糖化血紅蛋白形成過(guò)程

1、糖化血紅蛋白信息類(lèi)別：產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)知識(shí)作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2008-7-23 15:23:48瀏覽量：831 次糖化血紅蛋白 一、概述 血糖測(cè)定可以評(píng)估收集血樣時(shí)糖尿病患者的碳水化合物代謝情況。相反的，糖化血紅蛋白和果糖胺可以回顧性地評(píng)價(jià)血糖，很大程度上它們不依賴(lài)于病人的生理節(jié)奏模式、飲食及其他短暫性的葡萄糖濃度波動(dòng)，而綜合了幾天或幾周過(guò)程內(nèi)這種波動(dòng)。 葡萄糖及其他單糖和蛋白質(zhì)的自由氨基反應(yīng)，取決于它們的濃度。另一方面，就蛋白質(zhì)而言，各氨基的Pk和鄰近的多肽結(jié)構(gòu)是反應(yīng)的關(guān)鍵限速步驟。這種不可逆的、非酶催化的反應(yīng)稱(chēng)為糖基化。 除血漿蛋白的半衰期和濃度不同以及有時(shí)體內(nèi)波動(dòng)相對(duì)大之外，糖化血紅蛋

2、白作為一個(gè)長(zhǎng)期的參數(shù)評(píng)定血糖濃度特別適合。 血紅蛋白的半衰期定義為紅細(xì)胞存活時(shí)間，相對(duì)恒定在100120 d。除血紅蛋白半衰期的影響外，糖化程度基本取決于血糖升高的程度以及持續(xù)時(shí)間。糖化是不可逆的，并且降解血紅蛋白糖化位點(diǎn)的酶系也未知。 總的糖化血清蛋白的檢測(cè)分析，因葡萄糖-蛋白復(fù)合物中的酮胺結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)果糖胺。測(cè)定單一糖化蛋白（主要白蛋白），這些試劑已經(jīng)商品化。由于存在許多分析和解釋的問(wèn)題，果糖胺的測(cè)定通常不用來(lái)監(jiān)測(cè)糖尿病。因此該試驗(yàn)不在這里詳細(xì)討論。 在一些病例中，糖化血紅蛋白的測(cè)定并不可靠或價(jià)值有限，果糖胺的測(cè)定短時(shí)間內(nèi)可作為長(zhǎng)期血糖監(jiān)測(cè)的一種替代方法。糖化血紅蛋白 自從1968年第一次描

3、述了在糖尿病患者中發(fā)現(xiàn)的異常血紅蛋白以來(lái)，關(guān)于葡萄糖及其他碳水化合物與血紅蛋白結(jié)合的糖化產(chǎn)物的術(shù)語(yǔ)，已經(jīng)變化幾次。自從1986年，IUPAC-IUB（國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）已經(jīng)推薦使用糖化血紅蛋白這一名稱(chēng)，即非酶促的血紅蛋白的糖基化。另一方面，更高級(jí)的術(shù)語(yǔ)糖基化血紅蛋白經(jīng)常地用于日常語(yǔ)言和現(xiàn)在的出版物里。 根據(jù)每個(gè)糖化位點(diǎn)和反應(yīng)參與物，總的糖化血紅蛋白分成若干個(gè)亞組分。天然（非糖化）血紅蛋白是A0（2、2鏈)。亞組分（HbA1a1 , HbA1a2 , HbA1b和HbA1c）因血紅蛋白鏈-N末端纈氨酸的游離氨基與不同碳水化合物糖基化而形成。這些亞組分總稱(chēng)為HbA1。除了血紅蛋白鏈的N末

4、端纈氨酸外，血紅蛋白分子內(nèi)其他游離氨基也參與糖基化（鏈N末端纈氨酸、賴(lài)氨酸-氨基）。相對(duì)于HbA1，所有-鏈N末端和其他游離氨基糖基化的血紅蛋白被稱(chēng)作總糖化血紅蛋白。 除基本的成人血紅蛋白AO外，在健康人里發(fā)現(xiàn)少量的胎兒血紅蛋白HbF（2、2鏈）和血紅蛋白A2（2、2鏈）。纈氨酸在鏈N末端，以類(lèi)似的方式糖基化，例如，通過(guò)與葡萄糖的共價(jià)鍵形成HbA2c。表1 糖化血紅蛋白命名HbA（95%97%）血紅蛋白AHbA0（90%）非糖化血紅蛋白部分HbA1（5%7%）糖化血紅蛋白A0（22） -HbA1a 糖化血紅蛋白HbA1鏈 HbA1a1果糖-1，6-二磷酸的糖化 HbA1a2葡萄糖-6-磷酸的糖

5、化-HbA1b HbA1帶有未知反應(yīng)部分-HbA1c 75%80%的HbA1，在鏈-N末端纈氨酸D-葡萄糖糖化 1-HbA1c不穩(wěn)定的HbA1c（醛亞肽） S-HbA0穩(wěn)定的HbA1c（酮胺）HbA2(3%)血紅蛋白A2（22）HbF(1%)血紅蛋白F（22）親和層析測(cè)定的糖化血紅蛋白作為總糖化血紅蛋白。 二、指征 -糖尿病中碳水化合物代謝長(zhǎng)期的回顧性的監(jiān)測(cè)。糖化血紅蛋白測(cè)定推薦頻率取決于糖尿病種類(lèi)和（或）治療（表2）。 三、檢測(cè)方法 分析糖化血紅蛋白有幾個(gè)實(shí)用的方法（表3）。 陽(yáng)離子交換色譜法 原理：糖化導(dǎo)致血紅蛋白分子表面陽(yáng)離子丟失。在弱的陽(yáng)離子交換劑中，例如Biorex70，伴有增加的離

6、子濃度和（或）pH下降，糖化血紅蛋白在非糖化血紅蛋白前先洗脫。這現(xiàn)象產(chǎn)生了糖化血紅蛋白最初的術(shù)語(yǔ)“快速血紅蛋白”。陽(yáng)離子交換色譜法可用于小型、微型或大型柱層析方法或部分或全自動(dòng)的PHLC/FPLC方法。因?yàn)?，其他翻譯后修飾血紅蛋白，例如醛亞胺型、甲?；?、乙?；?、乙醛加合物、降解物、老化人工物品和異常血紅蛋白電荷交換也不同于正常的HbA0，所以已經(jīng)列出了許多陽(yáng)離子交換層析法的干擾因素。使用常規(guī)HPLC的方法。分離糖化血紅蛋白亞組分是能達(dá)到滿(mǎn)足需求的臨床精密度。然而，已知HbA1c的峰不是均一的而是包含一重要的非糖化血紅蛋白部分。少數(shù)糖化血紅蛋白也整合到HbA0主峰中。通過(guò)使用特殊的柱原料（pol

7、y-CATA）和3040 min分離時(shí)間可以改善分離效果。這些方法可以作為參考步驟但不適合常規(guī)使用。所有的陽(yáng)離子交換色譜法對(duì)pH和溫度的變化敏感，因此要控制pH和溫度。表2 糖尿病患者HbA1c檢測(cè)時(shí)間頻度的推薦糖尿病類(lèi)型/治療推薦頻率型糖尿病，最小量或常規(guī)的治療每年34次（沒(méi)有建立最佳頻率）型糖尿病每12月加強(qiáng)治療型糖尿病穩(wěn)定的代謝條件下每年2次糖尿病孕婦每12月妊娠期糖尿病每12月說(shuō)明：根據(jù)紅細(xì)胞代謝動(dòng)力學(xué)推測(cè)初始HbA1c值大約每日破壞1/120（0.83%）。因?yàn)樘腔诤线m的治療下甚至健康人也產(chǎn)生，故這個(gè)理論值在體外不能達(dá)到?？刂撇焕硐氲奶悄虿』颊咄ㄟ^(guò)加強(qiáng)治療而達(dá)到血糖量正常，可以發(fā)現(xiàn)

8、HbA1c值最大下降率以大約每10 d下降正常血糖的1%（絕對(duì)的）。由于測(cè)定糖化血紅蛋白方法的精確性，兩次測(cè)定值HbA1c的差異大約1%就可認(rèn)為具有臨床相關(guān)性。因?yàn)檫@些原因，在HbA1c兩次測(cè)定間至少有2周的時(shí)間，推薦46周的間隔。因?yàn)樯叩奶腔t蛋白值是長(zhǎng)期高糖血癥的糖尿病患者相當(dāng)可靠的指示劑，因而是可能診斷糖尿病的。在未治療的個(gè)體，正常的糖化血紅蛋白值臨床上可以排除明顯的糖尿病。但由于它不能檢測(cè)糖耐量受損，所以作為診斷和（或）篩選目的唯一的參數(shù)，使用糖化血紅蛋白是存在問(wèn)題的。表3 糖化血紅蛋白分析方法步驟原理分析物樣本體積分析時(shí)間評(píng)    估柱色譜法（巨柱）

9、離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c100l血818 h醛亞胺被部分測(cè)定，HbF、HbS、HbC、乙醛副產(chǎn)品產(chǎn)生干擾微柱離子交換色譜法HbA1100l血20 min受Hb變異體干擾、對(duì)溫度和pH敏感HPLC離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c10400l血3.38 min受Hb變異體干擾、對(duì)溫度和pH敏感FPLC離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c醛亞胺20100l血5 min分離HbA1c和醛亞胺的效果最好；參考方法硫代巴比妥酸水解和酮酸己糖比色測(cè)定HbA1c24l血8 h僅檢測(cè)酮胺形式，醛亞胺被消除；也和硅酸反應(yīng)電池電滲HbA1c20l血35 min醛亞

10、胺干擾等電聚焦pH56.5HbA1c醛亞胺10l血1 h可檢測(cè)異常血紅蛋白親和層析色譜法苯基硼酸鹽柱總糖化血紅蛋白150l血1 h達(dá)到20個(gè)樣本HbF、HbS、HbC和翻譯后修飾物不干擾免疫化學(xué)方法特異的抗體（單克隆，多克隆）的酶免法和免疫比濁法HbA1c，HbA2c1050l血每1 h達(dá)到250個(gè)樣本Hb變異體不干擾，能檢測(cè)糖化HbA2,HbS1c,但不能檢測(cè)HbF1c 電泳 原理：相比于非糖化血紅蛋白，因糖化而變化的總電荷和糖化血紅蛋白的等電點(diǎn)變化是瓊脂糖凝膠或者pH梯度5.06.5的凝膠等電聚焦電泳分離的基礎(chǔ)。瓊脂糖凝膠電泳的血紅蛋白亞組分分辨率很小，而等電聚焦可以更好地使亞組分分離。可

11、能由于試驗(yàn)的自動(dòng)化程度不足，重要性已經(jīng)下降。 親和層析 原理：硼酸結(jié)合順式-羥基。商品化的m-氨基苯硼酸瓊脂糖共價(jià)結(jié)合的親和柱已可用于微柱分析檢測(cè)。將血樣本中的血紅蛋白加到層析柱后，所有的糖化血紅蛋白（HbA1和旁鏈糖化的血紅蛋白；總糖化血紅蛋白）與硼酸結(jié)合而非糖化血紅蛋白通過(guò)層析柱可被測(cè)量。在加入高濃度也包含順式-羥基的多羥基復(fù)合物，例如山梨醇后，糖化血紅蛋白與硼酸的結(jié)合被替換而從柱子上洗脫下來(lái)。親和層析法對(duì)經(jīng)翻譯以后修飾的血紅蛋白和病理血紅蛋白的影響相對(duì)不敏感。利用親和層析法，僅能測(cè)定總糖化血紅蛋白。廣泛使用的親和層析方法，允許用經(jīng)驗(yàn)算法從總糖化血紅蛋白值計(jì)算出“標(biāo)準(zhǔn)的HbA1c?！薄?免

12、疫分析 在纈氨酸-N-末端糖化的血紅蛋白提供了一個(gè)容易被抗體識(shí)別的抗原表位?？梢杂脝慰寺】贵w或多克隆抗體進(jìn)行放射免疫分析和免疫酶學(xué)分析測(cè)定，抗體特異識(shí)別鏈N-末端糖化的血紅蛋白最后48個(gè)氨基酸組成的抗原表位。異常的血紅蛋白或翻譯后經(jīng)修飾的血紅蛋白無(wú)干擾。 目前的免疫化學(xué)試驗(yàn)不僅檢測(cè)HbA1c，通常也同時(shí)檢測(cè)HbA2c，因?yàn)檠t蛋白A2糖化鏈的表位是相同的。抗體直接抗-鏈的最后四個(gè)氨基酸的糖化表位的免疫化學(xué)試驗(yàn)也可用進(jìn)行檢測(cè)，例如HbS1c。在大多數(shù)情況下HbA2c意義不大，雖然鐮刀細(xì)胞病時(shí)可以準(zhǔn)確地測(cè)定纈氨酸-N-氨基末端糖化程度，但它仍不能100%代表HbA1c。 四、樣本 EDTA血 1m

13、l 肝素血 1ml 毛細(xì)血管血 預(yù)先包裝系統(tǒng) （肝素化的毛細(xì)收集管） 五、參考范圍 糖化血紅蛋白在年齡或性別上的相關(guān)性并不明顯的。參考范圍取決于分析方法或試劑（表4）。表4 糖化血紅蛋白參考范圍方    法商 標(biāo) 名 稱(chēng)參    數(shù)參考區(qū)間（%）親和層析GHb  IMxGHbHbA1c*GHb 4.87.8HbA1c 4.46.4親和層析Glyc-AffinGHbGHb 4.08.0親和層析BM HbA1HbA1HbA1 5.08.0親和層析Glyc-HbGHbGHb 5.08.0親和層析（微柱）HbA1 微柱試驗(yàn)HbA1H

14、bA1 3.46.1瓊脂糖凝膠電泳DIATRACHbA1cHbA1c 3.35.6免疫比濁，多克隆抗體TinaQuant HbA1cHbA1cHbA1c 4.35.8*HbA1c 3.65.3*EIA，單克隆抗體DAKO HbA1cHbA1cHbA1c 2.84.9*HbA1c 4.55.9*免疫比濁，單克隆抗體DCA2000HbA1cHbA1c 4.26.3免疫比濁，單克隆抗體UnimateHbA1cHbA1c 4.55.7離子交換色譜法（微柱）HbA1c微柱試驗(yàn)HbA1cHbA1c 4.25.9HPLC離子交換色譜法DIAMATHbA1  HbA1cHbA1 5.17.3HbA1

15、c 4.36.1HPLC離子交換色譜法HS-8HbA1  HbA1cHbA1 5.07.8HbA1c 4.45.7HPLC離子交換色譜法L-9100HbA1  HbA1cHbA1 4.56.0HbA1c 3.44.7數(shù)據(jù)來(lái)自包裝說(shuō)明書(shū)或參考文獻(xiàn)，*有不同的標(biāo)準(zhǔn)品；*“標(biāo)準(zhǔn)血紅蛋白”；GHb：總糖化血紅蛋白。 六、臨床意義 評(píng)價(jià)糖尿病患者血糖控制的質(zhì)量可用兩種不同的方法： -第一種方法，68周前的平均血糖與相應(yīng)的糖化血紅蛋白值相關(guān)。通過(guò)使用一種算法，68周前的平均血糖可以從糖化血紅蛋白值導(dǎo)出。這些算法（表5）僅對(duì)個(gè)別方法有效并且不可廣泛地應(yīng)用。 -另一種方法把臨床經(jīng)驗(yàn)與參考范

16、圍的臨界值外推法結(jié)合。根據(jù)WHO的St. Vincent報(bào)告，例如，血糖水平控制理想，糖化血紅蛋白值低于參考人群平均值以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（99.9%參考人群值低于這極限）。血糖水平控制不理想，糖化血紅蛋白值高于參考人群平均值以上五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。在這些值之間的糖化血紅蛋白值說(shuō)明血糖水平的控制在臨界的理想狀態(tài)（表6）。表5 平均血糖濃度和糖化血紅蛋白值之間的關(guān)系（舉例）方程式HbA1c(%)2.07×平均血糖濃度（mmol/L）0.596；r0.98HbA1c(%)0.038×平均血糖濃度（mmol/L）3.78；r0.89平均血糖濃度(mg/dl) 33.3×HbA1c(%

17、)86；r0.96 七、評(píng)價(jià)和問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)化 目前沒(méi)有一個(gè)認(rèn)可的參照物。但有基于特異血紅蛋白鏈N-末端殘基的HbA1c候選參考方法。用內(nèi)切酶酶解Gluc-C完整血紅蛋白分子的方法已經(jīng)被優(yōu)化并用于獲得HbA1c和HbAo的鏈N-末端六肽。這些肽已通過(guò)反相HPLC分離并通過(guò)電離質(zhì)譜分析法定量。 質(zhì)量控制 對(duì)于糖化血紅蛋白的測(cè)定，許多國(guó)內(nèi)和國(guó)際的實(shí)驗(yàn)室調(diào)查組織提供了室間質(zhì)量控制。因?yàn)闆](méi)有參考方法或國(guó)際認(rèn)可的參考物可用，靶值往往根據(jù)不同的測(cè)定方法和（或）制造商提供的值或同一分析系統(tǒng)組模式獲得。表6 血糖控制的評(píng)價(jià)（根據(jù)St. Vincent報(bào)告）參數(shù)好（ 3SD）臨界（ 35SD）差（ 5SD）HbA1

18、（%）HbA1c（%）8.0*6.5*8.09.5*6.57.5*9.5*7.5*取決于使用的方法。參考平均值和 倍標(biāo)準(zhǔn)差（SD）*示范值，參考人群：HbA1： 5.75；SD0.75 HbA1c： 5.0；SD0.5 采樣，穩(wěn)定性 無(wú)需特別的條件輔助病人的準(zhǔn)備和樣本采集。高脂血癥的血樣由于樣本的濁度會(huì)使光度計(jì)測(cè)定產(chǎn)生錯(cuò)誤。因?yàn)樵隗w外特別在高糖血癥時(shí)，糖化將繼續(xù)進(jìn)行，所以樣本收集之后應(yīng)盡可能快的分析。 樣本長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)后（34 d），紅細(xì)胞代謝產(chǎn)生血紅蛋白相關(guān)的谷胱甘肽加合物（HbA1d/ HbA3），特別是在色譜法時(shí)會(huì)干擾試驗(yàn)。溶血產(chǎn)物不如全血穩(wěn)定。 因?yàn)樘腔t蛋白的結(jié)果與總血紅蛋白有關(guān)，體

19、位或靜脈或毛細(xì)血管采血將不會(huì)引起干擾。 因?yàn)檠t蛋白的壽命長(zhǎng)以及特別糖化動(dòng)力學(xué)，估計(jì)不受短期生理節(jié)奏影響。僅瞬間的高糖血癥可以引起醛亞胺部分的升高。 血紅蛋白病 已經(jīng)報(bào)道了有超過(guò)400種異常的血紅蛋白（氨基酸交換，缺失）。一定程度上，這些主要影響糖化血紅蛋白的色譜測(cè)定。因每次洗脫模式的不同，糖化血紅蛋白值可能是過(guò)低或過(guò)高。從體外實(shí)驗(yàn)已知糖化血紅蛋白值20%是不太可能的，往往提示存在異常的血紅蛋白。此外，血紅蛋白病經(jīng)常與造血作用損傷和（或）溶血有關(guān)，這為解釋與方法無(wú)關(guān)的糖化血紅蛋白值的變化增加了困難。親和色譜法不受異常的血紅蛋白影響。對(duì)于免疫化學(xué)方法，異常的血紅蛋白的干擾理論上是可能的，因?yàn)槿绻?/p>

20、這些血紅蛋白改變HbA1c表位的三維結(jié)構(gòu)會(huì)使它難接近抗體。然而迄今為止，并沒(méi)有描述這樣異常的血紅蛋白。 胎兒血紅蛋白（HbF）在胎兒出生時(shí)占到所有血紅蛋白的大約80%，在出生后第1個(gè)月，下降到不到1%。與方法相關(guān)的胎兒血紅蛋白的干擾，特別是在色譜法和電泳法中，僅在嬰兒達(dá)到第9個(gè)月前和罕見(jiàn)的持續(xù)帶有遺傳性胎兒血紅蛋白的成年人，以及地中海貧血產(chǎn)生的代償?shù)模^(guò)量的HbF，才能被檢測(cè)到。 血液學(xué)疾病 血紅蛋白的長(zhǎng)壽命連同特殊的糖化動(dòng)力學(xué)使我們可以根據(jù)糖化血紅蛋白值回顧性評(píng)價(jià)血糖濃度。紅細(xì)胞存活時(shí)間的縮短可導(dǎo)致血紅蛋白糖化下降。 所有縮短紅細(xì)胞存活時(shí)間的疾病，比如慢性溶血，會(huì)產(chǎn)生與方法學(xué)無(wú)關(guān)的假性的低糖

21、化血紅蛋白值。作為替代物，糖化血清蛋白（果糖胺）的測(cè)定可以提供病人前23周中的代謝的情況。 延長(zhǎng)紅細(xì)胞存活時(shí)間的疾病，例如脾切除病人，因?yàn)檠娱L(zhǎng)時(shí)間通常是極少的，所以不引起糖化血紅蛋白值顯著上升。表7 異常血紅蛋白和翻譯后修飾的可能影響測(cè)定原理方法HbFHbS/C等糖化變異體如HbS1c1-HbA1c(醛亞胺)HbA1ach乙醛HbA1c乙酰水楊酸HbA1d谷胱甘肽（儲(chǔ)備）碳化Hb離子交換色譜法HPLC/FPLC微柱電泳瓊脂糖凝膠IEF*親和色譜法硼酸結(jié)合免疫分析比濁法EIA化學(xué)法TBA法可能的影響和（或）修飾或糖化變異體可被檢測(cè)到；*等電聚焦。藥物治療，藥物和化學(xué)物 大量藥物和環(huán)境中的化學(xué)物品

22、可以與血紅蛋白形成化合物，主要干擾色譜方法。乙酰水楊酸（乙酰化血紅蛋白）和酒精（乙醛加合物的血紅蛋白）的作用數(shù)據(jù)和有關(guān)這些化合物的分析及臨床相關(guān)性是有爭(zhēng)論的。特別是大量地連續(xù)服用這些物質(zhì)，應(yīng)考慮可能的影響。 腎功能不全 部分尿素自然地分解成氰酸鹽和銨離子。如同異氰酸鹽，氰酸鹽通過(guò)氨甲?；驮S多的蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定化合物。腎衰竭和尿素濃度增加的病人，可以觀察到氰酸鹽濃度上升并且可檢測(cè)出氨甲酰基化血紅蛋白。層析法測(cè)定糖化血紅蛋白可能會(huì)受氨甲酰基化血紅蛋白干擾。腎功能不全的病人，特別有尿毒癥的，經(jīng)常有異常的紅細(xì)胞動(dòng)力學(xué)和紅細(xì)胞存活時(shí)間減少。腎衰竭病人的糖化血紅蛋白值經(jīng)常是不可靠的。由于并發(fā)蛋白尿，所以

23、這些病人果糖胺的測(cè)定對(duì)于回顧性評(píng)價(jià)葡萄糖代謝不能作為替代方案。 不穩(wěn)定的糖化血紅蛋白（醛亞胺） 不穩(wěn)定的醛亞胺的形成與血紅蛋白和葡萄糖的反應(yīng)濃度成正比，而穩(wěn)定的酮胺化合物的形成程度取決于不穩(wěn)定的醛亞胺的濃度。因?yàn)樯V和電泳程序既檢測(cè)醛亞胺又檢測(cè)酮胺。所以在分析之前，應(yīng)除去醛亞胺。這可以通過(guò)紅細(xì)胞沖洗、濾過(guò)、pH的變化，或化學(xué)清除來(lái)完成。席夫堿的化學(xué)清除包括利用例如氨基脲的所謂的“席夫堿轉(zhuǎn)移”反應(yīng)。免疫化學(xué)方法和那些利用親和色譜的方法不受醛亞胺中間物的影響。 八、生化和生理 在組織，葡萄糖與長(zhǎng)壽命的蛋白質(zhì)反應(yīng)，例如血紅蛋白、膠原、堿性髓磷脂蛋白質(zhì)，依靠高血糖水平和持續(xù)時(shí)間穩(wěn)定地發(fā)生反應(yīng)。在這過(guò)程

24、中，葡萄糖分子游離醛基和蛋白質(zhì)主要的氨基相互作用形成席夫堿（醛亞胺）。這反應(yīng)是可逆的；所以短時(shí)間的高血糖僅導(dǎo)致極少的糖化。這個(gè)最初過(guò)程發(fā)生在幾小時(shí)內(nèi)，接著的第二個(gè)慢過(guò)程，發(fā)生在幾天內(nèi)并且以分子內(nèi)重排作用為特征（Amadori重排）。作為這過(guò)程的一部分，醛亞胺變?yōu)榉€(wěn)定的酮胺（圖1）。進(jìn)一步地反應(yīng)導(dǎo)致所謂的Maillard產(chǎn)物，也被認(rèn)為是高級(jí)糖化終產(chǎn)物。葡萄糖可以依靠“葡萄糖載體”進(jìn)入紅細(xì)胞。紅細(xì)胞沒(méi)有能夠分解酮胺的酶。因此直到血紅蛋白在紅細(xì)胞的退化期間分解才有可能排除。在健康的個(gè)體紅細(xì)胞存活時(shí)間是100120 d，平均半衰期60 d。 糖化血紅蛋白信息類(lèi)別：產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)知識(shí)作者：admin 發(fā)布時(shí)間

25、：2008-7-23 15:23:48瀏覽量：831 次糖化血紅蛋白 一、概述 血糖測(cè)定可以評(píng)估收集血樣時(shí)糖尿病患者的碳水化合物代謝情況。相反的，糖化血紅蛋白和果糖胺可以回顧性地評(píng)價(jià)血糖，很大程度上它們不依賴(lài)于病人的生理節(jié)奏模式、飲食及其他短暫性的葡萄糖濃度波動(dòng)，而綜合了幾天或幾周過(guò)程內(nèi)這種波動(dòng)。 葡萄糖及其他單糖和蛋白質(zhì)的自由氨基反應(yīng)，取決于它們的濃度。另一方面，就蛋白質(zhì)而言，各氨基的Pk和鄰近的多肽結(jié)構(gòu)是反應(yīng)的關(guān)鍵限速步驟。這種不可逆的、非酶催化的反應(yīng)稱(chēng)為糖基化。 除血漿蛋白的半衰期和濃度不同以及有時(shí)體內(nèi)波動(dòng)相對(duì)大之外，糖化血紅蛋白作為一個(gè)長(zhǎng)期的參數(shù)評(píng)定血糖濃度特別適合。 血紅蛋白的半衰期

26、定義為紅細(xì)胞存活時(shí)間，相對(duì)恒定在100120 d。除血紅蛋白半衰期的影響外，糖化程度基本取決于血糖升高的程度以及持續(xù)時(shí)間。糖化是不可逆的，并且降解血紅蛋白糖化位點(diǎn)的酶系也未知。 總的糖化血清蛋白的檢測(cè)分析，因葡萄糖-蛋白復(fù)合物中的酮胺結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)果糖胺。測(cè)定單一糖化蛋白（主要白蛋白），這些試劑已經(jīng)商品化。由于存在許多分析和解釋的問(wèn)題，果糖胺的測(cè)定通常不用來(lái)監(jiān)測(cè)糖尿病。因此該試驗(yàn)不在這里詳細(xì)討論。 在一些病例中，糖化血紅蛋白的測(cè)定并不可靠或價(jià)值有限，果糖胺的測(cè)定短時(shí)間內(nèi)可作為長(zhǎng)期血糖監(jiān)測(cè)的一種替代方法。糖化血紅蛋白 自從1968年第一次描述了在糖尿病患者中發(fā)現(xiàn)的異常血紅蛋白以來(lái)，關(guān)于葡萄糖及其他碳

27、水化合物與血紅蛋白結(jié)合的糖化產(chǎn)物的術(shù)語(yǔ)，已經(jīng)變化幾次。自從1986年，IUPAC-IUB（國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）已經(jīng)推薦使用糖化血紅蛋白這一名稱(chēng)，即非酶促的血紅蛋白的糖基化。另一方面，更高級(jí)的術(shù)語(yǔ)糖基化血紅蛋白經(jīng)常地用于日常語(yǔ)言和現(xiàn)在的出版物里。 根據(jù)每個(gè)糖化位點(diǎn)和反應(yīng)參與物，總的糖化血紅蛋白分成若干個(gè)亞組分。天然（非糖化）血紅蛋白是A0（2、2鏈)。亞組分（HbA1a1 , HbA1a2 , HbA1b和HbA1c）因血紅蛋白鏈-N末端纈氨酸的游離氨基與不同碳水化合物糖基化而形成。這些亞組分總稱(chēng)為HbA1。除了血紅蛋白鏈的N末端纈氨酸外，血紅蛋白分子內(nèi)其他游離氨基也參與糖基化（鏈N末端

28、纈氨酸、賴(lài)氨酸-氨基）。相對(duì)于HbA1，所有-鏈N末端和其他游離氨基糖基化的血紅蛋白被稱(chēng)作總糖化血紅蛋白。 除基本的成人血紅蛋白AO外，在健康人里發(fā)現(xiàn)少量的胎兒血紅蛋白HbF（2、2鏈）和血紅蛋白A2（2、2鏈）。纈氨酸在鏈N末端，以類(lèi)似的方式糖基化，例如，通過(guò)與葡萄糖的共價(jià)鍵形成HbA2c。表1 糖化血紅蛋白命名HbA（95%97%）血紅蛋白AHbA0（90%）非糖化血紅蛋白部分HbA1（5%7%）糖化血紅蛋白A0（22）  -HbA1a 糖化血紅蛋白HbA1鏈 HbA1a1果糖-1，6-二磷酸的糖化 HbA1a2葡萄糖-6-磷酸的糖化-HbA1b&#

29、160;HbA1帶有未知反應(yīng)部分-HbA1c 75%80%的HbA1，在鏈-N末端纈氨酸D-葡萄糖糖化 1-HbA1c不穩(wěn)定的HbA1c（醛亞肽） S-HbA0穩(wěn)定的HbA1c（酮胺）HbA2(3%)血紅蛋白A2（22）HbF(1%)血紅蛋白F（22）親和層析測(cè)定的糖化血紅蛋白作為總糖化血紅蛋白。 二、指征 -糖尿病中碳水化合物代謝長(zhǎng)期的回顧性的監(jiān)測(cè)。糖化血紅蛋白測(cè)定推薦頻率取決于糖尿病種類(lèi)和（或）治療（表2）。 三、檢測(cè)方法 分析糖化血紅蛋白有幾個(gè)實(shí)用的方法（表3）。 陽(yáng)離子交換色譜法 原理：糖化導(dǎo)致血紅蛋白分子表面陽(yáng)離子丟失。在弱的陽(yáng)離子交換劑中，例如Bior

30、ex70，伴有增加的離子濃度和（或）pH下降，糖化血紅蛋白在非糖化血紅蛋白前先洗脫。這現(xiàn)象產(chǎn)生了糖化血紅蛋白最初的術(shù)語(yǔ)“快速血紅蛋白”。陽(yáng)離子交換色譜法可用于小型、微型或大型柱層析方法或部分或全自動(dòng)的PHLC/FPLC方法。因?yàn)椋渌g后修飾血紅蛋白，例如醛亞胺型、甲?；⒁阴；⒁胰┘雍衔?、降解物、老化人工物品和異常血紅蛋白電荷交換也不同于正常的HbA0，所以已經(jīng)列出了許多陽(yáng)離子交換層析法的干擾因素。使用常規(guī)HPLC的方法。分離糖化血紅蛋白亞組分是能達(dá)到滿(mǎn)足需求的臨床精密度。然而，已知HbA1c的峰不是均一的而是包含一重要的非糖化血紅蛋白部分。少數(shù)糖化血紅蛋白也整合到HbA0主峰中。通過(guò)使

31、用特殊的柱原料（poly-CATA）和3040 min分離時(shí)間可以改善分離效果。這些方法可以作為參考步驟但不適合常規(guī)使用。所有的陽(yáng)離子交換色譜法對(duì)pH和溫度的變化敏感，因此要控制pH和溫度。表2 糖尿病患者HbA1c檢測(cè)時(shí)間頻度的推薦糖尿病類(lèi)型/治療推薦頻率型糖尿病，最小量或常規(guī)的治療每年34次（沒(méi)有建立最佳頻率）型糖尿病每12月加強(qiáng)治療型糖尿病穩(wěn)定的代謝條件下每年2次糖尿病孕婦每12月妊娠期糖尿病每12月說(shuō)明：根據(jù)紅細(xì)胞代謝動(dòng)力學(xué)推測(cè)初始HbA1c值大約每日破壞1/120（0.83%）。因?yàn)樘腔诤线m的治療下甚至健康人也產(chǎn)生，故這個(gè)理論值在體外不能達(dá)到。控制不理想的糖尿病患者通過(guò)加強(qiáng)治療而達(dá)

32、到血糖量正常，可以發(fā)現(xiàn)HbA1c值最大下降率以大約每10 d下降正常血糖的1%（絕對(duì)的）。由于測(cè)定糖化血紅蛋白方法的精確性，兩次測(cè)定值HbA1c的差異大約1%就可認(rèn)為具有臨床相關(guān)性。因?yàn)檫@些原因，在HbA1c兩次測(cè)定間至少有2周的時(shí)間，推薦46周的間隔。因?yàn)樯叩奶腔t蛋白值是長(zhǎng)期高糖血癥的糖尿病患者相當(dāng)可靠的指示劑，因而是可能診斷糖尿病的。在未治療的個(gè)體，正常的糖化血紅蛋白值臨床上可以排除明顯的糖尿病。但由于它不能檢測(cè)糖耐量受損，所以作為診斷和（或）篩選目的唯一的參數(shù)，使用糖化血紅蛋白是存在問(wèn)題的。表3 糖化血紅蛋白分析方法步驟原理分析物樣本體積分析時(shí)間評(píng)   

33、; 估柱色譜法（巨柱）離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c100l血818 h醛亞胺被部分測(cè)定，HbF、HbS、HbC、乙醛副產(chǎn)品產(chǎn)生干擾微柱離子交換色譜法HbA1100l血20 min受Hb變異體干擾、對(duì)溫度和pH敏感HPLC離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c10400l血3.38 min受Hb變異體干擾、對(duì)溫度和pH敏感FPLC離子交換色譜法HbA1a，HbA1b，HbA1c醛亞胺20100l血5 min分離HbA1c和醛亞胺的效果最好；參考方法硫代巴比妥酸水解和酮酸己糖比色測(cè)定HbA1c24l血8 h僅檢測(cè)酮胺形式，醛亞胺被消除；也和硅酸反應(yīng)電池電滲HbA1c2

34、0l血35 min醛亞胺干擾等電聚焦pH56.5HbA1c醛亞胺10l血1 h可檢測(cè)異常血紅蛋白親和層析色譜法苯基硼酸鹽柱總糖化血紅蛋白150l血1 h達(dá)到20個(gè)樣本HbF、HbS、HbC和翻譯后修飾物不干擾免疫化學(xué)方法特異的抗體（單克隆，多克隆）的酶免法和免疫比濁法HbA1c，HbA2c1050l血每1 h達(dá)到250個(gè)樣本Hb變異體不干擾，能檢測(cè)糖化HbA2,HbS1c,但不能檢測(cè)HbF1c 電泳 原理：相比于非糖化血紅蛋白，因糖化而變化的總電荷和糖化血紅蛋白的等電點(diǎn)變化是瓊脂糖凝膠或者pH梯度5.06.5的凝膠等電聚焦電泳分離的基礎(chǔ)。瓊脂糖凝膠電泳的血紅蛋白亞組分分辨率很小，而等電聚焦可以

35、更好地使亞組分分離?？赡苡捎谠囼?yàn)的自動(dòng)化程度不足，重要性已經(jīng)下降。 親和層析 原理：硼酸結(jié)合順式-羥基。商品化的m-氨基苯硼酸瓊脂糖共價(jià)結(jié)合的親和柱已可用于微柱分析檢測(cè)。將血樣本中的血紅蛋白加到層析柱后，所有的糖化血紅蛋白（HbA1和旁鏈糖化的血紅蛋白；總糖化血紅蛋白）與硼酸結(jié)合而非糖化血紅蛋白通過(guò)層析柱可被測(cè)量。在加入高濃度也包含順式-羥基的多羥基復(fù)合物，例如山梨醇后，糖化血紅蛋白與硼酸的結(jié)合被替換而從柱子上洗脫下來(lái)。親和層析法對(duì)經(jīng)翻譯以后修飾的血紅蛋白和病理血紅蛋白的影響相對(duì)不敏感。利用親和層析法，僅能測(cè)定總糖化血紅蛋白。廣泛使用的親和層析方法，允許用經(jīng)驗(yàn)算法從總糖化血紅蛋白值計(jì)算出“標(biāo)準(zhǔn)

36、的HbA1c。”。 免疫分析 在纈氨酸-N-末端糖化的血紅蛋白提供了一個(gè)容易被抗體識(shí)別的抗原表位?？梢杂脝慰寺】贵w或多克隆抗體進(jìn)行放射免疫分析和免疫酶學(xué)分析測(cè)定，抗體特異識(shí)別鏈N-末端糖化的血紅蛋白最后48個(gè)氨基酸組成的抗原表位。異常的血紅蛋白或翻譯后經(jīng)修飾的血紅蛋白無(wú)干擾。 目前的免疫化學(xué)試驗(yàn)不僅檢測(cè)HbA1c，通常也同時(shí)檢測(cè)HbA2c，因?yàn)檠t蛋白A2糖化鏈的表位是相同的?？贵w直接抗-鏈的最后四個(gè)氨基酸的糖化表位的免疫化學(xué)試驗(yàn)也可用進(jìn)行檢測(cè)，例如HbS1c。在大多數(shù)情況下HbA2c意義不大，雖然鐮刀細(xì)胞病時(shí)可以準(zhǔn)確地測(cè)定纈氨酸-N-氨基末端糖化程度，但它仍不能100%代表HbA1c。 四、

37、樣本 EDTA血 1ml 肝素血 1ml 毛細(xì)血管血 預(yù)先包裝系統(tǒng) （肝素化的毛細(xì)收集管） 五、參考范圍 糖化血紅蛋白在年齡或性別上的相關(guān)性并不明顯的。參考范圍取決于分析方法或試劑（表4）。表4 糖化血紅蛋白參考范圍方    法商 標(biāo) 名 稱(chēng)參    數(shù)參考區(qū)間（%）親和層析GHb  IMxGHbHbA1c*GHb 4.87.8HbA1c 4.46.4親和層析Glyc-AffinGHbGHb 4.08.0親和層析BM HbA1HbA1HbA1 5.08.0親和層析Glyc-HbGHbGHb 5.08.0親和層析（微柱）HbA

38、1 微柱試驗(yàn)HbA1HbA1 3.46.1瓊脂糖凝膠電泳DIATRACHbA1cHbA1c 3.35.6免疫比濁，多克隆抗體TinaQuant HbA1cHbA1cHbA1c 4.35.8*HbA1c 3.65.3*EIA，單克隆抗體DAKO HbA1cHbA1cHbA1c 2.84.9*HbA1c 4.55.9*免疫比濁，單克隆抗體DCA2000HbA1cHbA1c 4.26.3免疫比濁，單克隆抗體UnimateHbA1cHbA1c 4.55.7離子交換色譜法（微柱）HbA1c微柱試驗(yàn)HbA1cHbA1c 4.25.9HPLC離子交換色譜法DIAMATHbA1  HbA1cHbA1

39、 5.17.3HbA1c 4.36.1HPLC離子交換色譜法HS-8HbA1  HbA1cHbA1 5.07.8HbA1c 4.45.7HPLC離子交換色譜法L-9100HbA1  HbA1cHbA1 4.56.0HbA1c 3.44.7數(shù)據(jù)來(lái)自包裝說(shuō)明書(shū)或參考文獻(xiàn)，*有不同的標(biāo)準(zhǔn)品；*“標(biāo)準(zhǔn)血紅蛋白”；GHb：總糖化血紅蛋白。 六、臨床意義 評(píng)價(jià)糖尿病患者血糖控制的質(zhì)量可用兩種不同的方法： -第一種方法，68周前的平均血糖與相應(yīng)的糖化血紅蛋白值相關(guān)。通過(guò)使用一種算法，68周前的平均血糖可以從糖化血紅蛋白值導(dǎo)出。這些算法（表5）僅對(duì)個(gè)別方法有效并且不可廣泛地應(yīng)用。 -另一種

40、方法把臨床經(jīng)驗(yàn)與參考范圍的臨界值外推法結(jié)合。根據(jù)WHO的St. Vincent報(bào)告，例如，血糖水平控制理想，糖化血紅蛋白值低于參考人群平均值以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（99.9%參考人群值低于這極限）。血糖水平控制不理想，糖化血紅蛋白值高于參考人群平均值以上五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。在這些值之間的糖化血紅蛋白值說(shuō)明血糖水平的控制在臨界的理想狀態(tài)（表6）。表5 平均血糖濃度和糖化血紅蛋白值之間的關(guān)系（舉例）方程式HbA1c(%)2.07×平均血糖濃度（mmol/L）0.596；r0.98HbA1c(%)0.038×平均血糖濃度（mmol/L）3.78；r0.89平均血糖濃度(mg/dl) 33.3&#

41、215;HbA1c(%)86；r0.96 七、評(píng)價(jià)和問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)化 目前沒(méi)有一個(gè)認(rèn)可的參照物。但有基于特異血紅蛋白鏈N-末端殘基的HbA1c候選參考方法。用內(nèi)切酶酶解Gluc-C完整血紅蛋白分子的方法已經(jīng)被優(yōu)化并用于獲得HbA1c和HbAo的鏈N-末端六肽。這些肽已通過(guò)反相HPLC分離并通過(guò)電離質(zhì)譜分析法定量。 質(zhì)量控制 對(duì)于糖化血紅蛋白的測(cè)定，許多國(guó)內(nèi)和國(guó)際的實(shí)驗(yàn)室調(diào)查組織提供了室間質(zhì)量控制。因?yàn)闆](méi)有參考方法或國(guó)際認(rèn)可的參考物可用，靶值往往根據(jù)不同的測(cè)定方法和（或）制造商提供的值或同一分析系統(tǒng)組模式獲得。表6 血糖控制的評(píng)價(jià)（根據(jù)St. Vincent報(bào)告）參數(shù)好（ 3SD）臨界（ 35SD）

42、差（ 5SD）HbA1（%）HbA1c（%）8.0*6.5*8.09.5*6.57.5*9.5*7.5*取決于使用的方法。參考平均值和 倍標(biāo)準(zhǔn)差（SD）*示范值，參考人群：HbA1： 5.75；SD0.75 HbA1c： 5.0；SD0.5 采樣，穩(wěn)定性 無(wú)需特別的條件輔助病人的準(zhǔn)備和樣本采集。高脂血癥的血樣由于樣本的濁度會(huì)使光度計(jì)測(cè)定產(chǎn)生錯(cuò)誤。因?yàn)樵隗w外特別在高糖血癥時(shí)，糖化將繼續(xù)進(jìn)行，所以樣本收集之后應(yīng)盡可能快的分析。 樣本長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)后（34 d），紅細(xì)胞代謝產(chǎn)生血紅蛋白相關(guān)的谷胱甘肽加合物（HbA1d/ HbA3），特別是在色譜法時(shí)會(huì)干擾試驗(yàn)。溶血產(chǎn)物不如全血穩(wěn)定。 因?yàn)樘腔t蛋白的結(jié)

43、果與總血紅蛋白有關(guān)，體位或靜脈或毛細(xì)血管采血將不會(huì)引起干擾。 因?yàn)檠t蛋白的壽命長(zhǎng)以及特別糖化動(dòng)力學(xué)，估計(jì)不受短期生理節(jié)奏影響。僅瞬間的高糖血癥可以引起醛亞胺部分的升高。 血紅蛋白病 已經(jīng)報(bào)道了有超過(guò)400種異常的血紅蛋白（氨基酸交換，缺失）。一定程度上，這些主要影響糖化血紅蛋白的色譜測(cè)定。因每次洗脫模式的不同，糖化血紅蛋白值可能是過(guò)低或過(guò)高。從體外實(shí)驗(yàn)已知糖化血紅蛋白值20%是不太可能的，往往提示存在異常的血紅蛋白。此外，血紅蛋白病經(jīng)常與造血作用損傷和（或）溶血有關(guān)，這為解釋與方法無(wú)關(guān)的糖化血紅蛋白值的變化增加了困難。親和色譜法不受異常的血紅蛋白影響。對(duì)于免疫化學(xué)方法，異常的血紅蛋白的干擾理

44、論上是可能的，因?yàn)槿绻@些血紅蛋白改變HbA1c表位的三維結(jié)構(gòu)會(huì)使它難接近抗體。然而迄今為止，并沒(méi)有描述這樣異常的血紅蛋白。 胎兒血紅蛋白（HbF）在胎兒出生時(shí)占到所有血紅蛋白的大約80%，在出生后第1個(gè)月，下降到不到1%。與方法相關(guān)的胎兒血紅蛋白的干擾，特別是在色譜法和電泳法中，僅在嬰兒達(dá)到第9個(gè)月前和罕見(jiàn)的持續(xù)帶有遺傳性胎兒血紅蛋白的成年人，以及地中海貧血產(chǎn)生的代償?shù)?，過(guò)量的HbF，才能被檢測(cè)到。 血液學(xué)疾病 血紅蛋白的長(zhǎng)壽命連同特殊的糖化動(dòng)力學(xué)使我們可以根據(jù)糖化血紅蛋白值回顧性評(píng)價(jià)血糖濃度。紅細(xì)胞存活時(shí)間的縮短可導(dǎo)致血紅蛋白糖化下降。 所有縮短紅細(xì)胞存活時(shí)間的疾病，比如慢性溶血，會(huì)產(chǎn)生與

45、方法學(xué)無(wú)關(guān)的假性的低糖化血紅蛋白值。作為替代物，糖化血清蛋白（果糖胺）的測(cè)定可以提供病人前23周中的代謝的情況。 延長(zhǎng)紅細(xì)胞存活時(shí)間的疾病，例如脾切除病人，因?yàn)檠娱L(zhǎng)時(shí)間通常是極少的，所以不引起糖化血紅蛋白值顯著上升。表7 異常血紅蛋白和翻譯后修飾的可能影響測(cè)定原理方法HbFHbS/C等糖化變異體如HbS1c1-HbA1c(醛亞胺)HbA1ach乙醛HbA1c乙酰水楊酸HbA1d谷胱甘肽（儲(chǔ)備）碳化Hb離子交換色譜法HPLC/FPLC微柱電泳瓊脂糖凝膠IEF*親和色譜法硼酸結(jié)合免疫分析比濁法EIA化學(xué)法TBA法可能的影響和（或）修飾或糖化變異體可被檢測(cè)到；*等電聚焦。藥物治療，藥物和化學(xué)物 大量藥物和環(huán)境中的化學(xué)物品可以與血紅蛋白形成化合物，主要干擾色譜方法。乙酰水楊酸（乙酰化血紅蛋白）和酒精（乙醛加合物的血紅蛋白）的作用數(shù)據(jù)和有關(guān)這些化合物的分析及臨床相關(guān)性是有爭(zhēng)論的。特別是大量地連續(xù)服用這些物質(zhì)，應(yīng)考慮可能的影響。 腎功能不全 部分尿素自然地分解成氰酸鹽和銨離子。如同異氰酸鹽，氰酸鹽通過(guò)氨甲酰基化和許多的蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定化合物。腎衰竭和尿素濃度增加的病人，可以觀察到氰酸鹽濃度上升并