糖尿病及其生化檢驗PPT課件

1、2021-11-171教學目標和要求 掌握糖尿病的病因?qū)W分型與診斷，糖尿病的檢驗指標，血糖的測定方法（GOD法和己糖激酶法） 。 熟悉各種糖尿病監(jiān)控指標的生理意義和測定方法。 了解低血糖癥的分類與常見病因，了解先天性糖代謝異常的病因。 第1頁/共45頁2021-11-172第一節(jié)第一節(jié) 糖尿病概述糖尿病概述 糖尿?。╠iabetes mellitus）是一組由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的臨床綜合征。 定義：因胰島素分泌絕對不足或相對不足以及靶組織細胞對胰島素敏感性降低，引起糖、蛋白、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂。 臨床以高血糖為主要標志，久病可引起多系統(tǒng)損害。病情嚴重或應(yīng)激時可發(fā)生多種急

2、性代謝性紊亂。第2頁/共45頁2021-11-173一、血糖、低血糖和高血糖 正常參考值:3.89-6.11 mmol/L 低血糖：空腹血糖濃度低于3.33-3.89 mmol/L 高血糖：空腹血糖濃度高于正常上限7.3 mmol/L第3頁/共45頁2021-11-174（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素 胰島素（insulin）是唯一降低血糖的蛋白類激素.由胰島b-細胞合成和分泌。胰島素的主要靶器官是肝、骨骼肌和脂肪組織, 降低血糖作用機制： 促進肌肉、脂肪等組織的細胞膜葡萄糖載體將葡萄糖轉(zhuǎn)運入細胞； 通過增強磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，從而使糖原合酶活性增強、磷酸化酶活性降低，

3、加速糖原合成、抑制糖原分解； 通過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化成為乙酰CoA，從而加快糖的有氧氧化； 通過抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成以及促進氨基酸進入肌組織合成蛋白質(zhì)，減少糖異生的原料，抑制肝內(nèi)糖異生； 通過抑制脂肪組織內(nèi)的激素敏感性脂肪酶，可減少脂肪動員的速率，促進組織利用葡萄糖。第4頁/共45頁2021-11-175 胰島素樣生長因子（insulin like grow t h factors，IGF）是一種多肽，在結(jié)構(gòu)上與胰島素相似，具有類似于胰島素的代謝作用和促生長作用，主要為IGF和IGF。IGF又稱為生長調(diào)節(jié)素C，是細胞生長和分化的主要調(diào)節(jié)因子之

4、一，但IGF的生理作用尚不清楚。IGF主要在生長激素的調(diào)控下由肝臟產(chǎn)生，其他組織也可產(chǎn)生IGF，但并不進入血循環(huán)，僅在局部發(fā)揮作用。血液中的IGF濃度約比胰島素高1000倍，絕大部分與特異的蛋白質(zhì)結(jié)合，只有少量以游離形式存在，通過特異的IGF受體或胰島素受體而發(fā)揮作用。 IGF在正常糖代謝中的作用尚不清楚，外源性注入可導致低血糖，反之IGF缺乏可引起生長遲緩。胰腺外腫瘤可致IGF的生成過量，患者可有饑餓性低血糖。測定IGF濃度可評價生長激素的缺乏或過量，監(jiān)測機體的營養(yǎng)狀況。胰島素樣生長因子第5頁/共45頁2021-11-176（二）升高血糖的激素（二）升高血糖的激素 1. 胰高血糖素（gluc

5、agon） 2. 腎上腺素 （epinephrine）。 3. 生長激素 4. 皮質(zhì)醇 5. 甲狀腺激素 幾種升高血糖的激素中胰高血糖素最為重要，其次是腎上腺素，其他的一些激素的作用并不十分重要。第6頁/共45頁2021-11-177二、糖尿病的分型與診斷二、糖尿病的分型與診斷 （一）糖尿病的分類標準（病因?qū)W分類） 1型糖尿?。╰ype 1 diabetes mellitus） 免疫介導 特發(fā)性 2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus） 其他特殊類型的糖尿?。╫ther specific types of diabetes） 胰島細胞功能的遺傳缺陷（MODY） 胰島素作用

6、遺傳性缺陷 胰腺外分泌性疾病 內(nèi)分泌疾病 藥物或化學品誘導糖尿病 感染 罕見的免疫介導性糖尿病 其他遺傳綜合癥 妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus, GDM）第7頁/共45頁2021-11-178二、糖尿病的分型與診斷二、糖尿病的分型與診斷 （一）糖尿病的分類標準（病因?qū)W分類） 1型糖尿?。╰ype 1 diabetes mellitus） 免疫介導 特發(fā)性 2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus） 其他特殊類型的糖尿?。╫ther specific types of diabetes） 胰島細胞功能的遺傳缺陷（MODY） 胰島素作用遺

7、傳性缺陷 胰腺外分泌性疾病 內(nèi)分泌疾病 藥物或化學品誘導糖尿病 感染 罕見的免疫介導性糖尿病 其他遺傳綜合癥 妊娠糖尿?。╣estational diabetes mellitus, GDM）第8頁/共45頁2021-11-1791. 11. 1型糖尿病型糖尿病 (1)免疫介導糖尿?。?這類糖尿病主要是因為胰島細胞的破壞引起胰島素絕對不足，且具有酮癥酸中毒傾向、它包括病因不明但因自身免疫機制引起的細胞破壞。其主要原因目前認為與遺傳因素、環(huán)境因素和免疫機制有關(guān)。 第9頁/共45頁2021-11-1710自身免疫標志主要的自身抗體:a.胰島細胞抗體（islet cell antibodies， I

8、CAs）b.胰島素自身抗體（auto-antibodies to insulin，IAAs）c.谷氨酸脫羧酶自身抗體（auto-antibodies to glutamic acid decarboxylase, GAD65）d.酪氨酸磷酸化酶自身抗體IA-2和IA-2（auto-antibodies to tyrosine phosphatases IA-2和IA-2）e.胰島細胞表面抗體（islet cell surface antibodies, ICSA）第10頁/共45頁2021-11-1711遺傳易感性用混合淋巴細胞培養(yǎng)方法發(fā)現(xiàn)： 1型糖尿病易感性與HLA-Dw3、Dw4呈陽性相關(guān)

9、，與HLA-Dw2呈陰性相關(guān)。用血清學方法鑒定HLA-DR亞型： 發(fā)現(xiàn)1型糖尿病易感性于HLA-DR3、DR4呈陽性相關(guān)，與HLA-DR2呈陰性相關(guān)。HLA-DR3、和（或）HLA-DR4的存在對1型糖尿病的發(fā)生是必須的，但仍不足以構(gòu)成全部遺傳背景。 目前對HLA類抗原基因的研究表明80%-90%的1型糖尿病病人中DQA-52位為精氨酸（Arg+）或DQB-57為非門冬氨酸（Asp-）有肯定的易感作用，DQA-DQB S-S/S-S基因型（即DQA-52 Arg+純合子和DQB-57 Asp-純合子）的患病風險相對最高，但有地理上和種族間差異。第11頁/共45頁2021-11-1712 環(huán)境因

10、素環(huán)境因素 病毒感染是最重要的環(huán)境因素之一。 與1型糖尿病發(fā)病有關(guān)的病毒：風疹 柯薩奇病毒B 流行性腮腺炎病毒 巨細胞病毒等等 病毒感染的機制：直接損傷胰島組織 誘發(fā)自身免疫反應(yīng) 其他環(huán)境因素：如特殊化學物質(zhì)、生活方式、精神應(yīng)激以及營養(yǎng)成分改變均可激活胰島自身免疫反應(yīng)，促發(fā)糖尿病。第12頁/共45頁2021-11-1713免疫介導糖尿病特點免疫介導糖尿病特點a.胰島細胞的自身免疫性損傷是重要的發(fā)病機制，大多數(shù)1型糖尿病患者以體內(nèi)存在自身抗體為特征；b.胰島細胞的破壞引起胰島素絕對不足，且具有酮癥酸中毒傾向，治療依賴胰島素；c.遺傳因素在發(fā)病中起重要作用，特別與HLA某些基因型有很強關(guān)聯(lián)；d.雖

11、任何年齡均可發(fā)病，但典型病例常見于兒童和青少年，起病較急。第13頁/共45頁2021-11-17142. 2 2. 2 型糖尿病型糖尿病 胰島素抵抗和胰島素作用不足是2型糖尿病的主要發(fā)病機制。此型病變在于靶細胞膜上胰島素受體數(shù)目減少或缺陷，表現(xiàn)為激素受體親和力減弱，有的則為正常結(jié)合，但結(jié)合后反應(yīng)異常。這類患者不需依賴胰島素治療，所以臨床上常把它稱為NIDDM。 第14頁/共45頁2021-11-1715關(guān)聯(lián)基因關(guān)聯(lián)基因 即胰島素受體基因 載脂蛋白A 載脂蛋白B基因 葡萄糖激酶基因。第15頁/共45頁2021-11-1716三、糖尿病的常見急性合并癥三、糖尿病的常見急性合并癥 （一）糖尿病酮癥酸

12、中毒昏迷 （ketoacidosis diabetic coma） （二）高滲性非酮癥糖尿病昏迷（hyperosmolar nonketotic diabetic coma） （三）糖尿病乳酸酸中毒昏迷（ lactate acidosis diabetic coma）第16頁/共45頁2021-11-1717單基因突變糖尿病單基因突變糖尿病 胰島素基因突變糖尿病 胰島素受體基因突糖尿病 葡萄糖激酶基因突變糖尿病 線粒體基因突變糖尿病。第17頁/共45頁2021-11-17182 2 型糖尿病特點型糖尿病特點 典型病例常見肥胖的中老年成人，偶見于幼兒； 起病較慢，在疾病早期階段沒有明顯癥狀，甚至

13、在得病多年之后仍不能確診，這增加了并發(fā)大血管疾病和微血管疾病的風險； 血漿胰島素水平可正常或稍高，高血糖的刺激又會引起更多的胰島素分泌，因此患者的胰島細胞負荷較重，在糖剌激后呈延遲釋放； 自身抗體呈陰性； 單用口服降糖藥一般可以控制血糖； 很少出現(xiàn)自發(fā)性酮癥酸中毒、常因伴有感染等應(yīng)激因素而發(fā)生酮癥酸中毒； 有遺傳傾向，但與HLA基因型無關(guān)。第18頁/共45頁2021-11-1719第二節(jié)第二節(jié) 糖尿病的主要代謝異糖尿病的主要代謝異常常第19頁/共45頁2021-11-1720一、糖代謝異常 在正常情況下，人體細胞內(nèi)能量代謝主要由血糖供給，多余的血糖可轉(zhuǎn)化為糖原、脂肪和蛋白質(zhì)貯存起來。糖尿病患者

14、由于機體組織不能有效地利用血糖，肝的糖酵解、糖原合成及生脂作用等途徑不易啟動，使血糖的去路受阻，而肝糖原分解和糖異生加速，血糖來源增加。造成血糖濃度增高。糖尿病病人空腹時出現(xiàn)高血糖，主要是因為糖異生作用增強，糖異生的速度主要是依賴于胰島素和胰高血糖素、皮質(zhì)醇、兒茶酚胺等激素之間的平衡，其中胰高血糖素的作用最重要。在胰島素和胰高血糖的比值降低時，使糖異生作用不斷進行，肝失去了調(diào)節(jié)血糖水平的能力，因此造成飽食時高血糖。病人體內(nèi)蛋白質(zhì)降解為糖異生提供了大量原料，進一步促使糖異生作用，導致病人在饑餓狀態(tài)下血糖濃度仍然很高。第20頁/共45頁2021-11-1721二、脂類代謝異常 由于胰島素和胰高血糖

15、的比值降低，使脂肪分解加速，大量的脂肪酸和甘油進入肝臟，再酯化成甘油三酯，并以VLDL的形式釋放入血，造成高VLDL血癥；脂蛋白脂肪酶活性降低，VLDL和甘油三酯難以從血漿清除，使VLDL和甘油三酯濃度升高；肝臟合成和甘油三酯的速度增加，使其在肝細胞內(nèi)堆積，易形成脂肪肝；脂蛋白的糖基化使脂質(zhì)成分改變，不利清除易形成動脈粥樣硬化；LDL糖基化加速動脈粥樣硬化的形成；糖尿病脂質(zhì)過氧化作用的增強使脂質(zhì)受體通道受阻，并可增加單核細胞的趨化性，使巨噬細胞攝取氧化的LDL增多，造成脂質(zhì)在細胞內(nèi)堆積形成泡沫細胞；脂質(zhì)過氧化作用的增強可直接作用于血小板，粘附于受損的內(nèi)皮細胞，可釋放生長因子，刺激血管平滑肌細胞

16、增殖，引發(fā)動脈硬化過程加速；糖尿病病人血漿膽固醇增高可能是由于生長激素、腎上腺素、去甲腎上腺素增高使膽固醇合成的限速酶HMG-CoA還原酶活性增加，進而使膽固醇合成增加。 糖尿病時脂類代謝紊亂除能導致高脂血癥外，還會因為脂肪分解加速，生成酮體過多，造成酮血癥、酮癥酸中毒。第21頁/共45頁2021-11-1722第三節(jié)第三節(jié) 糖尿病的糖尿病的檢驗檢驗指標與評價指標與評價第22頁/共45頁2021-11-1723一、糖尿病診斷一、糖尿病診斷第23頁/共45頁2021-11-1724（一）糖尿病診斷標準（一）糖尿病診斷標準（20012001年）年） 1. 出現(xiàn)三多一少癥狀加上隨機血糖濃度11.1

17、mmol/L（200 mg/dl）。 2. 空腹血糖（fasting plasma glucose, FPG）7.0 mmol/L（126 mg/dl）。空腹指至少8h內(nèi)無含熱量食物的攝入。 3. 口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test, OGTT），2h血糖11.1 mmol/L (200 mg/dl)。 以上幾種指標都可以單獨用來診斷糖尿病，但是其中任何一種出現(xiàn)陽性結(jié)果，日后都必須用上述方法中任意一種進行復查才能確診。血糖均指靜脈血漿葡萄糖。OGTT試驗采用世界衛(wèi)生組織（WHO）提出的方法。第24頁/共45頁2021-11-1725（二） GDM的診斷標

18、準（2001年） 100g葡萄糖負荷試驗：FPG濃度5.3 mmol/ L（95mg/dl） 1h血糖濃度10.0 mmol/ L（180mg/dl 2h血糖濃度8.6 mmol/ L（155mg/dl） 3h血糖濃度7.8 mmol/ L（140mg/dl）。 75g葡萄糖負荷試驗： FPG濃度5.3 mmol/ L（95mg/dl） 1h血糖濃度10.1 mmol/ L（180mg/dl） 2h血糖濃度8.6 mmol/ L（155mg/dl） GDM的診斷標準僅限于妊娠期間，并且至少要滿足上述兩項及兩項以上指標才能作出診斷。第25頁/共45頁2021-11-1726口服葡萄糖耐量試驗口服

19、葡萄糖耐量試驗 WHO推薦的OGTT，是在口服一定量葡萄糖前后2h內(nèi)，作系列血糖濃度測定，對非妊娠成人，推薦葡萄糖負載量為75 g，對于小孩，按1.75 g/kg體重計算，總量不超過75 g，用300 ml水溶解后在5 min內(nèi)口服。試驗前三天每日食物中糖含量應(yīng)不低于150 g，維持正常活動，影響試驗的藥物應(yīng)在三天前停用。試驗在清晨進行，試驗前應(yīng)禁食814 h。坐位抽血后進行OGTT。整個試驗期間不可吸煙、喝咖啡、喝茶或進食。第26頁/共45頁2021-11-1727OGTT+FPG的判定標準 血漿FPG7.0 mmol/L和11.1 mmol/L2h PG7.8 mmol/L，為IGT； 血

20、漿7.0 mmol/LFPG6.1 mmol/L，2hPG 7.8 mmol/L為空腹血糖損害（imparied fasting plasma glucose, IFG）； FPG正常，并且2hPG7.8 mmol/L為正常糖耐量。第27頁/共45頁2021-11-1728三、糖尿病的實驗室監(jiān)控三、糖尿病的實驗室監(jiān)控 （一）酮體、乳酸和丙酮酸監(jiān)測 （二）尿清蛋白排泄試驗 （三）糖化蛋白 （四）胰島素和C肽的監(jiān)測第28頁/共45頁2021-11-1729糖化蛋白糖化蛋白 1. 糖化血紅蛋白（glycated hemoglobins）：成人血紅蛋白（Hb）通常由HbA（97%）、HbA2（2.5%

21、）和HbF（0.5%）組成。對HbA 進行色譜分析發(fā)現(xiàn)了幾種次要血紅蛋白，即糖化血紅蛋白。 糖化血紅蛋白包括： HbA1 ：HbA1a HbA1b H b A1c ， 約占80% HbA0 糖化Hb反映的是過去8-10周的平均血糖濃度，可為評估血糖的控制情況提供可靠的實驗室指標。 2. 果糖胺（fructosamine, FA）：葡萄糖也可通過非酶促糖基化反應(yīng)與其他蛋白結(jié)合形成酮胺（ketoamine），即果糖胺。由于清蛋白是血清蛋白最豐富的成分，故認為測定果糖胺主要是測定血清清蛋白。糖化清蛋白的濃度反映的是近2-3周血糖的情況，第29頁/共45頁2021-11-1730第四節(jié)第四節(jié) 糖尿病實

22、驗室檢查糖尿病實驗室檢查及方法學評價及方法學評價第30頁/共45頁2021-11-1731一、葡萄糖測定（血糖、尿糖）一、葡萄糖測定（血糖、尿糖） 測定血糖的方法目前主要有兩大類，即化學法和酶法?；瘜W法具有操作簡單、快速、試劑價廉等優(yōu)點，但由于干擾較大，屬不理想的方法。我國臨床檢驗中心推薦的常規(guī)方法是葡萄糖氧化酶法，己糖激酶法是國際上推薦的參考方法。 尿糖檢測快速、廉價和無創(chuàng)傷性，已廣泛用于糖尿病的初步診斷，適用于大規(guī)模樣本的篩選。尿糖測定一般不需要準確定量，早期篩查試驗是用氧化還原法。但易受非糖還原物干擾。目前半定量或定量的特異性方法已經(jīng)代替了這些非特異性方法。第31頁/共45頁2021-1

23、1-1732（一）葡萄糖氧化酶（一）葡萄糖氧化酶法法1.測定原理： 葡萄糖氧化酶（glucose oxidase, GOD）催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸，并釋放出過氧化氫，生成的過氧化氫在過氧化物酶的催化下，與色原性氧受體4-氨基安替比林偶聯(lián)酚縮合為紅色醌類化合物，紅色醌類化合物的生成量與葡萄糖含量成正比。2.正常參考值： 3.89-6.11 mmol/L第32頁/共45頁2021-11-1733（二）己糖激酶法 1.分析原理： 葡萄糖在已糖激酶（hexokinase）和Mg2+存在下與ATP反應(yīng)生成6-磷酸葡萄糖和ADP。生成的6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下使NADP+還原成為NAD

24、PH和H+，6-磷酸葡萄糖被氧化成為6-磷酸葡萄糖酸。NADPH在340 nm波長處有最大吸收峰，根據(jù)NADPH的生成量與標本中葡萄糖含量成正比而定量血糖。來源于酵母中的6-磷酸葡萄糖脫氫酶需NADP+作為輔酶。細菌來源的6-磷酸葡萄糖脫氫酶則以NAD+作為輔酶，NADH也在340 nm波長處有最大吸收峰。 2.正常參考值： 3.896.11 mmol/L第33頁/共45頁2021-11-1734二、糖化蛋白測定二、糖化蛋白測定 臨床上測定的糖化蛋白主要是糖化Hb和糖化清蛋白。測定方法有比色法、電泳法、等電聚焦法、離子交換層析法、高效液相層析法、親和層析法、毛細管電泳法和免疫化學法等。國內(nèi)以比

25、色法、離子交換層析法及電泳法較常用。第34頁/共45頁2021-11-1735（一）離子交換層析法測定糖化Hb 1.分析原理： 首先將紅細胞樣品在等滲鹽水中放置一定時間以除去細胞中的游離的葡萄糖，然后將細胞溶解并離心取上清液，用弱酸性陽離子交換樹脂或帶負電荷的羧甲基纖維素進行離子交換層析，HbA帶正電荷，而糖化HbA1幾乎不帶正電荷，首先被洗脫，洗脫液用分光光度儀在410 nm處測定吸光度。計算HbA1占總Hb的百分比。 2.正常參考值： HbA1（A1a+b+c）是5.08.0%，平均值為6.5%，其中HbA1c是3.06.0%，平均值為4.5%。參考值隨年齡的不同而有一定不同。第35頁/共

26、45頁2021-11-1736三、胰島素和三、胰島素和C C肽測定肽測定 目前胰島素測定還沒有高度精確、準確和可靠的方法。放射免疫分析是一種可選擇的方法，而ELISA、化學發(fā)光等也被一些實驗室采用。測定胰島素的生物學活性更有生理學意義，但費時費力，難以推廣。第36頁/共45頁2021-11-1737第五節(jié)第五節(jié) 其他糖代謝異常其他糖代謝異常第37頁/共45頁2021-11-1738一、低血糖癥 低血糖癥（hypoglycemia）是指血糖濃度低于空腹參考水平下限，臨床出現(xiàn)一系列因血糖濃度降低引起的癥侯群。由于臨床上出現(xiàn)癥狀時的血糖濃度很不一致，并且與血糖濃度的絕對值相比血糖濃度下降的速度更容易出現(xiàn)癥狀，對機體影響更大，所以對低血糖癥時的血糖濃度一指存在有不同的意見，一般認為成人血糖濃度低于2.8 mmol/L（50 mg/dl），全血葡萄糖濃度低于2.2 mmol/L（40 mg/dl），或空腹血糖濃度低于3.3 mmol/L（60 mg/dl），稱低血糖。第38頁/共45頁2021-11-1739低血糖癥臨床分類法低血糖癥臨床分類法 空腹性低血糖癥 刺激性低血糖癥第39頁/共45頁2021