糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断.ppt

,糖尿病与糖代谢紊乱的实验诊断,邵逸夫医院内分泌科 周嘉强,概 述,血糖：特指血液中的葡萄糖 空腹血糖正常范围3.89-6.11mmol/L （70-110mg/L） 血糖的浓度稳定取决于血液中葡萄糖的来源和去路的平衡,血糖的来源与去路,食物中的糖 食物中的糖类物质在胃肠道消化后以单 糖形式吸收入血 主要来源 机体内储存的糖原分解 空腹血糖的主要来源 糖异生作用 非糖物质转变成葡萄糖 单糖的转化 半乳糖、果糖等转变为葡萄糖,血糖的来源：,血糖的来源与去路,氧化供能 有氧氧化和无氧酵解产生ATP 合成糖原 转化成非糖物质 转化成甘油、脂肪酸、氨基酸 转化为其他糖或糖类衍生物 核糖、氨基多糖,血糖的去路： 主要是组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,血糖,血糖来源和去路,随尿排出,血糖浓度的调节,控制血糖来源与去路的动态平衡调节中，神经、肝脏、内分泌因素及某些体液调节因子起着重要作用 激素和体液调节因子对血糖的调节作用最直接、最精细,胰岛素,调节血糖最重要的激素 由胰腺胰岛beta-细胞所分泌的多肽 每日分泌约40U 胰岛素分泌主要受血糖影响，呈双时相脉冲式分泌 某些氨基酸、胰腺和胃肠激素、药物可刺激胰岛素分泌,基础胰岛素分泌：没有外源性刺激物，空腹状态时胰岛素的分泌水平 负荷后胰岛素分泌：指beta-细胞对外源性刺激物的反应，葡萄糖是最主要的胰岛素分泌刺激物,胰岛素的分泌模式,葡萄糖刺激后胰岛素的分泌可分为两个时相 第一时相：快速分泌相。当循环中葡萄糖浓度突然升高时，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 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，持续数小时,胰高血糖素,胰岛a-细胞分泌的一种多肽激素 通过肝脏增加糖原分解和糖异生作用升高血糖 是最重要的升糖激素,肾上腺素,是肾上腺髓质分泌的一种儿茶酚胺类激素 通过刺激肝糖原和肌糖原的分解而升高血糖 可刺激胰高血糖素分泌，抑制胰岛素分泌,生长激素,是垂体分泌的一种多肽激素 促进糖异生和脂肪分解,皮质醇,由肾上腺皮质分泌的激素 促进糖异生及蛋白质和脂肪分解,甲状腺素,由甲状腺分泌的激素 通过促进糖原分解而升高血糖 促进胃肠蠕动和增加糖在肠道内的吸收率,由胰岛delta-细胞、胃肠道和下丘脑分泌的多肽激素 通过抑制生长激素的释放，调节胰高血糖素和胰岛素的分泌而对血糖起调节作用,生长抑素,是一类协助葡萄糖从高浓度区跨膜转运到低浓度区的蛋白因子 GLUT-2是胰岛beta-细胞膜上的转运蛋白 GLUT-4是脂肪细胞和肌细胞的转运蛋白,葡萄糖转运因子,是一类结构和功能类似胰岛素的多肽激素 包括IGF-1和IGF-2 IGF-1是细胞生长和分化的主要调节因子之一，有降低血糖的作用,胰岛素样生长因子,糖代谢紊乱的常用实验检测,葡萄糖检测,空腹血浆血糖 随机血糖 检测方法：葡萄糖氧化酶法和己糖激酶法 正常值：3.96.1mmol/l,临床意义,糖尿病 内分泌疾病：巨人症、肢端肥大症、皮质醇增多症 应激性高血糖：颅脑损伤、心梗 药物影响：噻嗪类利尿药、口服避孕药 肝源性血糖升高：严重肝病变 胰腺病变：胰腺癌、胰外伤 其他病理性升高：妊娠呕吐、脱水 生理性升高：餐后12小时、高糖饮食 医源性因素：大量服药激素,升 高,胰岛素分泌过多：胰岛beta-细胞增生或肿瘤，口服降糖药 对抗胰岛素的激素分泌不足 肝糖原储存缺乏 其他：长期营养不良，长期不能进食 生理性低血糖：饥饿、剧烈运动,临床意义,降 低,尿糖检测,当血糖浓度高于肾糖阈（8.910.0mmol/L）时，可出现糖尿 尿糖阳性是诊断糖尿病的重要线索，但不是诊断糖尿病的依据 尿糖阴性不能排除糖尿病的可能,口服葡萄糖耐量试验（OGTT）,试验前3天每日饮食含糖不低于150g，维持正常活动 试验前3天停服影响糖代谢的药物 试验前应空腹1016h 成人葡萄糖量为75g，儿童按1.75g/kg体重计算，总量不超过75g 将葡萄糖溶解于300ml水中 抽取空腹血糖后将葡萄糖溶液于5分钟内喝完 每30分钟抽血测定葡萄糖，共4次 试验过程中，病人精神和身体都处于休息状态 整个试验期间，不可吸烟、喝咖啡和进食等,WHO推荐的OGTT方法：,口服葡萄糖耐量试验（OGTT）,主要用于诊断症状不明显或血糖升高不明显的可疑糖尿病,糖尿病诊断的依据 糖代谢紊乱阶段的指示：正常、糖尿病前期、糖尿病,临床意义：,静脉血浆血糖 糖尿病 空 腹 7.0 (126) 和/或 服糖后2小时 11.1 (200) IGT 空 腹 7.0 (126) 和 服糖后2小时 7.8 (140) 11.1 (200) IFG 空 腹 6.1 (110) 7.0 (126) 和 服糖后2小时 7.8 (140),注：血糖浓度单位为mmol/L (mg/dl)；IGT，糖耐量低减； IFG，空腹血糖受损。,糖尿病及其他类型高血糖的诊断标准,葡萄糖耐量曲线,适应症与OGTT相同 用于不能耐受大剂量口服葡萄糖或胃切除后的患者 方法：一般用50的葡萄糖50ml（25g），1min内注完。注射后2、3、5、8、10分钟取静脉血测血糖、胰岛素和/或C肽,静脉葡萄糖耐量试验（IVGTT）,胰岛素释放试验,在OGTT的同时测定血浆胰岛素水平以了解胰岛beta-细胞功能 参考范围：糖负荷后1小时，胰岛素达高峰，为空腹的510倍，2小时后开始下降，3小时后达空腹水平 临床意义：用于糖尿病分型诊断及低血糖症的鉴别,C肽释放试验,由胰岛素原降解时形成的、和胰岛素等分子分泌的一个多肽 与胰岛素释放试验同时进行 临床意义：反映胰岛beta-细胞功能，可以鉴别低血糖的原因,C肽的检测比胰岛素具有更多优点： 胰岛素经门静脉进入肝脏，其中40-50在肝内分解，半衰期仅5-6分钟 C肽被肝脏摄取少，约10，半衰期长，10-13.5分钟，外周血C肽浓度为胰岛素的5-10倍 C肽测定不受外源胰岛素的影响，能较准确地反映胰岛beta-细胞功能,胰岛素与C肽测定的比较,胰岛素原测定,是胰岛素的前身物质，由86个氨基酸组成 测定胰岛素原有助于判断血浆胰岛素水平,正常人及T2DM病人OGTT时胰岛素分泌特点,Pratley RE et al: Diabetologia 44:929-945; 2001,糖摄入后时间(分钟）,廖二元等.内分泌学,2004,1425,糖化蛋白检测,葡萄糖可以和蛋白质中的氨基酸残基上的游离氨基形成席夫碱，发生分子重排反应，形成二羰基化合物 多个类似分子发生交联反应，最后形成糖基化终末产物 由此生成的蛋白称为糖化蛋白 缓慢的、不可逆的非酶促反应，与血糖浓度和高血糖存在时间相关 蛋白的糖基化可使蛋白质失去活性，造成多种器官的功能障碍，是导致糖尿病慢性并发症的主要原因之一 糖化蛋白是监控血糖控制效果的重要指标,糖化血红蛋白测定,成人血红蛋白(Hb)由HbA、HbA2和HbF组成 HbA中的缬氨酸易被糖基化，形成HbA1(GHb) HbA1a、HbA1b、HbA1c分别是1,6二磷酸果糖和6磷酸葡萄糖、丙酮酸、葡萄糖的糖基化HbA产物 HbA1c占GHb的大部分 GHb测定常用离子交换层析法、免疫法或电泳法 HbA1c测定常用高效液相色谱法或免疫学方法,糖化血红蛋白测定,HbA1c浓度与红细胞寿命（平均120天）和该时期血糖的平均浓度有关 反映检测前68周的平均血糖水平 与空腹及餐后血糖有很好的相关性 可从HbA1c值推算平均血糖水平，推算公式如下：平均血糖估计值=30.9（糖化血红蛋白）-60.6,果糖胺测定,主要是测定糖化白蛋白 测定方法有高效液相色谱法、亲和层析、分光光度法 反映检测前2-3周平均血糖水平，因白蛋白半寿期约为20天,酮体检测,是乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三者的总称， 是脂肪酸分解过程中的产物 当代谢紊乱发展至脂肪分解加速、血清酮体积聚超过正常水平时称为酮血症，其临床表现称为酮症，过多酮体从尿中排出形成酮尿症，当酮体积聚而发生代谢性酸中毒时称为酮症酸中毒,尿酮体测定,采用硝基氢氰酸盐试验法，与尿中的乙酰乙酸、丙酮反应，定性测定 尿酮体阳性，对于新发病患者提示为1型糖尿病，对2型糖尿病或正在治疗的患者提示疗效不好或出现严重并发症,血-羟丁酸测定,酮症酸中毒使体内NADH生成增加，进而使乙酰乙酸形成-羟丁酸，严重酸中毒时， -羟丁酸与乙酰乙酸的比例可升至16：1 -羟丁酸可以更真实地反映酮症酸中毒的状况 血-羟丁酸正常范围为0.030.30mmol/l 升高见于：糖尿病酮症酸中毒，各种原因所致的长期饥饿、妊娠毒血症、饮食中缺少糖类或营养不良,血乳酸测定,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 血乳酸正常范围0.51.7mmol/L 升高见于：糖尿病乳酸性酸中毒，休克的不可逆期、心肺功能失代偿期,胰岛相关自身抗体检测,多数1型糖尿病患者体内存在自身抗体 是胰岛细胞及功能遭到破坏的重要标志,胰岛素自身抗体(IAA),是1型糖尿病的标志性抗体之一，反映机体对胰岛素的自身免疫性 可在1型糖尿病的亚临床期和临床期出现，成人患者阳性率低,胰岛细胞自身抗体(ICA),是一类在胰岛细胞损伤时产生的多克隆混合型抗体 ICA的存在是胰岛beta-细胞遭到破坏的重要证据 ICA主要见于1型糖尿病，起病初期阳性率为85，成人为70-80，随病程延长ICA检出率下降，病程达10年阳性率不到10。患者直系亲属如ICA阳性，5年内发生糖尿病的风险大于50,谷氨酸脱羧酶自身抗体(GADA),GAD是将谷氨酸转化为抑制性神经递质gama-氨基丁酸的转化酶 有两种异构体，GAD65和GAD67 胰腺中主要是GAD65,脑组织中主要是GAD67 GAD65Ab的存在提示胰岛beta-细胞遭受破坏和部分功能丧失，对1型糖尿病的预测、诊断和治疗具有重要意义 GAD65Ab检测灵敏度高，达7090，阳性可稳定数年，时间相对较长，对LADA诊断价值更大 被认为是灵敏度和特异性最高的项目,胰岛瘤相关抗原-2自身抗体(IA-2A),属于受体型蛋白酪氨酸磷酸酶超家族成员 亦称为蛋白酪氨酸磷酸酶样蛋白 IA-2A存在于6080的新诊1型糖尿病 IA-2及其抗体对1型糖尿病的发病机制研究、诊断分型、预测筛查及早期防治均有重要应用价值,尿微量白蛋白检测,正常肾小球可滤过一些低分子量蛋白质，经近端肾小管重吸收 24h尿白蛋白排出量低于30mg，尿蛋白定性阴性 当尿白蛋白量超过300mg/24h，尿蛋白定性阳性 微量白蛋白尿指24h尿液中白蛋白排出量为30-300mg，或者尿白蛋白排泄率在20-20ug/min 微量白蛋白尿是糖尿病肾病早期、灵敏的诊断指标,糖尿病的实验诊断,糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或/和胰岛素抵抗而引起的代谢性疾病，其特征是高血糖症 典型症状为多饮、多尿、多食和体重下降 长期高血糖将导致多种器官，尤其是眼、肾、神经和血管系统的损害、功能紊乱和衰竭 按病因分为四大类型 糖尿病的实验室检测指标在糖尿病及其并发症的筛查、病因分类、临床诊断和鉴别诊断、疗效评估、病情监测以及病理机制探讨方面具有重要价值,糖尿病早期筛查指标,血糖 最常用的筛查指标，经济、简单、有效 胰岛相关自身抗体（IAA、ICA、GADA、IA-2A) 胰岛素释放试验 基因标志物（HLA基因型）,糖尿病诊断指标,空腹血糖 OGTT(2h-PG) 随机血糖,诊断标准：典型糖尿病症状 + 随机血糖11.1mmol/l或空腹血糖水平7.0mmol/l或OGTT中，2hPG水平11.1mmol/l。若症状不典型者，需另一天再次证实,糖尿病鉴别诊断指标,胰岛相关自身抗体（IAA、ICA、GADA、IA-2A) 酮体 胰岛素、C肽测定及胰岛素、C肽释放试验,糖尿病急性并发症指标,血糖和尿糖 血酮体和尿酮体 酸碱失衡情况（pH和碳酸氢盐） 细胞内脱水或治疗中的异常情况（如钾、钠、磷酸盐和渗透压等） 血乳酸,急性并发症主要包括糖尿病酮症酸中毒、非酮症高渗性糖尿病昏迷、乳酸性酸中毒,糖尿病慢性并发症指标,糖尿病慢性病变主要是大血管病变和微血管病变 目前还没有理想的实验室指标 对糖尿病患者定期进行以下检查是必要的： 肾功能有关指标：尿蛋白、尿白蛋白、血肌酐及清除率 血脂检测指标：TG,Tch,HDL,LDL 胰岛beta-细胞功能指标：胰岛素、C肽 甲状腺功能 AGEs、细胞因子、氧自由基等,糖尿病病程和疗效的实验监测指标,血糖测定 自我监测，医院定期检查 糖化血红蛋白、果糖胺 C肽水平,糖尿病常用临床检验,低血糖症的实验诊断,低血糖症的实验诊断,机体在神经和内分泌调节作用下血糖维持在一个较窄范围内波动 当血糖降低至4.44.7mmol/L时胰岛素停止分泌 当血糖降低至3.63.9mmol/L时，可刺激胰高血糖素、肾上腺素、皮质醇和生长激素释放 当疾病或降血糖药物作用过强，胜过升糖激素的代偿能力或代偿作用发生障碍时，血糖进一步降低，出现低血糖症状,低血糖症及其分类,指血糖浓度低于空腹血糖正常下限，同时伴有相应的临床症状和体征，空腹血糖低于2.5mmol/L (45mg/dl），老年人低于3.0mmol/L 临床症状与交感神经和中枢神经系统功能异常相关 按与饮食的关系，可分为：吸收后（空腹）低血糖和餐后（反应性）低血糖,低血糖症实验检测,空腹血糖测定 主要诊断方法 延长空腹时间血糖测定 适用于空腹血糖处于临界水平，未达2.5mmol/L 禁食运动试验 5小时OGTT试验 主要诊断餐后低血糖。早期2型糖尿病及特发性功能性低血糖，常在服糖后24小时发生低血糖，短时间内可恢复到服糖前水平,低血糖症实验检测,血胰岛素、C肽测定 对胰岛素瘤有诊断价值 胰岛细胞相关抗体测定 有助于自身免疫疾病的诊断 血酮体水平测定 有助于病因鉴别。胰岛素瘤者血-羟丁酸低于0.6mmol/L，而严重肝病、营养不良、饥饿时-羟丁酸超过0.6mmol/L,低血糖症几种常见类型,新生儿低血糖症 新生儿血糖浓度远远低于成人，平均1.94mmol/L，发生短暂 成人空腹低血糖症 由于肝脏葡萄糖的生成速率下降或机体对葡萄糖的利用增加所致，经典试验是72小时饥饿试验 餐后低血糖症 包括药物、胰岛素抗体、抗胰岛素受体抗体、先天疾病、反应性低血糖症 糖尿病性低血糖症,脂质代谢紊乱的实验诊断,血脂主要是指血液中的胆固醇和甘油三酯 由于胆固醇和甘油三酯都不溶于水,在血液中不是以游离的形式存在,而是与特殊的蛋白质即载脂蛋白结合形成脂蛋白,这样血脂才能被运输至组织进行代谢,概 述,胆固醇最早由动物胆石中分离出来，是具有羟基的固醇类化合物 所有固醇(包括胆固醇) 均具有环戊多氢菲的共同结构 在人体内,胆固醇主要以游离胆固醇及胆固醇酯形式存在 胆固醇具有下列生理功能: 细胞膜结构成分; 合成类固醇激素; 合成胆汁酸。,胆固醇（TC）,是甘油分子中的三个羟基被脂肪酸酯化而形成的,亦称为三酯酰甘油 甘油三酯具有下列生理功能: 供能和储能 作为结构脂质的基本构件 参与机体物质和能量代谢,甘油三酯( TG),脂蛋白,颗粒变小,脂蛋白代谢途径,人体脂蛋白有两条代谢途径： 外源性代谢途径：指饮食摄入的胆固醇和甘油三酯在小肠中合成CM及其代谢过程 内源性代谢途径：指由肝脏合成的VLDL转变为IDL和LDL，以及LDL被肝脏或其他器官代谢的过程 胆固醇逆转运途径：HDL的代谢,乳糜微粒（CM）,颗粒最大，密度最小，富含TG,但Apo比例最小 主要功能是把外源性TG运送到体内肝外组织 不引起动脉粥样硬化，但易诱发急性胰腺炎,极低密度脂蛋白（VLDL）,颗粒比CM小，密度约为1，也富含TG,但所含TC、磷脂和Apo比例增大 主要功能是把内源性TG运送到体内肝外组织，也向外周组织间接或直接提供胆固醇 VLDL水平升高是冠心病的危险因素,低密度脂蛋白（LDL）,颗粒比VLDL小，密度比VLDL高，TC所占比例大，ApoB100占Apo含量的95 主要功能是将胆固醇转运到肝外组织 为导致动脉粥样硬化的重要脂蛋白，氧化LDL具有更强的致动脉粥样硬化作用 小而密LDL,易进入动脉壁内，易被氧化修饰，具有更强的致动脉粥样硬化作用,高密度脂蛋白（HDL）,颗粒最小，密度最高，蛋白质和脂肪含量各占一半，载脂蛋白以ApoAI和ApoAII为主 主要功能是将外周组织包括动脉壁在内的胆固醇转运到肝脏进行代谢胆固醇的逆转运，可能是HDL抗动脉粥样硬化作用的主要机制,脂蛋白的主要特性,脂蛋白异常血症表型分类,血脂异常的临床分型,高胆固醇血症 高甘油三酯血症 混合性高脂血症 低高密度脂蛋白胆固醇血症,按是否继发于全身系统疾病分类,原发性血脂异常 遗传基因缺陷和环境因素综合作用 继发性血脂异常 全身性疾病：糖尿病、甲状腺功能减退症、库兴综合征、肝肾疾病、系统性红斑狼疮、骨髓瘤 药物：噻嗪类利尿剂、beta-受体阻滞剂、糖皮质激素,常见脂质代谢紊乱性疾病的实验诊断,血浆脂类及脂蛋白的水平受到多种基因和环境的影响 临床上以脂蛋白代谢紊乱、代谢综合征和动脉粥样硬化最常见,原发性脂蛋白代谢紊乱症,家族性高甘油三酯血症 家族性高胆固醇血症 单基因家族性高胆固醇血症 家族性ApoB100缺陷症 高HDL-C血症 ApoC II缺陷症 ApoE异常症 乳糜微粒潴留性疾病 其他家族性脂蛋白代谢紊乱疾病,继发性高脂蛋白血症,胰岛素缺乏，使FFA经肝脏合成VLDL增加，LPL活性降低，使CM、VLDL降解减少，导致TG升高，HDL降低,糖尿病,继发性高脂蛋白血症,甲状腺功能减退症,甲状腺功能不足，肝LDL-2受体减少，导致高胆固醇血症 LPL、HTGL酶活性降低，VLDL、IDL降解减少，导致TG升高，HDL降低,代谢综合征,代谢综合征是一组以胰岛素抵抗为主要表现的心血管疾病危险因素的集合，包括了腹型肥胖，胰岛素抵抗、血脂异常、高血糖、高血压为特征的症候群,代谢综合征,国际糖尿病联盟（IDF）2005年代谢综合征诊断标准如下： 以中心性肥胖为基本条件，根据腰围判断：男90cm、女80cm，合并以下4项指标中任意2项： （1）甘油三酯(TG)水平升高: 150 mg/dl(1.7 mmol/L),或已接受相应治疗； （2）高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平降低：男性40 mg/dl(0.9 mmol/L)；女性50 mg/dl(1.1mmol/L),或已接受相应治疗； （3）血压升高: 收缩压130 mmHg或舒张压85 mmHg,或已接受相应治疗或此前已诊断高血压； （4）空腹血糖升高：空腹血糖100 mg/dl(5.6 mmol/L),或已接受相应治疗或此前已诊断2型糖尿病,动脉粥样硬化,是指动脉壁内膜下发生脂质沉积，平滑肌细胞及胶原纤维增生，伴有坏死及钙化，形成粥样斑块等不同程度病变的慢性血管炎症性疾病 是一种慢性进行性的疾病过程 血脂异常在AS病理形成中具有重要作用 血浆高TC、TG、LDL-C，低HDL-C是AS的独立危险因素,谢谢,