【检验指标】糖代谢絮乱临床化学检验指标

2021
05/25

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目前尿微量白蛋白检测没有标准化,既没有参考物质也没有参考方法,这也是分析过程中遇到的最主要的问题。



糖代谢紊乱相关疾病检测指标是实验诊断的重要技术措施,血糖水平和临床症状相结合能对糖尿病进行诊断。临床实验室检测血糖以及血糖调节物、糖化蛋白以及并发症相关的其他代谢产物等,有利于糖尿病及其并发症的早期诊断、鉴别诊断、指导治疗和评估预后。



 

 

 

 
空腹血糖  

空腹血糖( fasting plasma glucose,FPG)是指至少8小时内不摄入含热量食物后测定的血清葡萄糖,是糖尿病最常用的检测项目。

【检测方法】血糖的测定方法,国际推荐的参考方法是己糖激酶法,目前国内也有采用卫生部临检中心推荐的葡萄糖氧化酶法,另外还可以采用葡萄糖脱氢酶法。利用分光光度法测定酶促反应中生成的产物,或检测酶促反应中产生的电流,产物的生成量与电流强度及葡萄糖浓度成正比。

【参考区间】成人空腹血清葡萄糖为3.9~6.1mmol/L(70~110mg/dl)。不同样本的葡葡萄糖浓度参考范围见表。

表1 体液空腹葡萄糖参考值

标本(血清)

葡萄糖浓度(mmol/L)

葡萄糖浓度(mg/dl)

成人

3.9-6.1

70-110

儿童

3.5-5.6

60-100

早产新生儿

1.1-3.3

20-60

足月新生儿

1.7-3.3

30-60

全血(成人)

3.5-5.3

65-95

【临床意义】血糖浓度受神经系统和激素的调节,保持一个相对平衡的状态,当各种因素导致这些调节失去原有的相对平衡后,会出现血糖值异常。空腹血糖水平反映了胰岛素分泌能力,其增高与葡萄糖耐量降低是相平行的:若胰岛素分泌能力不低于正常的25%,空腹血糖多是正常或只轻度升高,一般人血清血糖不超过6.1mmol/L;当胰岛素分泌进一步降低,但不低于正常的40%,则空腹血糖在5.8-11. 1mmo/L;空腹血糖超过11.1mmol/L时,提示胰岛素分泌极少或缺乏。

空腹血糖水平是诊断糖尿病最主要的依据。若空腹全血血糖不止一次超过6.7mmol/L,,血浆血糖等于或超过7.8mmol/L,即可确诊为糖尿病。一般应2次重复测定,以防误差。同时还要注意精神、饮食及药物等因素的影响。凡空腹全血血糖在6.1mmol/L以上,血浆血糖在6.9mmol/L以上,而又低于上述诊断标准时,应做葡萄糖耐量试验。若有明确的糖尿病症状,应先做餐后2小时血糖测定。一般糖尿病患者的空腹血糖,在失去控制时可高达10~16.7mmol/L;在重型及长期控制不好的患者,空腹血糖也可高达22.2mmol/L。

【评价】

(1)样本的处理  血糖测定一般可以测血浆、血清和全血葡萄糖。推荐以血浆葡萄糖浓度为诊断糖尿病的指标。由于葡萄糖溶于自由水,而红细胞中所含的自由水较少,所以全血葡萄糖浓度比血浆或血清低12%~15%,且受血细胞比容影响。一般来说用血浆或血清测定结果更为可靠。除与标本的性质有关外,血糖测定还受饮食、取血部位和测定方法的影响。餐后血糖升高,静脉血糖<毛细血管血糖<动脉血糖。所以如果不是特殊试验,血糖测定必须为清晨空腹静脉取血。

取血后如全血在室温下放置,由于血细胞中的糖酵解会使血糖浓度每小时下降5%~7%,当有白细胞增多或细菌污染时,葡萄糖的损失会增加,若标本采集后立即分离血浆或血清,则可使血糖在室温下稳定24小时。如不能立即检测而又不能立即分离血浆或血清,就必须将血液加入含氟化钠的抗凝瓶,以抑制糖酵解途径中的酶,保证测定准确;标本中加入碘乙酸钠或氟化钠可抑制糖酵解作用,使血糖在室温下稳定3天。氟化物是一种弱的抗凝剂,在几个小时后可有血液凝集出现。因此建议使用氟化物-草酸盐混合物。但高浓度氟离子会抑制脲酶和某些酶活性,因而标本不宜用脲酶法测定尿素,也不适用于某些酶的直接测定。草酸钾会使细胞水分外渗,血浆稀释,这种标本不能用于测定其他物质。

床旁检查( point of care test.)用的是便携式血糖仪,用毛细血管全血标本测定,由于受到血细胞比容以及其他非糖还原物质的影响,空腹全血葡萄糖浓度比血浆葡萄糖浓度低12%~15%。

(2)应用的评价  FPG是糖尿病的常用检测项目,但应注意在2型糖尿病中,高血糖是相对较晚才产生的,因此仅用FPG这个标准将延误诊断,并对糖尿病人群的流行估计过低。在临床已诊断的2型糖尿病患者中,有30%已有糖尿病并发症(如视网膜病、蛋白尿和神经肌肉疾病),说明2型糖尿病可能至少在临床诊断前10年就发生了。

(3)检测方法的评价  己糖激酶(HK)法准确度和精密度高,特异性高于葡萄糖氧化酶法,适用于自动化分析仪器,为葡萄糖测定的参考方法。

葡萄糖氧化酶-过氧化物酶(GOD-POD)法中,葡萄糖氧化酶(GOD)高特异性催化β-D-葡萄糖,过氧化物酶(POD)的特异性远低于GOD。尿酸、维生素C、胆红素、血红蛋白、四环素和谷胱甘肽等可抑制呈色反应(通过与H2O2竞争色素原受体)。本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。本法也适用于测定脑脊液葡萄糖浓度。尿中含较高浓度可干扰过氧化反应的物质(如尿酸),使测定值出现负偏差,因而本法不能直接用于尿标本测定。


 

 

 

 
餐后2小时血糖  

【检测方法】监测餐后2小时血糖有两种方法:一种是口服7g无水葡萄糖后做葡萄糖耐量试验;另一种是吃100g面粉制成的馒头或方便面(含糖量相当于75g无水葡萄糖,也叫馒头餐试验)。从吃第一口饭的时间开始计算,然后测量2小时后的血糖值。

【参考区间】餐后2小时血糖<7.8mmol/L。

【临床意义】影响餐后血糖的因素有很多,餐后胰岛素第一时相的分泌,胰高血糖素的分泌,肌肉、肝脏和脂肪组织对胰岛素的敏感性,餐前血糖水平,进食的种类和时间,胃肠道的消化和吸收功能,餐后运动,情绪等都会对餐后血糖有影响。很多2型糖尿病患者空腹血糖不高,而餐后血糖很高,若只查空腹血糖,很容易误诊,当餐后血糖≥11.1mmol/L时,诊断糖尿病敏感性更高、漏诊率更低。

餐后2小时血糖监测适用于空腹血糖已获良好控制但仍不能达到治疗目标者。对于糖尿病患者,餐后2小时血糖是一个非常有价值的监测指标:①反映胰岛β细胞的储备功能,即进食后胰岛β细胞分泌胰岛素的能力。若胰岛β细胞的储备功能良好,周围组织对胰岛素作用敏感,则餐后2小时血糖值应降到7.8mmol/L以下。如果胰岛β细胞的储备功能良好,甚至高于正常水平,但存在明显的胰岛素抵抗,或胰岛素抵抗不明显,但胰岛β细胞功能已较差,则餐后2小时血糖可明显升高。②若餐后2小时血糖>11.1mmol/L,则易发生糖尿病眼、肾、神经等慢性并发症。对于中年以下和病情不重者,要严格控制餐后2小时血糖值在7.8mmol/L以下;对于老年糖尿病患者或并发症较重者,餐后2小时血糖可适当放宽至7.8-11.1mmol/L。③餐后2小时血糖能较好地反映进食量及使用的降糖药是否合适,这是仅查空腹血糖所不能替代的。

餐后血糖升高是心血管疾病死亡的独立危险因素,当餐后血糖值在7.8-11.1mmol/L时,已经存在大血管病变,,血糖值越高,大血管病变的危险性越高。

【评价】餐后2小时血糖测定是诊断糖尿病的另一种重要方法。临床上有不少患者,空腹血糖不高,但餐后2小时血糖明显增髙。

餐后2小时血糖实际上是一种简化的葡萄糖耐量试验。由于这种方法较口服葡萄糖耐量试验抽血次数少,简单易行,易为患者接受,所以是临床上用于筛选和发现空腹血糖正常的糖尿病患者的最常用方法。

餐后2小时血糖检查的缺点是,有些糖尿病患者服糖后血糖高峰不在2小时,而是在1小时后,到2小时的时候血糖高峰已下降,这样的患者易被漏诊。所以,对餐后2小时血糖可疑升高的患者,宜在餐后1小时和2小时各抽血一次为好,或者直接做糖耐量试验。


 

 

 

 
葡萄糖耐量实验  

【检测方法】葡萄糖耐量试验包括口服葡萄糖耐量试验( oral glucose tolerance test,OGTT)和静脉葡萄糖耐量试验( intravenous glucose tolerance test,GTT),是在口服或静脉注射一定量葡萄糖后2小时内做系列血糖测定,以评价个体的血糖调节能力的标准方法,对确定健康和疾病个体也有价值。

【参考区间】

OGTT结合FPG可协助诊断糖尿病及相关状态:

(1)FPG正常(<6.1mmol/L),并且2小时PG<7.8mmoL为正常糖耐量。

(2)FPG介于6.1-7.0mmol/L之间,2小时PG<7.8mmol/L为IFG。

(3)FPG<7.0mmol/L,2小时PG介于7.8-11.1mmol/L为IGT。

(4)血浆FPG≥7.0mmoL/L,2小时PG≥11.1mmol/L,为糖尿病性糖耐量。

【临床意义】OGTT主要用于下列情况:①诊断GDM。②诊断IGT。③有无法解释的肾病、神经病变或视网膜病变,其随机血糖<7.8mmol/L,可用OGTT了解糖代谢状况。此时如OGTT异常,不代表有肯定因果关系,还应该排除其他疾病。④人群筛查,以获取流行病学数据


 

 

 

 
糖化血红蛋白  

HbA1c是由葡萄糖与HbA的β链氨基末端缬氨酸残基缩合而成,且该过程不可逆。HbA1的主要成分是HbA1c,约占80%,且浓度相对稳定。为简便实用,临床上常以HbA1c代表总的糖化血红蛋白水平。

【检测方法】HbA1c的测定方法有多种:①根据电荷差异:可采用离子交换层析、高效液相色谱分析(HPLC)、常规电泳和等电聚焦电泳等方法;②根据结构差异:可采用亲和层析和免疫测定法;③化学分析技术:可采用比色法(免疫比浊法法、酶法)。目前临床使用的糖化血红蛋白自动分析仪多采用离子交换柱高效液相色谱法,不管什么方法,结果都表示为糖化血红蛋白占总血红蛋白的百分比。

【参考区间】糖化血红蛋白参考范围为3.6-6.0%。

【临床意义】HbA1c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,不受每天葡萄糖波动的影响,也不受运动或食物的影响,所以HbA1c反映的是过去6~8周的平均血糖浓度,为评估血糖的控制情况提供可靠的实验室指标。

2010年,美国糖尿病协会(ADA)在最新修订的《糖尿病治疗指南》中首次将HbA1c作为新的糖尿病诊断指标,诊断标准定为6%,。根据该指南,HbA1c水平在5%左右表示未患糖尿病,HbA1c水平在5.7%-6.4%预示进展至糖尿病前期阶段,HbA1c≥6.5%则表明已患糖尿病。但对于患有糖尿病的孕妇或有贫血等血红蛋白异常的患者,不主张做糖化血红蛋白检查,因为异常的血红蛋白可干扰糖化血红蛋白的测定。为达到理想的糖尿病控制,ADA推荐大多数糖尿病患者的目标为HbA1c水平≤7%,希望这一目标可以有效预防糖尿病相关严重并发症,如肾病、神经病变、视网膜病变和牙龈病变。对经治疗后血糖控制稳定的糖尿病患者,应将糖化血红蛋白作为常规检测指标,至少每6个月一次。

【评价】离子交换柱高效液相色谱法对全血直接测定HbA1c,其批内和批间变异系数CV均可以小于1%,结果精确,HbA1c检测结果不受存在的变异型血红蛋白及其衍生物的影响。

HbA1c测定标本采用静脉血,用EDTA、草酸盐和氯化物抗凝,患者无需空腹。全血标本可于4℃储存1周以上,-70℃则可保存18周以上,一般不推荐-20℃保存。肝素抗凝标本需在2天内完成测定,且不适用于某些方法,故不推荐使用。

HbA1c参考范围个体差异很小,且不受急性疾病的影响,年龄的影响目前尚无定论。对于控制不良的糖尿病患者,测定值可达参考范围上限的2倍或更多,但很少超过15%,若超过应考虑是否存在HbF干扰。

与FPG和餐后2小时血糖水平相比,HbA1c的检测方法已标准化,与糖尿病长期并发症的相关性更强,生物变异性小,无需空腹或特定时间采血,不易受血糖波动的影响,检测结果可以作为血糖管理或治疗的指导。


 

 

 

 
糖化血清蛋白与糖化白蛋白  

除了血红蛋白,血液中的葡萄糖也可与血清蛋白的N末端发生非酶促的糖基化反应,形成高分子酮胺化合物,其结构类似果糖胺,总称为糖化血清蛋白。90%以上的糖化血清蛋白是糖化白蛋白( glycated albumin,GA),因此GA可以反映糖化血清蛋白的总体水平。

【检测方法】可采用ELSA法、HPLC法、酮胺氧化酶(KAOD)法等多种方法测定糖化白蛋白,,临床多用KAOD法,可结合血清白蛋白含量,计算出糖化白蛋白占血清白蛋白的比例。

【参考区间】健康成年人糖化血清蛋白(1.9±0.25) mmol/L。

糖化白蛋白正常参考范围为10.8%-17.1%。

【临床意义】由于白蛋白的半衰期比血红蛋白短,转换率快,为17~19天,故可通过测定血清糖基化蛋白水平来反映2~3周前的血糖控制情况,在反映血糖控制效果上比HbA1c更敏感、更及时。在一些特殊情况下,如透析性的贫血、急性全身性疾病期、肝病、糖尿病合并妊娠、降糖药物调整期等,糖化白蛋白更准确地反映短期内的平均血糖变化。由于测定糖化白蛋白监测的是短期血糖的改变,因此它应与HbA1c结合应用而不是替代。当患者有血红蛋白异变体(如HbS或HbC)存在时,会使红细胞寿命下降,此时糖化血红蛋白的意义不大,而GA则有价值。

【评价】红细胞寿命和血红蛋白变异体不影响糖化白蛋白的结果,但它受血浆总蛋白浓度的影响。

KAOD法可运用于自动化生化分析仪上,精密度高、准确性好,胆红素对其干扰较小,由于所有糖化血清蛋白都是果糖胺,而白蛋白是血清蛋白质中含量最多的组分,虽然测定果糖胺主要是测定糖化白蛋白,但果糖胺反映的是血清中总的糖化血清蛋白,在白蛋白浓度和半衰期发生明显改变时,会对糖化白蛋白产生很大影响,故对于肾病综合征、肝硬化、异常蛋白血症或急性时相反应之后的患者,果糖胺结果不可靠。此外,果糖胺容易受到血液中胆红素、乳糜和低分子物质等的影响。



 

 

 

 
乳酸  

乳酸是糖代谢的中间产物,主要来源于骨骼肌、脑、皮肤、肾髓质和红细胞。血液中乳酸浓度和这些组织产生乳酸的速率以及肝脏对乳酸的代谢速度有关,约65%的乳酸由肝脏利用。乳酸循环是指葡萄糖在外周组织转化为乳酸,而乳酸在肝脏中又转化为葡萄糖。肝外乳酸通过骨骼肌和肾皮质的氧化作用清除。乳酸产物增加会促进肝对乳酸的清除,但当乳酸浓度超过2mmol/L时,肝脏对其的摄取就会达到饱和。剧烈运动时,乳酸浓度可在短时间内明显增加。乳酸性酸中毒没有可接受的浓度标准,但一般认为乳酸浓度超过5mmol/L以及pH<7.25时提示有明显的乳酸性酸中毒。

【检测方法】乳酸的测定方法有化学氧化法、酶催化法、电化学法和酶电极感应器法。

【临床意义】乳酸性酸中毒在下列两类临床情况下发生:①A型(缺氧型):常见,与组织氧合作用降低有关,如休克、低血容量和左心室衰竭;②B型:与某些疾病(如糖尿病、肿瘤、肝病)药物或毒物(如乙醇、甲醇、水杨酸)或先天代谢紊乱(如甲基丙二酸血症、丙酮酸血症和脂肪酸氧化缺陷)有关。乳酸性酸中毒比较常见,住院患者发生率约为1%,病死率超过60%,而如果同时存在低血压,则病死率接近100%。

乳酸性酸中毒另一个不常见且难以诊断的病因是D乳酸性酸中毒。D-乳酸不是由人代谢产生,而是由肠道吸收后在体内积累。D-乳酸可以导致全身性酸中毒,常见于空回肠分流术后,表现为乳酸性脑病(意识模糊、共济失调、嗜睡)并有血浆D-乳酸浓度升高。实际上所有测定乳酸的方法都使用L乳酸脱氢酶,而不能测定D乳酸。D乳酸可用气液色谱法或用D-乳酸脱氢酶测定。

脑脊液(CSF)中乳酸浓度通常与血中乳酸相同。但是当CSF发生生物化学改变时,其乳酸浓度的变化与血中浓度无关。CSF中乳酸浓度上升可见于脑血管意外、颅内出血、细菌性脑膜炎、癞痫和其他一些中枢神经系统疾病。在病毒性脑膜炎,CSF乳酸浓度常不增加。因此,CSF乳酸浓度可用于鉴别病毒性和细菌性脑膜炎。

【评价】化学氧化法测定乳酸影响因素多、样本需要立即送检,否则影响结果的准确性;酶催化法灵敏度高、线性范围宽且适用于自动化分析,是乳酸测定较理想的常规方法。为避免分析前其他因素对乳酸检测结果的影响,患者在采血前应该保持空腹和完全静息至少2小时,以使血中乳酸浓度达到稳态。


 

 

 

 
尿微量白蛋白  

尿微量白蛋白 ( microalbuminuria)是指在尿中出现微量白蛋白,因含量太少,不能用常规方法检测。生理条件下尿液中仅出现极少量白蛋白。尿微量白蛋白反映肾脏异常渗漏蛋白质。

【检测方法】尿微量白蛋白的测定方法包括两类:一类是染料结合法,包括溴酚蓝染料结合法、凝胶过滤溴酚蓝结合法;另一类是免疫学方法,包括放射免疫法、化学发光法、酶联免疫吸附试验、免疫荧光法、免疫乳胶凝集法、高效液相色谱法,以及目前普遍使用的免疫比浊法(包括散射比浊法和透射比浊法)。报告方式不一,有的以每升尿中白蛋白量表示,有的以24小时排泄量表示,常用的报告方式是以白蛋白/肌酐比值报告。

【参考区间】健康成年人尿液白蛋白含量(免疫透射比浊法):24小时尿液:<30mg/24h,定时尿:<30μg/min,随意尿:<30 μg/mg肌酐。

【临床意义】尿微量白蛋白被公认为是早期肾脏损伤的检测指标。糖尿病患者有很高的肾脏损害风险。大约1/3的1型糖尿病患者最终发展为慢性肾衰,2型糖尿病发展为糖尿病性肾病的概率不及1型糖尿病,但因其人数众多,占糖尿病肾病的60%。

糖尿病、高血压及心血管疾病都可引起肾脏损伤,因此,尿液微量白蛋白对该三大高发疾病的早期诊断、治疗评价等具有重要的参考价值。

尿微量白蛋白作为一个敏感的指标,其升高早于糖尿病合并高血压、心血管病变、神经性病变等并发症出现之前。

对于1型和2型糖尿病患者,尿微量白蛋白持续>20μg/min说明发展为明显肾脏疾病的危险将增加20倍;持续性尿蛋白定性阳性(相当于尿白蛋白≥200μg/min),提示已有明显的糖尿病性肾病。尿微量白蛋白增加对预报1型糖尿病患者发生糖尿病性肾病、终末期肾病和增生性眼病都有价值;在2型糖尿病患者,尿微量白蛋白增加可预报渐进性肾脏疾病、动脉粥样硬化和心血管病死亡率。

【评价】尿微量白蛋白是一种灵敏、简便、快速的指标,易于在常规实验室中广泛应用,对早期肾损害的诊断远远优于常规的定性或半定量试验。测定尿微量白蛋白最理想的方法是留取24小时标本,测定24小时尿微量白蛋白是公认的诊断糖尿病早期肾病的标准方法,但是采集24小时尿标本留取困难,在实际应用上受到限制。随机尿测定是目前最常用、最易行的方法,但由于受尿流量波动影响稳定性较差,无实用价值,因此需同时测定肌酐,由于每日肌酐排除量相对恒定,可避免尿量变化对结果的影响。

微量白蛋白测定的影响因素众多,其分析前影响因素,包括患者健康状况、样本收集的间隔时间、尿液样本的种类(24小时尿、过夜尿、晨尿、随机尿)、尿液样本的分析前处理和保存等。分析中影响检测的包括血红蛋白和胆红素的干扰、尿液pH变化、肾脏病变时尿液其他蛋白成分的干扰等。

目前尿微量白蛋白检测没有标准化,既没有参考物质也没有参考方法,这也是分析过程中遇到的最主要的问题。


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编辑:青翠欲滴

审校:晨晨



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关键词:
尿微量白蛋白,糖尿病,葡萄糖,指标,检验,代谢,临床,血糖,乳酸

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