糖代谢相关检验

1、学习内容学习内容第一节第一节 血糖测定血糖测定第二节第二节 血清糖基化蛋白测定血清糖基化蛋白测定第三节第三节 胰岛素释放及胰岛素释放及C肽释放试验肽释放试验第四节第四节 糖代谢产物测定糖代谢产物测定第五节第五节 其他糖测定其他糖测定学习目标学习目标掌握血糖及口服糖耐量试验的概念、实验原理、操作方掌握血糖及口服糖耐量试验的概念、实验原理、操作方法及临床应用；掌握糖化血清蛋白测定的原理、方法学法及临床应用；掌握糖化血清蛋白测定的原理、方法学评价及临床应用评价及临床应用熟悉胰岛素及胰岛素释放试验的临床应用；熟悉熟悉胰岛素及胰岛素释放试验的临床应用；熟悉C-肽及肽及C-肽释放试验的临床应用。肽释放试验

2、的临床应用。了解血乳酸、丙酮酸、了解血乳酸、丙酮酸、-羟丁酸及其他糖的测定。羟丁酸及其他糖的测定。能规范、熟练地进行血糖测定、口服糖耐量试验、糖化能规范、熟练地进行血糖测定、口服糖耐量试验、糖化血红蛋白和糖化血清蛋白的测定，并正确解释实验结果血红蛋白和糖化血清蛋白的测定，并正确解释实验结果糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物，糖代谢（合物，糖代谢（carbohydrate metabolism）指葡萄糖）指葡萄糖(glucose，Glc)、糖原、糖原(glycogen，Gn)等在体内的一系列复杂等在体内的一系列复杂的化学反应。

3、的化学反应。在人体内糖的主要形式是葡萄糖在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose，Glc)及糖原及糖原(glycogen，Gn)。葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在机体。葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在机体糖代谢中占据主要地位；糖原是葡萄糖的多聚体糖代谢中占据主要地位；糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量。与糖原都能在体内氧化提供能量。前言前言临床常用检测试验：血糖浓度测定，口服葡萄糖耐量试验，临床常用检测试验：血糖浓度测定，口服葡萄糖耐量试验，糖化血红蛋白测定，

4、糖化血清蛋白测定，胰岛素及胰岛素释糖化血红蛋白测定，糖化血清蛋白测定，胰岛素及胰岛素释放试验，放试验，C-肽及肽及C-肽释放试验，糖代谢产物（血乳酸、丙酮、肽释放试验，糖代谢产物（血乳酸、丙酮、-羟丁酸）测定，其他糖（果糖、半乳糖）测定等。羟丁酸）测定，其他糖（果糖、半乳糖）测定等。第一节第一节血糖测定血糖测定血糖一般指血液中的葡萄糖。在激素等因素的调节下，血血糖一般指血液中的葡萄糖。在激素等因素的调节下，血糖浓度保持相对恒定。糖浓度保持相对恒定。健康人群空腹血糖的参考范围通常为健康人群空腹血糖的参考范围通常为3.896.11mmol/L（70110mg/dl），但），但2003年美国糖尿病协

5、会（年美国糖尿病协会（ADA）建议）建议下调参考范围上限为下调参考范围上限为5.6mmol/L（100mg/dl）。）。 血糖血糖血糖浓度取决于血糖的来源及去路的动态平衡。血糖的来血糖浓度取决于血糖的来源及去路的动态平衡。血糖的来源主要受机体进食的影响，而去路则取决于机体对血糖的源主要受机体进食的影响，而去路则取决于机体对血糖的利用。利用。 一、糖代谢概述一、糖代谢概述根据机体所处的不同状态，血糖主要有三个来源：根据机体所处的不同状态，血糖主要有三个来源： 1食物中糖类的消化吸收食物中糖类的消化吸收 2糖原的分解糖原的分解 3非糖物质的转化非糖物质的转化（一）血糖的来源（一）血糖的来源葡萄糖的

6、代谢过程根据机体的需要而定，主要代谢葡萄糖的代谢过程根据机体的需要而定，主要代谢去路有：去路有： 1有氧氧化有氧氧化 2合成糖原合成糖原 3转换为非糖物质转换为非糖物质 4转换为其他糖类衍生物转换为其他糖类衍生物 5生成尿糖生成尿糖（二）血糖的去路（二）血糖的去路血糖的来源与去路血糖的来源与去路血糖如何维持稳定？血糖如何维持稳定？关键酶调节关键酶调节关键酶如何调节关键酶如何调节激素调节激素调节常见的升高血糖的激素常见的升高血糖的激素胰高血糖素、糖皮质激素和肾上腺素胰高血糖素、糖皮质激素和肾上腺素常见的降低血糖的激素常见的降低血糖的激素胰岛素胰岛素二、血糖浓度的调节二、血糖浓度的调节定义：胰岛素

7、（定义：胰岛素（insulin）是由）是由胰岛胰岛细胞细胞合成分泌的多肽激合成分泌的多肽激素。它主要作用于素。它主要作用于肝脏、骨骼肌和脂肪组织肝脏、骨骼肌和脂肪组织。功能：一方面促进这些组织细胞摄取葡萄糖，并转换成糖功能：一方面促进这些组织细胞摄取葡萄糖，并转换成糖原或脂肪贮存；另一方面抑制肝脏的糖原分解和糖异生，原或脂肪贮存；另一方面抑制肝脏的糖原分解和糖异生，从而降低血糖。从而降低血糖。（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素胰岛素定义定义功能功能 化学构成化学构成人胰岛素含人胰岛素含51个氨基酸残基，分子量个氨基酸残基，分子量5808，由，由A、B两条链组两条链组成，含两个链间二

8、硫键和一个链内二硫键。人胰岛素有别于成，含两个链间二硫键和一个链内二硫键。人胰岛素有别于其他生物的胰岛素，但其其他生物的胰岛素，但其B链的链的C末端（末端（B23B26）具有高度）具有高度保守性，是胰岛素生物学活性的决定性区域，故不同来源的保守性，是胰岛素生物学活性的决定性区域，故不同来源的胰岛素在免疫学和生物学活性上有相似性胰岛素在免疫学和生物学活性上有相似性（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素胰岛素 合成过程合成过程首先在胰岛首先在胰岛细胞的核糖体上合成含细胞的核糖体上合成含100个氨基酸残基的个氨基酸残基的前胰前胰岛素原（岛素原（preproinsulin）。）。前胰岛素原很快

9、被酶前胰岛素原很快被酶切去信号肽切去信号肽，生成，生成86个氨基酸的胰岛素个氨基酸的胰岛素原（原（proinsulin）。）。最后胰岛素原通过蛋白酶作用，切掉最后胰岛素原通过蛋白酶作用，切掉4个氨基酸残基，水解个氨基酸残基，水解为为51个氨基酸的胰岛素和个氨基酸的胰岛素和31个氨基酸的个氨基酸的C-肽（肽（C-peptide）。）。 （一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素胰岛素（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛胰岛素素前胰岛素原前胰岛素原（preproinsulin）胰岛素原胰岛素原（proinsulin）胰岛素胰岛素（insulin）C-肽肽（C-peptide） 释放释放

10、激动剂：葡萄糖、氨基酸、胰腺、胃肠激素等。激动剂：葡萄糖、氨基酸、胰腺、胃肠激素等。阻断剂：高血糖、生长抑素和阻断剂：高血糖、生长抑素和-肾上腺素能。肾上腺素能。（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素胰岛素胰岛素主要为肝脏摄取并降解，少量由肾小球滤过，并在近胰岛素主要为肝脏摄取并降解，少量由肾小球滤过，并在近曲小管重吸收和降解。胰岛素在体循环中的生物半寿期为曲小管重吸收和降解。胰岛素在体循环中的生物半寿期为45min。 主要通过胰岛素和胰岛素受体的结合，触发细胞内特异性的主要通过胰岛素和胰岛素受体的结合，触发细胞内特异性的信号转导，从而产生相应的生物学效应。信号转导，从而产生相应的生物

11、学效应。 （一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素胰岛素 降解降解 作用机制作用机制胰岛素样生长因子（胰岛素样生长因子（insulin like growth factors， IGF）是一种是一种多肽，与胰岛素的结构相似，具有类似于胰岛素的代谢作用多肽，与胰岛素的结构相似，具有类似于胰岛素的代谢作用和促生长作用，主要有和促生长作用，主要有IGF I和和IGF II。IGF I又称生长调节素又称生长调节素C（somatomedin C），），是细胞生长和分化的主要调节因子之是细胞生长和分化的主要调节因子之一，而一，而IGF II的生理作用尚不清楚。的生理作用尚不清楚。IGF I主要由肝脏

12、产生，其主要由肝脏产生，其他许多阿组织也可合成他许多阿组织也可合成IGF I，但不入血，仅在局部发挥作用。但不入血，仅在局部发挥作用。血液中，血液中，IGF浓度约比胰岛素高浓度约比胰岛素高1 000倍，但绝大部分与特异倍，但绝大部分与特异性蛋白质结合，仅少量以游离形式存在。而胰岛素在血液中性蛋白质结合，仅少量以游离形式存在。而胰岛素在血液中全部是游离的，因此相比胰岛素，血液中全部是游离的，因此相比胰岛素，血液中IGF的活性很低。的活性很低。IGF通过特异性的通过特异性的IGF受体或胰岛素受体而发挥作用。受体或胰岛素受体而发挥作用。（一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素样生长因子胰岛素样

13、生长因子IGF I在正常糖代谢中的作用尚不清楚，外源性注入可导致低在正常糖代谢中的作用尚不清楚，外源性注入可导致低血糖，而血糖，而IGF I缺乏可引起生长迟缓。胰腺外肿瘤可致缺乏可引起生长迟缓。胰腺外肿瘤可致IGF的生的生成过量，患者可有饥饿性低血糖。测定成过量，患者可有饥饿性低血糖。测定IGF I浓度可评价生长浓度可评价生长激素的缺乏和过量，监测机体的营养状况。激素的缺乏和过量，监测机体的营养状况。 （一）降低血糖的激素（一）降低血糖的激素胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子胰高血糖素和肾上腺素胰高血糖素和肾上腺素（二）升高血糖的激素（二）升高血糖的激素 刺激葡萄糖释放刺激葡萄糖释放减少葡糖糖利

14、用减少葡糖糖利用生长激素和皮质醇生长激素和皮质醇血糖的激素调节血糖的激素调节如果调节失衡，结果是什么？如果调节失衡，结果是什么？高血糖或者低血糖高血糖或者低血糖低血糖：低于低血糖：低于2.8 mmol/L2.8 mmol/L。高血糖：高于高血糖：高于7.1 mmol/L7.1 mmol/L（高于（高于8.89 mmol/L8.89 mmol/L，出现糖尿）。，出现糖尿）。最常见病理性高血糖：糖尿病。最常见病理性高血糖：糖尿病。高血糖症与糖尿病高血糖症与糖尿病 高血糖症（高血糖症（hyperglycemia）是糖代谢紊乱导致血是糖代谢紊乱导致血糖浓度高于参考上限的一种异常现象，主要表现为空糖浓度

15、高于参考上限的一种异常现象，主要表现为空腹血糖损伤、糖耐量减退或糖尿病。其中，空腹血糖腹血糖损伤、糖耐量减退或糖尿病。其中，空腹血糖损伤和糖耐量减退是正常糖代谢与糖尿病之间的中间损伤和糖耐量减退是正常糖代谢与糖尿病之间的中间状态，皆系发展为糖尿病及心血管病变的危险因子和状态，皆系发展为糖尿病及心血管病变的危险因子和标志，而糖尿病是一组严重的代谢性疾病。标志，而糖尿病是一组严重的代谢性疾病。 糖尿病的发病机制与分型糖尿病的发病机制与分型 糖尿病（糖尿病（diabetes mellitus, DMdiabetes mellitus, DM）是一组由于是一组由于胰岛胰岛素分泌不足或素分泌不足或/ /

16、和胰岛素作用低下和胰岛素作用低下而引起的糖代谢紊而引起的糖代谢紊乱性疾病。乱性疾病。分型：分型：型糖尿病、型糖尿病、型糖尿病型糖尿病临床症状临床症状:“三多一少三多一少”，即多尿、烦渴、多饮和体，即多尿、烦渴、多饮和体重减轻。重减轻。型糖尿病型糖尿病又叫青年发病型糖尿病或胰岛素依耐型糖尿病。又叫青年发病型糖尿病或胰岛素依耐型糖尿病。原因：胰腺产生胰岛素的细胞已经彻底损坏原因：胰腺产生胰岛素的细胞已经彻底损坏,从而从而完全完全失去了产生胰岛素的功能失去了产生胰岛素的功能.治疗：依赖胰岛素治疗。治疗：依赖胰岛素治疗。型糖尿病型糖尿病又叫非胰岛素依耐型糖尿病。又叫非胰岛素依耐型糖尿病。原因：原因：自

17、身能够产生胰岛素，但细胞无法对其作出自身能够产生胰岛素，但细胞无法对其作出反应，使胰岛素无法发挥作用反应，使胰岛素无法发挥作用。治疗：需要胰岛素单独或与口服药联合应用的治疗治疗：需要胰岛素单独或与口服药联合应用的治疗 测定方法测定方法 无机化学法无机化学法有机化学法有机化学法酶法酶法 参考范围参考范围3.9 - 6.1 mmol/L (70 110 mg/dL) 临床意义临床意义高血糖症高血糖症低血糖症低血糖症三、血清（浆）葡萄糖测定与评价三、血清（浆）葡萄糖测定与评价原理葡萄糖在和碱性铜试剂混合加热后，可使原理葡萄糖在和碱性铜试剂混合加热后，可使 CuCu2+2+还原成还原成CuCu+ +

18、，后者与磷钼酸试剂作用生成蓝色的钼蓝。通过比色，后者与磷钼酸试剂作用生成蓝色的钼蓝。通过比色法测定蓝色化合物，计算出血糖的含量法测定蓝色化合物，计算出血糖的含量特异性差、易受其他还原性物质的干扰，现已淘汰特异性差、易受其他还原性物质的干扰，现已淘汰空腹正常血糖参考值空腹正常血糖参考值 4.4 - 6.7mmol/L 4.4 - 6.7mmol/L或或80-120mg/dL80-120mg/dL无机化学法：无机化学法：FolinFolin-Wu-Wu法法有机化学法：邻甲苯胺法有机化学法：邻甲苯胺法 原理：原理： 葡萄糖为一含醛基的已糖，在酸性条件下加热，可脱水生成葡萄糖为一含醛基的已糖，在酸性条

19、件下加热，可脱水生成5-羟甲羟甲基基-2-呋喃甲醛呋喃甲醛，后者与邻甲苯胺缩合成，后者与邻甲苯胺缩合成青色的青色的Schiff碱碱。 Schiff碱颜色的深浅与样品中葡萄糖的含量成正比碱颜色的深浅与样品中葡萄糖的含量成正比。 评价：操作简便，特异性高，操作简便，可直接采用血浆或血清进行评价：操作简便，特异性高，操作简便，可直接采用血浆或血清进行测定，但其使用的测定，但其使用的试剂具有腐蚀性和致癌性，现应用较少试剂具有腐蚀性和致癌性，现应用较少。酶法酶法葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶(GOD)法法己糖激酶己糖激酶(HK)法法葡萄糖脱氢酶葡萄糖脱氢酶法法国际公认国际公认国家推荐国家推荐实验实验 9-1葡

20、萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（ glucose oxidase, GOD）法测定血糖）法测定血糖 原理：原理：葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶利用氧和水将葡萄糖氧化为葡萄糖酸，并释放过氧化氢。过氧化氢在过氧化物酶过氧化物酶 (peroxidase，POD)作用下，分解为水和氧的同时将无色无色的的4-4-氨基安替比林氨基安替比林与酚氧化缩合生成酚氧化缩合生成红红色的醌类化合物色的醌类化合物。 红色的深浅在一定范围内与葡萄糖浓度成正比，在510nm波长处测定吸光度，与标准管比较可计算出血糖的浓度。 试剂准备试剂准备 磷酸盐缓冲液（磷酸盐缓冲液（0.1 mol/L, pH7.0） 酶试剂酶试剂葡萄糖氧化酶葡萄糖

21、氧化酶1200U，过氧化物酶，过氧化物酶1200U，4-氨基安替比林氨基安替比林10 mg ，溶于上述磷酸盐缓冲液，溶于上述磷酸盐缓冲液80 mL中，调中，调pH7.0，定容，定容至至100 mL，2-8保存，可保存保存，可保存3个月个月 酚溶液酚溶液重蒸馏酚重蒸馏酚100 mg溶于溶于100 mL蒸馏水中，避光、蒸馏水中，避光、 2-8保存保存，可保存，可保存1个月个月 苯甲酸溶液（苯甲酸溶液（12 mol/L） 葡萄糖标准液（葡萄糖标准液（5.0 mmol/L ）实验操作实验操作加入物 /mL空白管标准管测定管血清0.02葡萄糖标准液0.02蒸馏水0.02酶酚混合试剂3.03.03.0 混

22、匀，置混匀，置 37 37 水浴保温水浴保温 1515分钟，分钟，每管加蒸馏水每管加蒸馏水0.5 ml0.5 ml，在，在510nm510nm波长处比色，以空白管调零，读取各管吸光度。根据各管波长处比色，以空白管调零，读取各管吸光度。根据各管吸光度吸光度计算其血糖浓度计算其血糖浓度。 结果计算结果计算取取3 3支试管，按下表操作支试管，按下表操作葡萄糖含量葡萄糖含量（mmol/L）葡萄糖标准液浓度葡萄糖标准液浓度A A标准管标准管A A测定管测定管=自动化分析仪检测自动化分析仪检测 试剂试剂主要成分与手动检测类似，见试剂盒说明书。主要成分与手动检测类似，见试剂盒说明书。工作液配置：根据标本量，

23、临时将酶试剂与缓冲液按工作液配置：根据标本量，临时将酶试剂与缓冲液按照照1:4比例混匀。比例混匀。 操作操作定标、质量控制、标本上机定标、质量控制、标本上机 结果计算结果计算1 mg/dL X 0.0555=0.0555 mmol/L葡萄糖氧化酶法可直接测定脑脊液的葡萄糖含量，但葡萄糖氧化酶法可直接测定脑脊液的葡萄糖含量，但不能直接测定尿液葡萄糖含量。这是因为尿液中的尿不能直接测定尿液葡萄糖含量。这是因为尿液中的尿酸等干扰物质浓度过高，可干扰过氧化物酶反应，造酸等干扰物质浓度过高，可干扰过氧化物酶反应，造成结果假性偏低。成结果假性偏低。对于血液样品需及时分离红细胞。因为红细胞的酵解对于血液样品

24、需及时分离红细胞。因为红细胞的酵解将会导致测定结果偏低。建议测定样品以草酸钾将会导致测定结果偏低。建议测定样品以草酸钾- -氟氟化钠为抗凝剂以抑制糖酵解。化钠为抗凝剂以抑制糖酵解。注意事项注意事项严重黄疸、溶血及乳糜样血清先制备无蛋白血滤液严重黄疸、溶血及乳糜样血清先制备无蛋白血滤液，然后在进行测定。，然后在进行测定。酶酚混合液一般现用现配。酶酚混合液一般现用现配。 葡萄糖氧化酶对葡萄糖氧化酶对 - D 葡萄糖高度特异，溶液中的葡葡萄糖高度特异，溶液中的葡萄糖约萄糖约 36% 为为 型，型， 64% 为为 型。葡萄糖的完全氧型。葡萄糖的完全氧化需要化需要 型到型到 型的变旋反应。葡萄糖变旋酶，

25、可型的变旋反应。葡萄糖变旋酶，可加速这一反应，延长孵育时间可达到完成自发变旋加速这一反应，延长孵育时间可达到完成自发变旋过程。新配制的葡萄糖标准液主要是过程。新配制的葡萄糖标准液主要是 型，故须放型，故须放置置 2h 以上以上 ( 最好过夜最好过夜 ) ，待变旋平衡后方可应用。，待变旋平衡后方可应用。 注意事项注意事项计算：计算： 葡萄糖标准液：葡萄糖标准液：5 5 mmolmmol/L/L 血清葡萄糖（血清葡萄糖（mmolmmol/L/L）=A=AT T/A/AS S C CS S参考值：参考值： 3.96.1 mmol/L本法测定葡萄糖非常特异，从原理反应式中可知第一本法测定葡萄糖非常特异

26、，从原理反应式中可知第一步是特异反应，第二步特异性较差。误差往往发生在步是特异反应，第二步特异性较差。误差往往发生在反应的第二步。一些还原性物质如尿酸、维生素反应的第二步。一些还原性物质如尿酸、维生素 C 、胆红素和谷胱甘肽等，可与色原性物质竞争过氧化氢胆红素和谷胱甘肽等，可与色原性物质竞争过氧化氢，从而消耗反应过程中所产生的过氧化氢，产生竞争，从而消耗反应过程中所产生的过氧化氢，产生竞争性抑制，使测定结果偏低。但是对测定结果无显著影性抑制，使测定结果偏低。但是对测定结果无显著影响。响。实验误差分析：实验误差分析：实验实验 9-2己糖激酶（己糖激酶（HK）法测定血糖）法测定血糖n原理：原理：N

27、ADPH在340nm有吸收峰，其吸光度增加与标本中的葡萄糖浓度成正比。n评价评价：本法特异性高，灵敏度高，干扰因素少，适用于自动化分本法特异性高，灵敏度高，干扰因素少，适用于自动化分析，为葡萄糖测定的参考方法，但是析，为葡萄糖测定的参考方法，但是试剂较贵试剂较贵。试剂盒配方试剂盒配方实验操作实验操作 （2 2）混匀，置）混匀，置 37 37 水浴保温水浴保温 1010分钟，在分钟，在340nm340nm波长处比色，波长处比色，比色皿光径比色皿光径1 cm1 cm、以蒸馏水调零，读取各管吸光度。根据各管、以蒸馏水调零，读取各管吸光度。根据各管吸光度吸光度计算其血糖浓度计算其血糖浓度。 （3 3）

28、结果计算）结果计算1 1）终点法）终点法（1 1）按下表操作）按下表操作实验操作实验操作 2）速率法）速率法 以半自动生化分析仪为例以半自动生化分析仪为例（1）主要参数如下）主要参数如下系数系数8.2孵育时间孵育时间30s监测时间监测时间60s波长波长340nm比色皿光径比色皿光径1.0cm温度温度37吸液量吸液量0.5mL （2）加样）加样 （3）结果计算）结果计算血清葡萄糖（血清葡萄糖（mmol/L）=(A/T)8.2注意事项及评价注意事项及评价 试剂要求：各工具酶均需高纯度产品。试剂要求：各工具酶均需高纯度产品。 准确度及精密度较高，适用于自动分析仪，但试剂准确度及精密度较高，适用于自动分析仪，但试剂较贵。较贵。 己糖激酶法测定血糖不收轻度溶血、脂血、黄疸、己糖激酶法测定血糖不收轻度溶血、脂血、黄疸、尿酸、维生素尿酸、维生素C等干扰，但严重溶血的标本会影响测等干扰，但严重溶血的标本会影响测定结果。罕见病症病例，特别是定结果。罕见病症病例，特别是IgM型中，血液葡萄型中，血液葡萄糖测定结果不可靠。糖测定结果不可靠。不同检测方法所提供的空腹正常血糖参考值存在不同检测方法所提供的空腹正常血糖参考值存在差异。差异。葡萄糖氧化酶法：葡萄糖氧化酶法：3.93.96.1mmol/L6.