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1、第三章 糖代谢紊乱的生物化学检验,目的和要求,一、掌握糖尿病的分型与特点,四、了解血糖调节物检测及临床意义,五、了解低血糖症及糖代谢先天性异常,二、掌握糖尿病的诊断标准、糖尿病及 其并发症的生物化学检验,三、熟悉血糖浓度调节的关键因素,第一节 血糖及糖代谢紊乱,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。,一、血糖及血糖调节,1.血糖的定义：血液中的葡萄糖。正常人空腹血糖为3.89-6.11mmol/L2.血糖的来源：（
2、1）饮食中的糖（2）肝糖原的分解 （3）糖异生作用,3.血糖的去路,(1)氧化供能(2)合成糖原(3)转变成非糖物质(4)转变成其它糖及糖类衍生物(5)高于肾糖阈时生成尿糖，随尿排出,当血糖浓度高于8.8910.00mmol/L时，超过了肾小管的重吸收能力，则可出现糖尿,这一血糖水平称为肾糖阈。,肾糖阈的定义,血糖,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,糖代谢的概况(来三去五）,4、血糖浓度的调节,（1）神经系统的调节作用神经系统通过下
3、丘脑和自主神经控制激素的分泌，影响血糖来源与去路中的关键酶的活性，实现对血糖的调控。下丘脑的腹内侧核和外侧核具有相反效应，它们分别通过内脏神经和迷走神经，引起激素的释放，或直接作用于肝而发挥调控作用。,（二）激素的调节作用,主要调 节激素,降低血糖：胰岛素、胰岛素样生长因子（IGF）,升高血糖：胰高血糖素、肾上腺素、生长激素、皮质醇,二、 糖尿病及其代谢紊乱,19802008年间全球糖尿病人数由1.53亿增至3.47亿； 20082011年3.66亿人，预计在20年内将近6亿人 19791980年我国第一次调查:患病率1%。 19941995年第二次调查:患病率2.5%,另有糖耐量减退者2.5
4、%。 2010患病率9.7%,全国糖尿病人9240万，1.48亿糖尿病前期患者，超越印度成为糖尿病第一大国。,高血糖症 高血糖症（hyperglycemia）:空腹血糖高于7.0mmol/L(130mg/dl)；高于肾糖阈，则出现糖尿。,病因和类型,病因 血糖平衡受到损害，血糖来源大于去路。 类型 生理性：包括饮食性（高糖饮食）或情感性（情绪紧张，肾上腺分泌增加）； 病理性：见于糖尿病；内分泌腺（甲状腺、肾上腺皮质或髓质、胰岛- 细胞等）功能亢进；颅内压升高刺激血糖中枢；呕吐、腹泻、高热等引起的脱水。,（一）糖尿病的定义与分型,定义：糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一组由于
5、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。,一种慢性、复杂的代谢紊乱性疾病。 以高血糖症为基本生化特点， 同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱的一组临床综合症。 一种家族性疾病； 我国发病率：80年1%，94年 2.5%，96年 3.21%，2010年9.7%。 成为继心脑血管病、肿瘤后的第三大疾病。,典型症状多食、多尿、多饮、体重减轻。 发病机制1.胰腺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。 分型,代谢紊乱症群（三多一少）,高渗性利尿多尿 多尿口渴多饮 糖利用障碍能量代谢紊
6、乱饥饿多食 Pro/Lipid分解和脱水体重减轻,（二）糖尿病几种类型的主要特点,1、1型糖尿病 （1）免疫介导糖尿病 1）病因：由于胰岛细胞的自身免疫性损害，引起胰岛素的绝对不足，且具有酮症酸中毒倾向。,导致1型糖尿病发生的自身免疫反应与病人的基因易感性及环境因素有关。,遗传因素：多基因遗传病，与HLA有很强关联性。 自身免疫：T细胞介导的自身免疫性疾病，体内存在多种自身抗体。 环境因素：病毒感染、化学物质对胰岛细胞的破坏。,自身抗体包括：（1）胰岛细胞抗体（ICA)(2) 胰岛自身抗体（IAA)(3) 抗65-kD谷氨酸脱羧酶抗体（anti-GAD65)(4) 胰岛瘤相关抗原IA-2和IA
7、-2(5) 胰岛细胞表面抗体（ICSA),2）特点： 任何年龄均可发病，但典型病例常见于青少年。占5%-10%。 起病较急。 血浆胰岛素及C肽含量低，糖耐量曲线呈低平状态。 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。 治疗以依赖胰岛素为主。 易发生酮症酸中毒。 遗传因素在发病中起重要作用，特别与HLA某些基因型有很强的关联。,2、2型糖尿病,这类患者表现为胰岛素抵抗和胰岛细胞功能减退。 无自身免疫损伤 2型DM有很强的遗传倾向性，涉及多种基因 可能包括多种不同的病因 大约占糖尿病总数的90-95%,2型DM的发生与年龄、肥胖、慢性炎症和缺乏体育锻炼等环境因素有关。尤其好发生在既往
8、有妊娠期糖尿病、高血压以及血脂紊乱者。,特点： 典型病例常见肥胖的中老年人。 起病较慢、症状较轻，体检时发现。病人可通过控制饮食使症状减轻。 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。 ICA（胰岛细胞抗体）等自身抗体呈阴性。 初发的病人单用口服降糖药一般可以控制血糖。 发生酮症酸中毒的比例不如1型糖尿病； 有遗传倾向，但与HLA基因无关。,细胞基因缺陷：常染色体显性遗传，表现为胰岛素分泌的轻度受损和胰岛素作用缺陷。胰岛素作用基因缺陷：胰岛素受体变异。胰岛素的外分泌疾病：各种原因继发糖尿病。内分泌疾病所致：拮抗激素过量。,3、特殊类型的糖尿病,4、妊娠期糖尿病（GDM）,GDM：
9、指在妊娠期间发现的糖尿病，包括任何程度的糖耐量减退或糖尿病发作，但已知糖尿病伴妊娠者不属此型。其发病率约为孕妇的1%-2%。 妊娠期糖尿病有以下特点： 1、孕前未发现糖尿病或糖耐量减低。 2、妊娠期糖尿病对胎儿的影响以自然流产，胎死宫内，早产及围产期死亡为多见，分娩巨大儿较多。,（三）糖尿病的主要代谢紊乱,糖尿病时体内的主要代谢紊乱 （1）糖代谢紊乱高血糖和糖尿 （2）脂类代谢紊乱高血脂、酮症酸中毒。 （3）体重减轻和生长迟缓,由于胰岛素的绝对或相对不足，胰岛素/胰高血糖素比值，机体组织不能有效地摄取和利用血糖，葡萄糖在肝、肌肉和脂肪组织的利用，肝糖原降解和糖异生，引起血糖。血糖过高可经肾排出
10、，当肾功能障碍时，引起糖尿，并产生渗透性利尿，严重甚至可引起脑细胞脱水，出现高渗性高血糖昏迷，其死亡率高于糖尿病酮症酸中毒。,高血糖和糖尿,胰岛素/胰高血糖素,脂肪分解 甘油三酯,LPL活性,酮症酸中毒,血中VLDL、CM清除,高VLDL、CM血症,FFA,VLDL,高VLDL血症,脂肪肝,动脉粥样硬化,酮体生成,脂类代谢紊乱高血脂、酮症酸中毒,肝,血浆胆固醇,升血糖激素,HMG-CoA 还原酶,肝,体重减轻和生长迟缓,胰岛素是以促进合成代谢为主的储存激素，胰岛素分泌不足时，体内蛋白质合成，分解代谢，可导致机体出现负氮平衡。,粥,微血管、神经病变和白内障的发生,长期高血糖可使蛋白质发生非酶促糖
11、基化反应，糖基化蛋白质分子与未被糖化的分子互相结合交联，使分子不断加大，进一步形成大分子的糖化产物，这种反应多发生在那些半寿期较长的蛋白质分子上，如胶原蛋白、晶体蛋白、髓鞘蛋白和弹性硬蛋白等，引起血管基底膜增厚、晶体浑浊变性和神经病变等病理变化。由此引起的大血管、微血管和神经病变，是导致眼、肾、神经、心脏和血管等多器官损害的基础。,第二节 糖代谢紊乱的主要检测项目,空腹血糖 餐后2h血糖 葡萄糖耐量试验 糖化血红蛋白 糖化血清蛋白与糖化白蛋白 胰岛素及C肽 胰岛素原 酮体 丙酮酸及乳酸 尿微量白蛋白,一、空腹血糖（fasting plasma glucose,FPG),空腹血糖（FPG）是指至
12、少8h内不摄入含热量食物后测定的血浆葡萄糖。糖尿病最常用检测项目。,不同样本的葡萄糖浓度参考值,临床意义 空腹血糖反应了胰岛素分泌能力，其增高与葡萄糖耐量减低是相平行的。 空腹血糖水平是诊断糖尿病最主要的依据。,1.标本的收集和贮存：清晨空腹静脉取血，血液标本需分离血浆尽快测定。若不能及时测定，标本应中加入碘乙酸钠或氟化钠抑制糖酵解作用，可使血葡萄糖在室温下稳定3天。,评价,2.应用评价 FPG是糖尿病的常用检测项目，但在2型糖尿病中，高血糖是相对较晚才产生的，因此仅应用FPG这个标准将延误诊断，并对糖尿病人群的流行估计过低。,葡萄糖的测定方法及评价：目前多采用酶法测定血浆葡萄糖，主要用的是已
13、糖激酶和葡萄糖氧化酶，也有用葡萄糖脱氢酶。,（1）已糖激酶法,NADPH在340nm处有一吸收峰，其吸光度增加与血糖浓度成正比。本法准确度和精密度高，特异性高，适用于自动化分析。轻度溶血、脂血、黄疸等不干扰测定 。,葡萄糖+ATP,6-磷酸葡萄糖+ADP,HK,6-磷酸葡萄糖+NADP+,6-磷酸葡萄糖酸+NADPH+H+,G-6-PD,（2）葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法：,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。此反应称Trinder反应，本法为国内推荐方法。,葡萄糖+2H2O+O2,葡糖酸内酯+2H2O2,色原性氧受体（4-AA+ 酚） + H2O2,红色醌类化合物+ H2
14、O,POD,GOD,（3）葡萄糖脱氢酶法,340 nm 测定，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。目前尚未推广。,葡萄糖+NAD,葡糖酸内酯+NADH+H+,GD,二、餐后2小时血糖,早晨空腹时进餐一个2两重的(约100克)馒头或进餐75克无水葡萄糖，然后于餐后2小时抽血测血糖正常餐后2小时血糖140mg/dL(7.8mmol/L),三、口服葡萄糖耐量试验（OGTT),口服葡萄糖耐量试验(OGTT)：是在口服一定量葡萄糖后2h内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。,OGTT适应证： 1
15、、空腹血糖水平在临界值（67mmol/L)而又疑为糖尿病患者； 2、空腹或餐后血糖浓度正常，但有发展为糖尿病可能的人群； 3、以前糖耐量异常的危险人群； 4、妊娠性糖尿病的诊断； 5、临床上出现肾病、神经病变和视网膜病而又无法做出合理解释者； 6、作为流行病学研究的手段。,方法：坐位取血后5分钟内饮入250ml含75g无水葡萄糖的糖水，服糖后每隔30分钟取血1次，共4次。于采血同时，每隔1小时留取尿液作尿糖试验。,OGTT结合FPG可协助诊断DM及其相关状态,FPG6.1mmol/L，并且2hPG7.8 mmol/L为正常糖耐量。 FPG介于6.1mmol/L7.0mmol/L之间，2hPG7
16、.8mmol/L为空腹血糖受损（IFG）。 FPG7.0mmol/L和2hPG介于7.8mmol/L11.1mmol/L间为糖耐量减退（IGT）。 FPG7.0mmol/L，2hPG11.1mmol/L为糖尿病性糖耐量。,建议进行FPG或OGTT筛查的人群,注：*BMI为体重指数，BMI=体重(kg)/身高(m)的平方。,评价 OGTT在糖尿病的诊断中并非必需，因此不推荐临床常规应用。 虽然OGTT比FPG更灵敏，但它受多种因素影响且重复性差。,四、糖化血红蛋白的检测,血液中的己糖（主要是葡萄糖）可以将糖基连接到蛋白质的氨基酸基团上，生成糖化血红蛋白。这是一个缓慢的、不可逆的、非酶促反应，与血糖的浓度和高血糖存在的时间相关。糖化血红蛋白浓度反映的是过去6-8周的平均血糖水平，主要用于评估血糖控制效果 。,（glycated hemoglobin,GHb),
