎与其他抗体同时存在。,4 IVGTT-胰岛素释放试验（IVGT-IRT）,该方法与IVGTT相同，在1分钟静脉注射葡萄糖
22、（0.5g/Kg），然后分别在0分钟、3分钟、5分钟、8分钟、10分钟和20分钟等时间抽取静脉血分别检测血糖和胰岛素，观察胰岛素动力学第一和第二时相的变化，评估B细胞功能，试验一般观察20分钟，重点用于评价胰岛素第一时相的变化。,正常人静脉注射葡萄糖后胰岛素的分泌,第一时相：快速分泌相 细胞接受葡萄糖刺激,在0.5-1.0分钟的潜伏期后,出现快速分泌峰,持续5-10分钟后减弱.反映细胞储存颗粒中胰岛素的分泌,第二时相：延迟分泌相 快速分泌相后出现的缓慢但持久的分泌峰,其峰值位于刺激后30分钟左右.反映新合成的胰岛素及胰岛素原等的分泌,AIR glucose: loss of 1st phase
23、 insulin response in subjects progressing from normal state towards type 2 diabetes,Brunzell JD, et al.JCEM 42：222，1976,min,Acute insulin response, %,5 稳态模型（homeostasis model assessment）,HOMR-B=空腹胰岛素（U/ml） 20/空腹血糖（mmol/L）3.5 该公式测定空腹胰岛素或C-肽和血糖便 可计算，其结果与正常血糖钳夹试验和 OGTT相关性较好，可作为临床和科研 选用，但在IGT人群中可能高估B细胞
24、的分泌功能。,6 高葡萄糖钳夹技术（HGCT）,1979年DeFronzo等首次阐述了HGCT，首先通过葡萄糖输注迅速将血糖值升高至某一水平，再持续输注外源性葡萄糖，维持血糖处于高水平平台，引起相应胰岛素分泌的改变，分析B细胞功能。,6 高葡萄糖钳夹技术（HGCT）,具体操作：通过输注20%的葡萄糖，在015分钟内，使血糖迅速升高达一定水平（10mmol/L以上），然后通过计算机操纵的输注泵，调整葡萄糖的输注率，维持高血糖平台120分钟。前10分钟每2分钟抽血一次，以后每10分钟一次。 B细胞功能以血浆胰岛素反应（I）表示，I0-10反应胰岛素早期分泌功能，I10-120反应胰岛素晚期分泌功能
25、，一般可以其均值表示。 该试验操作繁杂，费用高，不适宜大规模临床应用，仅用于一定个体的研究工作。,7 磺酰脲类药物刺激试验,主要包括有D860（3.0g）或优降糖（7.5mg），空腹一次口服，服药前，及服药后30分钟、1小时、2小时、3小时测血糖和胰岛素。 大多数2型糖尿病患者早期胰岛B细胞胰岛素分泌存在选择性对葡萄糖刺激失敏感，而对磺酰脲类药物有反应，表现口服葡萄糖后，胰岛素分泌障碍，血糖明显升高，而口服磺酰脲类药物后胰岛素明显升高，血糖明显下降，提示糖尿病早期，胰岛细胞选择性存在葡萄糖摄取或代谢障碍。,7 磺酰脲类药物刺激试验,须注意：本试验存在一定的危险性，一些患者服药后血糖可能大幅度下
26、降， 甚至出现低血糖者，应注意观察，做好静脉注射葡萄糖的准备。,8、胰高糖素-胰岛素-C肽刺激试验,胰岛细胞对许多不同的刺激物反应不一， 许多2型糖尿病患者发病时和继发性磺酰脲类药物失效时，细胞对葡萄糖和磺酰脲类药物的反应降低，而对胰高糖素的反应正常，提示胰岛细胞储备功能正常，提示许多继发性磺酰脲类药物失效者部分可能由于细胞对磺酰脲类的敏感性下降。,8、胰高糖素-胰岛素-C肽刺激试验,其方法是：空腹采血测血糖和C-肽，静脉注射胰高糖素1mg，6分钟后抽血测C肽和血糖。 一般认为6分钟时血C-肽0.6nmol/L表示胰岛B细胞功能尚可，无需胰岛素治疗，如C-肽0.6nmmol/L，需改胰岛素治疗
27、 。,8、胰高糖素-胰岛素-C肽刺激试验,本试验与OGT-IRT和进餐刺激相比，胰高糖素试验具有更好的可重复性，并且可以刺激胰岛B细胞更快地产生应答反应（6分钟达峰值），明显缩短了观察时间且不受胃肠排空的影响。,ND,T2DM 40yr INS(-),T2DM 40yr INS(+),T2DM 40yr INS(-),T1DM,P0.001,P0.001,P0.05,P0.05,C-peptide,pmol/l,ng/ml,2.4 1.8 1.2 0.6,胰高糖素试验,9 血浆胰岛素原,胰岛素前体物质包括前胰岛素原、胰岛素原及其裂解产物。B细胞功能下降时，PI分泌升高，刺激后更明显。 使用放射
28、免疫法测定正常人空腹PI/I比值为15%30%，而在2型糖尿病人中为30%50%。高PI血症出现较早，甚至出现于糖耐量正常的糖尿病家属中。 胰岛素原是反映B细胞功能缺陷的指标之一。,10 血C肽测定,C-肽与胰岛素一起由胰岛细胞等摩尔分泌入血循环，C肽的半衰期比胰岛素长，约11.113.5分钟。 测定血中C肽是研究B细胞功能的一个重要手段,尤其是对已经使用胰岛素治疗的糖尿病患者，更是不可缺少的办法。空腹血清C肽浓度一般在0.3Pmol/L0.6Pmol/L之间，OGTT后高峰出现的时间与胰岛素一致，峰值水平比空腹时升高56倍。 C肽测定的临床意义与胰岛素测定基本相同。,11 尿C肽测定,与胰岛
29、素等摩尔释放入血的C肽被肝脏摄取降解的较少（约5%），主要经肾脏排泄，在肾功能正常的情况下，尿C肽排泄量与血C肽水平变化一致，可反映胰岛B细胞功能。 优点：尿C肽反映受检者在一段时间内血中C肽的平均值，而血C肽只反映瞬间血中C肽的水平；胰岛素原从尿中排泄较少，测定过程不受胰岛素原的影响；标本留取比血方便，病人乐于接受；除肾功能衰竭者外，尿C肽可以很好反映B细胞的分泌功能。,12 空腹血糖与B细胞功能,空腹血糖测定也是反映胰岛 细胞分泌胰岛素能力的一简单指标，一般情况下，糖尿病患者空腹血糖水平越高，胰岛 细胞分泌胰岛素的能力越差。,细胞功能减退,一、胰岛素分泌量的缺陷,3.36,7.84,11.
30、2,16.8,4.48,6.72,8.96,11.2,25,20,15,10,5,0,100,80,60,40,20,0,空腹血糖浓度（mmol/L),空腹血糖浓度（mmol/L),空腹胰岛素浓度（mU/L),糖负荷后2h的平均 胰岛素浓度（mU/L),由正常糖耐量进展至糖耐量减低 和2型糖尿病过程中空腹血糖浓度与 空腹胰岛素浓度的关系,正常糖耐量、糖耐量减低和2型糖尿病 患者OGTT（100 g葡萄糖）中2h的平均胰 岛素浓度（以空腹血糖浓度作为衡量糖尿 病病情轻重的指标）,2型糖尿病B细胞功能,缺乏对静脉输注葡萄糖的第一时相胰岛素分泌应答，胰岛素第二时相分泌缓慢上升，峰值降低 缺乏进餐后的
31、早相胰岛素分泌应答 胰岛素曲线下面积增高、正常或降低 两餐间胰岛素分泌不能恢复到基础状态 血糖越高，胰岛素分泌功能越差 胰岛素原分泌增加 胰岛素分泌随病程延长逐年减少,胰岛B细胞功能的保护,运动， 减低体重，改善胰岛素抵抗（尤其在糖尿病前期），减轻胰岛B细胞“后负荷” 强化血糖控制，降低“糖毒性” 合理选用降糖药物（如TZD、Met等） 降低炎症反应（胰岛素、TZD、他汀类等） 避免大剂量使用长效胰岛素促泌剂（如优降糖：长期B细胞内钙离子增高本身可导致其凋亡加速） 合理使用早相胰岛素促泌剂（ Nate-, repaglinide, glimepiride） 早期联合或换用胰岛素治疗 胰高糖素样肽1、 Exendin-4促进Ins分泌，抑制胰高糖素分泌，促进B细胞增殖和前体细胞分化。,谢谢！,