糖代谢紊乱

null第三章 糖代谢紊乱第三章 糖代谢紊乱Major ObjectivesMajor Objectives了解低糖血症、先天性糖代谢障碍及其生物化学检验。 熟悉糖代谢及血糖浓度的调节机制、糖尿病的发病机制与分型、糖尿病的主要代谢紊乱及并发症。 掌握糖尿病及其并发症的生物化学检验。 重点糖尿病及其并发症的生物化学检验、代谢综合征的定义、诊断 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及其生物化学检验。 难点糖尿病及其并发症的发病机制及生化异常。 Brief ContentsBrief Contents第一节 糖代谢及血糖浓度的调节 第二节 高血糖症与糖尿病 第三节 代谢综合征的生物化学检验 第四节 低血糖症及生物化学检验 第五节 先天性糖代谢障碍及生物化学检验第一节 糖代谢及血糖浓度的调节第一节 糖代谢及血糖浓度的调节 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。健康人群空腹血糖的参考范围通常为3.89~6.11mmol/L（70~110mg/dl），但2003年美国糖尿病协会（ADA）建议下调参考范围上限为5.6mmol/L（100mg/dl）。 一、糖代谢概述一、糖代谢概述 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利用。 糖代谢概况糖代谢概况淀粉葡萄糖糖原合成糖 原肝糖原分解丙酮酸乳酸无氧酵解H2O+CO2有氧氧化磷酸戊糖途径核糖 + NADPH乳酸、氨基酸、甘油糖异生途径消化吸收ATP（一）血糖的来源（一）血糖的来源 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 2．肝糖原的分解 3．肝脏的糖异生（二）血糖的去路（二）血糖的去路 葡萄糖的代谢过程根据机体的需要而定，主要代谢去路有： 1．有氧氧化 2．合成糖原 3．转换为非糖物质 4．转换为其他糖类衍生物 5．生成尿糖糖原糖原二、血糖浓度的调节二、血糖浓度的调节（一）神经系统的调节作用 神经系统通过下丘脑和自主神经对所控制的激素的分泌，影响血糖来源与去路中的关键酶的活性，实现对血糖的调控。下丘脑的腹内侧核和外侧核具有相反效应，它们分别通过内脏神经和迷走神经，引起激素的释放，或直接作用于肝而发挥调控作用。nullnull（二）激素的调节作用（二）激素的调节作用（二）激素的调节作用调节血糖浓度的激素可分为两大类： 降低血糖的激素 1、胰岛素(Insulin) 化学:胰岛β细胞合成分泌的一种蛋白类激素，MW：6000，含51个氨基酸残基，有A、B 两条肽链。 null 人类胰岛素与许多动物来源胰岛素在免疫学和生物学活性上有相似性。null化学组成null 胰岛β细胞（粗面内质网） 前胰岛素原（100AA残基） 胰岛素原（86AA）(高尔基体) 胰岛素（51AA） C肽 合成有活性 无活性null合成：核糖核蛋白体 前胰岛素原(102aa) 胰岛素(51aa) 信号肽(16aa) C肽(31aa) 95% 胰岛素原(86aa) 4个碱性aa 5% 胰岛素原null释放:基础胰岛素的分泌速率大约为1U/h，每日分泌总量约为40U。 (1)刺激胰岛素分泌的因素: 高血糖(主要)、氨基酸、胃肠的激素、药物等。 (2)抑制胰岛素分泌的因素: 低血糖(主要)、生长抑素、各种药物等。 降解：肝脏（主要）、肾。 null（三）释放1 10 130min2型糖尿病患者有第二时相反应 1型糖尿病患者无任何反应基础胰岛素分泌量1U/h，每天总量40U 两时相脉冲式分泌null胰岛素作用于靶细胞的机制null胰岛素的生物活性效应取决于： 　1、靶细胞上胰岛素受体的绝对或相对数量 　2、到达靶细胞的胰岛素浓度 　3、胰岛素与靶细胞受体的亲和力 　4、胰岛素与受体结合后的细胞内改变情况null胰岛素降血糖机理 　1、加快葡萄糖转运速率 　2、促进糖原合成 　3、加速糖氧化分解 　4、促进糖转化为脂肪 　5、抑制糖异生null2、胰岛素样生长因子 （insulin like growth factors IGF） IGF结构上与胰岛素相似，具有类似于胰岛素的代谢作用和促生长作用。 IGFⅠ：细胞生长和分化的主要调节因子 IGF IGF I又称生长调节素C IGFⅡ：生理作用尚不清楚 测定IGFⅠ浓度可 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 生长激素的缺乏和过量，监测机体的营养状况。nullIGF I主要由肝脏产生，其他许多阿组织也可合成IGF I，但不入血，仅在局部发挥作用。血液中，IGF浓度约比胰岛素高1 000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。而胰岛素在血液中全部是游离的，因此相比胰岛素，血液中IGF的活性很低。IGF通过特异性的IGF受体或胰岛素受体而发挥作用。 null 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血糖，而IGF I缺乏可引起生长迟缓。胰腺外肿瘤可致IGF的生成过量，患者可有饥饿性低血糖。测定IGF I浓度可评价生长激素的缺乏和过量，监测机体的营养状况。 升高血糖的激素升高血糖的激素1、胰高血糖素： 胰岛α细胞分泌含29个氨基酸残基的多肽。 促进肝糖原分解和糖异生及酮体生成 作用： 促进脂肪动员null2、肾上腺素 肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素 促进肝糖原分解，升高血糖。 作用 刺激胰高血糖素的分泌，抑制胰岛素 分泌。null3、生长激素 促进糖糖异生和脂肪分解 作用 拮抗胰岛素的促组织摄取血糖作用 4、皮质醇 促进糖异生和糖原分解 作用 促进脂肪和蛋白分解（三）肝的调节作用（三）肝的调节作用 肝从器官水平通过各种酶对血糖进行调节，具有双向调控功能，包括肝糖原的合成与分解，糖的异生和转化等。第二节 高血糖症与糖尿病第二节 高血糖症与糖尿病一、高糖血症 高血糖症（hyperglycemia）空腹血糖高于正常上限6.1mmol/L(130mg/dl)，血糖高于肾糖阈9.0 mmol/L(160mg/dl)，则出现糖尿。 主要表现为空腹血糖损伤、糖耐量减退或糖尿病。 分类： 生理性和病理性两种。 1.生理性高血糖和糖尿均为一时性的，可见于：1.生理性高血糖和糖尿均为一时性的，可见于：（1）饮食性的高血糖和糖尿 （2）情感性的高血糖及糖尿 （3）肾性糖尿 2.病理性的高血糖和糖尿 多见于糖尿病。患者出现持续性高血糖和糖尿。二、糖尿病的定义与分型二、糖尿病的定义与分型（一）定义： 糖尿病(diabetes mellitus)是一组由于胰岛素分泌不足或(和)胰岛素作用低下而引起的代谢性疾病，其特征是高糖血症。 （二）典型症状 多尿、多饮、多食、体重减轻。有时伴有多食及视力下降。长期高血糖使患者易继发感染，青少年患者可出现生长发育迟缓，另外可并发危及生命的糖尿病酮症酸中毒和高渗性非酮症糖尿病性昏迷等。 (三) 分类分型 在糖尿病中，绝大部分为2型糖尿病，约占90~95%，1型糖尿病约为5%~10%，其他型糖尿病仅占较小比例。 定 义遗传 、免疫 环境糖、蛋白质、脂肪、 水、电解质代谢紊乱胰岛素分泌缺陷 生物作用障碍临床综合征临床特点持续血糖升高急性代谢紊乱慢性并发症●●定 义糖尿病的发病机制: 糖尿病的发病机制: 主要有两种病理过程参与糖尿病的发病机制： ①多种因素引起的胰腺β细胞功能减退，导致胰岛素分泌的绝对不足； ②机体对胰岛素的作用产生抵抗，导致胰岛素分泌的相对不足。糖尿病患者胰岛素的绝对或/和相对不足是导致糖、脂和蛋白质代谢紊乱的基础。 发生机理患糖尿病年数血浆葡萄糖水平 126mg/dl (7mmol/L)相应的β细胞功能发病机制发生机理流 行 病 学流 行 病 学null糖尿病的病因学分类（2001年） 1型糖尿病（胰岛的β细胞破坏，常导致胰岛素绝对不足） 免疫介导 特发性。 2型糖尿病(定义的范围可从显著胰岛素抵抗伴胰岛素相对不足，到显著胰岛素分泌不足伴胰岛素抵抗) 。 其他特殊类型的糖尿病 β细胞功能的遗传性缺陷 12号染色体HNF-1α（MODY3）、7号染色体葡萄糖激酶（MODY2） 、20号染色体HNF-4α 、（MODY1）、线粒体DNA、其他。 胰岛素作用遗传性缺陷 A型胰岛素抵抗、妖精貌综合征、Rabson-Mendenhall综合征、脂肪萎缩性糖尿病、其他。 胰腺外分泌性疾病 胰腺炎、外伤及胰腺切除、肿瘤、囊性纤维化病、血色病、纤维钙化性胰腺病变、其他。 null内分泌疾病 肢端肥大症、库欣综合征、胰高血糖素瘤、嗜铬细胞瘤、甲状腺功能亢进、生长抑素瘤、醛固酮瘤、其他。 药物和化学品所致 吡甲硝苯脲（vacor）、戊双脒（pentamidine）、烟酸（nicotinic acid）、糖皮质激素、甲状腺素、二氮嗪（diazoxide）、β肾上腺素受体激动剂、噻嗪类利尿剂、苯妥因钠（dilantin）、α干扰素、其他。 感染 风疹、巨细胞病毒、其他。 少见的免疫介导性糖尿病 Stiffman综合症、抗胰岛素受体抗体、其他。 其他可能伴有糖尿病的遗传综合症 Down综合征、Klinefelter综合征、Turner综合征、Worfram综合征、 Friedreich共济失调、Huntington舞蹈病、Laurence-Moon-Biedel综合征、强直性肌营养不良、卟啉病、 Prader-Willi综合征、其他。 妊娠期糖尿病（GDM）三、几种类型糖尿病的主要特点三、几种类型糖尿病的主要特点(一)1型糖尿病 1、免疫介导糖尿病 1）病因：由于胰岛β细胞的破坏（自身免疫机制引起的）引起胰岛素的绝对不足，且具有酮症酸中毒倾向。null 导致1型糖尿病发生的自身免疫反应与病人的基因易感性及环境因素有关。 当具有易感基因的个体（如HLADQB1 *0302，DQB1* 0201）在受到某种病毒感染或某些β细胞毒性物质的破坏后，即使仅有少部分的β细胞受到轻微损伤，仍可由此而激发针对自身β细胞的免疫攻击反应。 null2）主要特征： ①胰岛素的绝对不足 胰岛细胞胞浆抗体 胰岛素自身抗体 ②存在自身抗体 谷氨酸脱羧酶自身抗体 酪氨酸酸化磷酸酶自身抗 体（IA-2、IA-2β）null3）特点： ①常见于青少年。 ②起病较急。 ③血浆胰岛素及C肽含量低，糖耐量曲线 呈低平状态。 ④β细胞的自身免疫性损伤是重要的发 病机制，多可检出自身抗体（ICA、 IAA和GAD）。 ⑤对胰岛素治疗敏感。 ⑥易发生酮症酸中毒。 ⑦遗传因素在发病中起重要作用，特别与HLA 某些基因有很强的关联2、特发性1型糖尿病2、特发性1型糖尿病具有1型糖尿病表现，但病因中缺乏自身免疫反应的证据，也无HLA基因型相关特点。多见于非裔及亚裔。（二）2型糖尿病（二）2型糖尿病这类患者表现为胰岛素抵抗，即胰岛β细胞对胰岛素不敏感，胰岛β细胞的功能减退是发病的关键。 无自身免疫损伤 2型DM有很强的遗传倾向性，涉及多种基因 可能包括多种不同的病因 大约占糖尿病总数的90-95% null 2型DM的发生与年龄、肥胖、慢性炎症和缺乏体育锻炼等环境因素有关。尤其好发生在既往有妊娠期糖尿病、高血压以及血脂紊乱者。null特点： ①典型病例常见肥胖的中老年成人。 ②起病较慢、症状较轻，体检时发现。病人可通过控制饮食使症状减轻。 ③血浆中胰岛素含量绝对值并不降低，但在糖剌激后呈延迟释放。 ④ICA等自身抗体呈阴性。 ⑤单用口服降糖药一般可以控制血糖，不适于用胰岛素治疗。 ⑥发生酮症酸中毒的比例不如1型糖尿病； ⑦有遗传倾向，但与HLA基因无关。 （三）特殊类型的糖尿病（三）特殊类型的糖尿病 1、基因遗传性缺陷（β细胞、胰岛素受体 基因）。 2、胰腺疾病（包括胰腺的炎症、肿瘤、感 染、损伤和胰切除等）。 3、内分泌疾病所致：肢端肥大症、嗜铬细 胞瘤、甲状腺功能亢进、 4、药物和化学品所致：糖皮质激素、甲 状腺素、苯妥因钠、α干扰素等。 5、感染（风疹、巨细胞病毒）。 6、其它。null 妊娠期糖尿病 妊娠期糖尿病(GDM)是指在妊娠期间任何程度的糖耐量减退或糖尿病发作，不论是否使用胰岛素治疗，也不论分娩后这一情况是否持续。 但糖尿病伴妊娠者不属此组。 在分娩6周后，均应按复查的血糖水平和糖尿病诊断标准重新确定为： ①糖尿病； ②空腹血糖损伤（IFG）； ③糖耐量减退（IGT）； ④正常血糖。 其中多数GDM妇女在分娩后血糖可恢复正常。 null 另外，空腹血糖损伤（impaired fasting glucose, IFG）与糖耐量减退（impaired glucose tolerance, IGT）作为正常糖代谢与糖尿病之间的中间状态，分别反映了基础状态下糖代谢稳态的轻度异常和负荷状态下机体对葡萄糖处理能力的减弱。四、糖尿病的主要代谢紊乱四、糖尿病的主要代谢紊乱（一）糖代谢紊乱－－高血糖和糖尿 （二）脂类代谢紊乱－－高血脂、酮症酸 中毒。 （三）体重减轻和生长迟缓 （四）微血管、神经病变和白内障的发生代谢紊乱症候群代谢紊乱症候群 典型症状： “三多一少” 疲乏无力多尿 多饮 多食 体重减轻临 床 表 现null多 食多 尿皮肤干燥饥 饿视力下降疲 倦临 床 表 现null病 理生理胰岛素↓、胰岛素抵抗 葡萄糖利用↓ 糖异生↑ 蛋白质合成↓ 脂肪合成↓分解↑能量生成↓ 组织处于葡萄 血糖↑糖饥饿状态血浆渗透压↑渗透性利尿尿量增多疲乏无力分解↑甘油三酯↑游离脂肪酸↑酮体生成↑酮症多食体重减轻口渴、多饮nullnull糖代谢紊乱机制糖代谢紊乱机制INS绝对/相对不足→胰岛素/胰高血糖素比值↓ →利用葡萄糖减少； →肝糖原输出增多；肝、肾糖异生作用增强 →高血糖症。脂代谢紊乱机制脂代谢紊乱机制胰岛素/胰高血糖素比值↓ ↓ 肝TG合成↑→合成＞释放→脂肪肝 脂解↑ VLDL↑→高脂血症（Ⅳ型） 乙酰辅酶A↑→高胆固醇血症 酮体↑→酮症酸中毒null（二）脂类代谢紊乱—高血脂、酮症酸中毒 胰岛素/胰高血糖素↓脂肪分解↑ 甘油三酯↑LPL活性↓酮症酸中毒血中VLDL、CM清除↓高VLDL、CM血症FFA↑VLDL↑高VLDL血症脂肪肝动脉粥样硬化酮体生成↑肝血浆胆固醇↑升血糖激素↑HMG-CoA 还原酶↑肝蛋白质代谢紊乱机制蛋白质代谢紊乱机制胰岛素/胰高血糖素比值↓ 促进合成代谢激素活性↓→蛋白合成、脂肪合成↓→分解↑→体重减轻和生长迟缓; 肌肉和肝脏蛋白质合成↓，分解↑，糖异生↑→血中成糖氨基酸↓，成酮氨基酸↑↑→酮症酸中毒原因之一。  代谢紊乱及其联系图 代谢紊乱及其联系图 血液 肝细胞 糖原（分解） （高血糖） 磷酸戊糖+NADPH 葡萄糖 葡萄糖 G-6-P 蛋白质（动员）   （酮血症） 乳酸 丙酮酸 氨基酸 酮体 酮 体 （高Ch） 乙酰CoA 脂肪酸 胆固醇 胆固醇 TCA循环 甘油三脂（动员）null代谢紊乱特点代谢紊乱特点以高血糖症为基本生化特点，同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱的一组临床综合症。 糖代谢紊乱：高血糖、糖尿； 脂类代谢障碍：高脂血症； 蛋白质代谢障碍：体重减轻，生长迟缓； 水、电解质、酸碱平衡紊乱：酮症酸中毒，高渗透压；nullnullnull糖尿病并发症机制糖尿病并发症机制急性并发症机制 慢性并发症机制急性并发症机制急性并发症机制反应性低血糖：药物使用不当引起。 酮尿、酮血症、酮症酸中毒：酮体生成量超过了肝外组织利用能力时，则发生酮尿症，严重时可发展为酮症酸中毒。 糖尿、高渗性高血糖昏迷：血糖极度升高，使细胞外液的渗透压急剧上升，引起脑细胞脱水→可出现高渗透高血糖昏迷。 水、电解质平衡紊乱：因渗透性利尿引起。 null糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis,DKA) null糖尿病高渗性昏迷慢性并发症慢性并发症大血管病变：AS 微小血管病变：糖尿病视网膜、肾病、心肌病(广泛灶性坏死) 及神经组织； 神经病变：周围神经病变与自主神经病变； 其他眼病：白内障、青光眼、曲光不正、黄斑病变等； 糖尿病足慢性并发症机制慢性并发症机制蛋白质非酶糖基化作用 蛋白质-NH2+葡萄糖-CHO→醛亚胺（shiff碱）→酮胺化合物，如糖化血红蛋白和血清蛋白。 多元醇代谢途径活性增加 G+NADPH→山梨醇+NADP+ 山梨醇+NAD+→果糖+NADH 细胞因子与自由基生成过多 null蛋白质非酶糖基化作用五、糖尿病的诊断五、糖尿病的诊断糖尿病诊断标准(2001年) （1） 空腹血糖浓度＞ 7.0 mmol/L （2）出现糖尿病症状加上随机血浆葡萄 糖浓度≥11.1mmol/L； （3）OGTT 2h血浆葡萄糖≥11.1mmol/L需要注意两点：一是不能忽视餐后血糖，因为它对糖尿病的早期诊断意义更大；二是尿糖阳性仅作为糖尿病的诊断线索，不能作为诊断依据。 nullnullOGTT结合FPG的诊断 OGTT在糖尿病的诊断上并非必需，因此不推荐临床常规应用。大多数糖尿病患者会出现空腹血糖水平增加，除外GDM，空腹血糖＜5.6mmol/L（100mg/dl）或随机血糖＜7.8mmol/L（140mg/dl）足可排除糖尿病的诊断，所以临床上首先推荐空腹血糖的测定。 nullOGTT主要用于下列情况： ①诊断妊娠期糖尿病（GDM）； ②诊断糖耐量减退（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＜7.8 mmol/L，可用OGTT评价。在此时如有异常OGTT结果，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。 nullOGTT结合FPG 可协助诊断糖尿病及其相关病理状态 （四）静脉葡萄糖耐量试验 （四）静脉葡萄糖耐量试验 静脉葡萄糖耐量试验（intravenous glucose tolerance test，IGTT）的适应症与OGTT相同。对某些不宜作OGTT的患者，如不能承受大剂量口服葡萄糖、胃切除后及其他可致口服葡萄糖吸收不良的患者，为排除葡萄糖吸收因素的影响，应按WHO的方法进行IGTT。 null（三）尿糖的测定（三）尿糖的测定 正常人24h由尿排出的葡萄糖＜0.5g，在常规尿糖检测时为阴性。只有当血糖浓度高于8.9~9.9mmol/L(160—180mg/dl)，超过肾小管重吸收能力时，尿糖试验才为阳性。 尿糖测定一般不需要准确定量，定性测定即可 定性实验分为（1）化学法：斑氏试剂法 （2）酶法：试纸法（四）口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test,OGTT)（四）口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test,OGTT)OGTT:是一种葡萄糖负荷试验，当一次口服大量葡萄糖后，在其后2h内4次测定血糖含量，用以了解机体对葡萄糖的调节能力的试验，称之为OGTT 。1.OGTT的适应症1.OGTT的适应症（1）空腹血糖浓度在6.1－7.0mmol/L 且疑为糖尿病患者 （2）诊断为妊娠性DM （3）诊断糖耐量减退 （4）临床上出现肾病、神经病变和视网膜病而又无法作出合理解释者。2.OGTT的标准化2.OGTT的标准化（1）病人准备： a.正常饮食，正常活动，试验前3天，每日饮食含糖不低于150g。 b.试验前三天停服影响糖代谢的药物（咖啡因、速尿、氟哌啶）。 c.试验前应空腹10－16h。 d.试验前和试验中，病人精神和身体都处于休息状态。 e.整个试验期间，不可吸烟、喝咖啡和进食等。（2）葡萄糖负荷量（2）葡萄糖负荷量 成人将75g葡萄糖溶于250ml的温开水中，于5min内饮入；妊娠妇女用量为100g；儿童按1.75g/kg体重给予，最大量不超过75g,同样于5min内服完。（3）标本的收集（3）标本的收集 试者在服糖前静脉抽血测空腹血糖。服糖后，每隔30min抽血样一次，共4次。若疑为反应性低血糖症的病例，可酌情延长抽血时间（口服法延长至6h）。于抽血同时，每隔1h留取尿液作尿糖试验。3.参考值3.参考值（1）空腹血糖＜6.11mmol/L （2）口服葡萄糖后30~60min达高峰，峰值不超过10mmol/L （3）2hPG<7.8mmol/L 每次尿糖试验均为阴性。4.临床意义：4.临床意义：书41页图3－3葡萄糖耐量曲线（1）糖尿病性糖耐量（1）糖尿病性糖耐量a.空腹血浆葡萄糖浓度≥7.0mmol/L b.葡萄糖峰值超过11.1mmol/L；尿糖（＋） c.延迟（2h以后）回复到空腹水平。 此时重要的判断指标是服糖后2h血糖浓度仍然高于空腹水平。 DM患者糖耐量曲线的最大特征是耐糖曲线延迟恢复到空腹水平。（2）耐量受损(减退)（2）耐量受损(减退) 常见于无症状的糖尿病（亚临床型），表现为轻度耐糖量降低，空腹血糖可低于7.0mmol/L，但口服葡萄糖后，30min、60min、90min、血糖水平可≥11.0mmol/L，特别是2h后血糖水平仍在7. 8~11. 1mmol/L者，追踪随访几年后，其转归为：1/3→正常，1/3 →糖耐量受损，1/3 →DM（3）耐量增高型（3）耐量增高型其特点:为空腹血糖浓度正常或低于正常。服糖后，血糖浓度在整个试验期间变化不大，不见血糖浓度以正常形式增高，呈平坦型耐量曲线。 可见于:粘液性水肿、肾上腺皮质功能减退、垂体功能减退、胃排空延迟以及小肠吸收不良等。（4）贮存延迟型糖耐量（4）贮存延迟型糖耐量 此类曲线特点为空腹血糖浓度正常，服糖后血糖急剧升高，峰值出现早，30min达最高峰（10mmol/L），然后急剧下降，2h值又低于空腹血糖水平。 此种情况常见于胃切除或严重肝病等。 （5）空腹血糖受损（5）空腹血糖受损其表现为: ①血浆FPG<7.0 mmol/L ②2hPG ≥7.8mmol/L nullnull六、实验室检测及评价（一）相关检查： 糖代谢有关的生化检查 糖尿病并发症有关检查 糖尿病病因检查1、糖代谢有关的生化检查1、糖代谢有关的生化检查尿糖测定：重要线索。注意肾糖阈！ 空腹血糖：主要依据，以血浆为准。 G耐量试验（OGTT和IGTT）：用于可疑患者的确诊。 应急G耐量试验 糖化蛋白测定（HbA1C和果糖胺）：2、糖尿病并发症有关检查2、糖尿病并发症有关检查酮体 水、电解质、血气分析 血脂质紊乱 3、糖尿病病因检查3、糖尿病病因检查血清胰岛素和C肽的测定 检查β细胞分泌胰岛素的反应性和储备能力； 能指导治疗，非诊断DM依据。 自身抗体测定 谷氨酸脱羧酶抗体 胰岛细胞抗体、胰岛细胞表面抗体 胰岛素抗体、胰岛素原抗体 基因分析 （二）体液葡萄糖测定（二）体液葡萄糖测定1、标本采集 （1）采血时间： 空腹（FPG测定） 或服糖2h内（糖耐量试验） 或出现低血糖症状的血液。 null（2）、采血方法： 动脉血糖（推荐方法，不易误诊） 毛细血管血糖（浓度≈动脉血糖） 静脉血糖（较动脉血糖低） 空腹↓2-3mg/dl（0.1-0.2mmol/L）; 一般情况↓10-20mg/dl(0.5-1.0mmol/L); 高糖饮食↓50mg/dl(3mmol/L)）null使用不同的标本应采用不同的参考值 null（3)、标本类型： 血浆： 3.9-6.1mmol/L（推荐采用） 全血： 3.6-5.3 mmol/L （受RBC比容和较多非糖还原物质的影响，较血浆血糖低10-15%） 血清：（放置时间长，血糖分解，不宜采用） 脑脊液：立即测定 尿液null 脑脊液可能会含细菌或其他细胞，因此应立即进行测定，否则标本离心后应冷藏于4℃或-20℃。 尿标本容易污染，其容器应在24h尿液收集前加入5ml冰醋酸或5g苯甲酸钾或双氯苯双胍乙脘+0.1%叠氮钠+ 0.01%氯化苯甲乙氧胺，并应4℃贮存。null抗凝剂： 草酸钾-氟化钠2mg/ml,24h内可阻止G酵解。 使用带分离胶真空管，可分离血浆和血细胞。2、葡萄糖测定方法及评价2、葡萄糖测定方法及评价葡萄糖分析方法比较 无机化学法-----氧化还原法 有机化学法—缩合法 生物化学法--酶法 其他 测定原理和评价（1)、有机化学法（缩合法）（1)、有机化学法（缩合法）方法 类型 原 理 评价 邻甲苯胺 定量 G+邻甲苯胺→G基胺 操作简便、 　法　　　　　　　　　　（630nm） 无需滤液、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　特异性较高， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　很少用于自动化 　　　　　　　　　　　　　　　　　null邻甲苯胺法（2）己糖激酶（HK）法 （2）己糖激酶（HK）法 方法 类型 原 理 用途及备注 己糖激酶 定量 G+ATP→G-6-P+ADP 血清尿液 脑脊液、 （HK）法 分光 G-6-P + NADP+ 公认参考方法 　　　　 动态 →GA-6-P + NADPH 操作简便，特异 　　　　 终点 　（340nm） 性和灵敏性均高 　　　　　　　　　　　　　　　　　　手工、自动 化分析null已糖激酶法（3)葡萄糖氧化酶（POD）（3)葡萄糖氧化酶（POD）方法 类型 原 理 用途及备注 葡萄糖氧 定量 G+O2 →GA+H2O2 血清尿液脑脊液、 化酶（POD）分光 H2O2 + 染料→有色染料 推荐常规方法 　　　　 动态　 （还原型） （氧化型） 　　　 　 终点 　 　偶联法 可制试纸片定量 （Trinder） 　（4-氨基安替比林+酚 定量筛选试验 　　　 →红色琨类化合物505nm） null葡萄糖氧化酶法(4)葡萄糖脱氢酶（GDH）法 葡萄糖氧化酶氧消耗法(电极法） (4)葡萄糖脱氢酶（GDH）法 葡萄糖氧化酶氧消耗法(电极法） 方法 类型 原 理 用途及备注 葡萄糖氧 定量 G+O2 → GA+H2O2 与HK法有最佳 　化酶氧消 电化学 用O2电极作极谱测定， 相关性 　耗法 　 动态 求O2的消耗量 　 　　 终点 葡萄糖脱 定量 G + NAD+→GA + NADH 偶有使用 　氢酶（GDH）分光 　　（340nm）可自动化分析 　法 　 动态（三）相关代谢紊乱产物的检测 （三）相关代谢紊乱产物的检测 糖尿病诱发体内多种物质代谢紊乱，酮体、乳酸及丙酮酸的检测有利于糖尿病及其并发症的鉴别诊断、病程监控和指导临床对症治疗。 null 目前测定血和尿中酮体的常规方法均不能同时检测三种酮体，大多数试验仅能检测乙酰乙酸和丙酮，而不与β-羟丁酸反应，这将导致实验检测结果与病情不相符的情况。即当患者最初有酮症酸中毒时，测定酮体可能仅有弱阳性；当治疗后，β-羟丁酸转变为乙酰乙酸，临床却表现为酮症加重。 null 糖的来源减少（饥饿或频繁呕吐）或糖的利用下降（如糖尿病、糖原累积病等）时，可导致酮体形成过多，从而出现酮血症和酮尿。对于糖尿病酮症酸中毒，血酮体的定量比检测尿中酮体更为准确，但由于尿酮体检测的方便性，已广泛用于1型糖尿病的病情监测。 null1．酮体的检测 酮体（ketone bodies）由乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮组成。主要来源于游离脂肪酸在肝脏的氧化代谢产物。 酮体三种成分的相对比例与细胞的氧化还原状态有关。健康人β-羟丁酸/乙酰乙酸的摩尔比约为1:1，二者基本构成血清的全部酮体，丙酮为次要成分。在严重糖尿病，由于机体内大量NADH存在，促进了β-羟丁酸的生成，β-羟丁酸/乙酰乙酸的比率可增至6:1。 null 酮体检查片法（Acetest）、尿中酮体检查剂法（Ketostix）和Gerhardt’s氯化铁试验均可用于体液酮体的测定,但均不能检测酮体中的β-羟丁酸。而据报道，β-羟丁酸较乙酰乙酸能更好地反映糖尿病酮症酸中毒的酸碱变化。β-羟丁酸的测定原理如下： null2．乳酸和丙酮酸的检测 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。 一般认为乳酸浓度超过5mmol/L以及pH小于7.25时提示有明显的乳酸中毒。 测定丙酮酸浓度可用于评价先天代谢紊乱致血清乳酸浓度增加的患者。 乳酸/丙酮酸比率小于25提示糖异生缺陷，而比率增加（≥35）时则提示细胞内缺氧。 null（1）乳酸的测定 以全血为标本的乳酸测定原理如下： 其中，LD代表乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LD）。反应中形成的NADH可在340nm波长监测，以定量乳酸浓度。该法由于特异性高、操作简便，是乳酸测定的首选方法。null不同标本来源，乳酸的参考值不一样 各种标本的乳酸参考值见下表： null（2）丙酮酸的测定 全血丙酮酸的测定原理如下： pH7.5的溶液中，丙酮酸在乳酸脱氢酶和NADH作用下，生成乳酸和NAD+，从NADH吸光度的下降可定量样品中的丙酮酸。 null 丙酮酸极不稳定，在采血后1min内就可出现明显下降，因此需要制备无蛋白血滤液和新鲜配制丙酮酸标准液。 不同标本来源，丙酮酸的参考值不一样。 各种标本的丙酮酸参考值见下表： （四）糖化蛋白的测定 （四）糖化蛋白的测定 测定糖化蛋白可为较长时间段的血糖浓度提供回顾性评估，而不受短期血糖浓度波动的影响。因此，糖化蛋白浓度主要用于评估血糖控制效果，并不用于糖尿病的诊断。GHb的形成GHb的形成1、糖化血红蛋白1、糖化血红蛋白糖化血红蛋白（glycated hemoglobin,GHb）：在红细胞生存期间，HbA与血中已糖（主要是葡萄糖）缓慢、连续的非酶促反应产物，为HbA合成后化学修饰的结果。 形成特征： ①形成是不可逆的。 ②浓度与红细胞寿命(120天)和该时期内血糖 平均浓度有关。 （四）糖化蛋白测定（四）糖化蛋白测定 HBA1a1 * HbA(>90%) HBA1a HBA1a2 * Hb HbA1(7%) HBA1b HbA2(2.5%) HBA1c *为主 HbF1、糖化血红蛋白A1糖化血红蛋白A1为血红蛋白中2条ß链N端的缬氨酸与葡萄糖非酶化结合而成,其量与血糖浓度呈正相关,且为不可逆反应.null多种方法可用于GHb的测定： ①根据电荷差异，可用离子交换层析，高效液相色谱，常规电泳和等电聚焦电泳等方法： ②根据结构差异，可用亲和层析和免疫测定法； ③基于化学分析技术，可用比色法和分光光度法。无管什么方法，结果都表示为GHb占总Hb的百分比。 其中，化学分析技术已经使用很少。其他大多数方法都有良好的精密度，但存在测定组分上的差异。从简便实用出发，临床上常以Hb A1反映总的GHb水平。 GHb测定方法GHb测定方法层析法 阳离子树脂交换层析法*：常规方法，精密度高、操作简便、受HbF正干扰；GHb 5-8% 亲和层析：常规方法，灵敏度高、操作简便、高度特异、干扰少；GHb 5-8%、GHbA1 3-6% HPLC：参考方法GHb测定方法GHb测定方法电泳 琼脂糖凝胶电泳：快速、简便易行，受HbF正干扰 等电聚焦电泳 比色法 化学比色法 免疫透射比浊法*GHb临床意义GHb临床意义诊断 疗效判断 预后判断nullGHb的参考范围 诊断诊断GHb<8% 非DM GHb>9% DM准确度78%、灵敏度68%、特异性94% GHb>10% DM准确度89%、灵敏度43% 、特异性99%疗效判断疗效判断作为糖尿病长期控制的良好指标， 反映测定前2-3个月内受试者血糖水平。预后判断预后判断GHb<8-10% ，合并视网膜病者，提示病变为中等程度； GHb>10% ，为严重程度，预后较差。糖化血清白蛋白(GSP)糖化血清白蛋白(GSP)形成机制与糖化血红蛋白相似，蛋白质的糖化主要发生在赖氨酸的ε-氨基上，糖化的白蛋白和其他蛋白质即称为果糖胺。GSP测定（果糖胺）GSP测定（果糖胺）层析法：柱层析、亲和层析 比色法： 果糖胺 环状衍生物 有色化合物 强酸 硫代巴比妥酸 果糖胺 四氮唑蓝（氧化型） 四氮唑蓝（还原型） 紫红色 550nmGSP临床意义GSP临床意义GSP可反映患者近期（过去1-2周）平均血糖水平，不受血糖浓度的影响null3．晚期糖化终末产物 高血糖产生有害效应的分子机制还不清楚，但组织蛋白的糖化是一个重要因素。非酶促作用使葡萄糖与长寿命蛋白质（如胶原）或DNA相连，产生稳定的Amadori早期糖化产物。产物经一系列分子重排、脱氢和断裂反应，产生不可逆的晚期糖化终末产物（advanced glycation end production, AGE）。 AGE提供了一种比GHb更长期的糖尿病控制指标。 （六）胰岛素、胰岛素原和C肽的测定（六）胰岛素、胰岛素原和C肽的测定胰岛素、胰岛素原和C肽的合成null 胰岛β细胞（粗面内质网） 前胰岛素原（100AA残基） 胰岛素原（86AA）(高尔基体) 胰岛素（51AA） C肽 合成有活性 无活性null1、胰岛素测定 测定方法：放射免疫分析、ELISA、化　 　　　　　　学发光等。 参考范围：2-25uU/ml（非肥胖健康者空腹） OGTT时达200uU/mlnull用外源性胰岛素治疗的患者会产生胰岛素抗体，可与免疫使用的抗体竞争。内源性抗体和它结合的胰岛素经PEG（聚乙二醇）沉淀后，再测定游离胰岛素。用盐酸洗脱抗体结合的胰岛素，PEG沉淀抗体后，可测定总胰岛素。null临床意义： 　①评估空腹低血糖 　②ＤＭ的分类 　③预测ＤＭ 　④评估胰岛β细胞活性 　⑤研究胰岛素抵抗机制 null（三）释放1 30 130min2型糖尿病患者有第二时相反应 1型糖尿病患者无任何反应基础胰岛素分泌量1U/h，每天总量40U 两时相脉冲式分泌2型糖尿病1型糖尿病葡萄糖刺激胰岛素分泌的动态试验正常人null胰岛素抗体检测： 异源性胰岛素会产生抗体。 提高动物来源胰岛素的纯度和使用重组人胰岛素。 检测胰岛素抗体用于帮助胰岛素治疗。null２、胰岛素原 它是胰岛素的前体及贮存形式，其生物学活性仅为胰岛素的10％。血中量少（胰岛素3%），半寿期长（胰岛素2~3倍） 临床意义： ①诊断β细胞肿瘤 ②家族性高胰岛素原血症 ③确定胰岛素分析的交叉反应null3、C肽 特点： ①没有生物学活性 ②和胰岛素等摩尔数分泌入血循环 ③半寿期更长（35分钟） ④禁食后其浓度比胰岛素高5～10倍 ⑤降解主要在肾脏，在肝脏代谢可忽略。null 测定C肽浓度水平比测定外周血胰岛素浓度更好反映胰岛ß -细胞生成和分泌胰岛素的能力。 临床意义： ①主要用于评估空腹低血糖 ②评估胰岛素分泌 ③监测胰腺手术效果 （七）其他生物化学检测项目（七）其他生物化学检测项目 目前，关于糖尿病及其并发症的检测项目众多，诸如基因标志、自身免疫标志等，基本上仍处于实验室研究阶段以探讨发病机制或作为早期筛查项目以提供辅助参考意见，尚无显著的临床实用价值。另外一些新近开展的生物化学检验项目，其临床实用价值经循证实验室医学（evidence-based laboratory medicine）的研究得到重新认识。 null1．胰淀粉样肽 胰淀粉样肽（amylin），又称淀粉不溶素或胰淀粉样蛋白。主要通过延缓胃排空和抑制胰高血糖素分泌而参与糖代谢的调节。尽管超过90%的2型糖尿病患者的胰岛细胞可见以胰淀粉样肽为主的淀粉样沉积物，而且在某些胰岛素缺乏的2型糖尿病患者可见胰淀粉样肽的缺乏，但目前认为测定胰淀粉样肽对糖尿病的诊治无临床实用价值。 null2．瘦素 瘦素（leptin）是由脂肪组织合成的一种蛋白质，主要通过下丘脑调节人体的食欲和能量摄入，从而影响热量生成。尽管遗传性肥胖小鼠体内缺乏瘦素，并在补充瘦素后体重下降，但许多肥胖人群的瘦素水平却有增高。除极少数瘦素缺乏病例的血浆瘦素随肥胖和胰岛素水平变化外，肥胖者通常有瘦素水平升高，以抑制热量产生和食欲。目前，瘦素的测定仅仅有助于瘦素缺乏的以幼年性巨胖为特征的疑似病例。 null3．血脂 糖尿病患者往往有血脂障碍，表现为LDL胆固醇（LDL-C）增高、HDL胆固醇（HDL-C）下降和高TG血症。因此糖尿病患者应定期检查血脂水平，尤其2型糖尿病。美国糖尿病协会根据血脂水平将人群分为高危、中危和低危三类（见下表），除低危人群可减少检查频率外，其他人群均应定期检查。 null根据血脂水平划分的三类人群七、实验室检测项目在糖尿病及其并发症诊治中的实际应用 七、实验室检测项目在糖尿病及其并发症诊治中的实际应用 临床实验室在糖尿病及其并发症的诊断和处治过程中具有极其重要的作用。美国临床生物化学学会（NACB）和美国糖尿病协会专业执行委员会（PPC of the ADA）先后根据循证实验室医学和目前临床实践情况，提出了如下指导性建议（见下表）。null糖尿病及其并发症的实验室检测第三节 低 血 糖 症第三节 低 血 糖 症null定义： 低血糖症(hypoglycaemia):是指空腹血糖浓度低于某一极限，临床出现一系列因血糖浓度太低引起的症候群。 一般认为空腹血糖浓度低3.33~3.89 mmol/L称为低血糖。病因：病因：血糖的来源小于去路： （1）激素效应：a.胰岛素过剩，指糖尿病病人胰岛素治疗用量过度；胰岛素分泌过多如胰岛素瘤、胰岛素增生症等 ；b.皮质醇缺乏，如阿狄森病；c.ACTH缺乏；d.生长激素缺乏。 （2）肝病变： a.肝糖原过度消耗如长期饥饿空腹、剧烈运动或高烧病人，严重肝细胞损害和急性药物中毒等。 b.肝糖原释放受损，主要见于遗传性缺陷病如G－6－P酶缺乏所到的Ⅰ型糖原贮积病。一、新生儿与婴幼儿低血糖 一、新生儿与婴幼儿低血糖 新生儿的血糖浓度远低于成人，平均约1.94mmol/L（35mg/dl），并在出生后由于肝糖原耗尽而迅速下降。因此，在无任何低血糖临床表现的情况下，足月新生儿的血糖可低至1.67mmol/L（30mg/dl），早产儿可低至1.11mmol/L（20mg/dl）。 新生儿期低血糖较常见的原因包括早产、母体糖尿病，GDM和妊娠子痫等，但低血糖往往是短暂的。而在婴幼儿早期发生的低血糖很少是短暂的，可能的原因有遗传性代谢缺陷或酮性低血糖，往往由于禁食或热性疾病而进一步降低。 二、成人空腹低血糖 二、成人空腹低血糖 成人低血糖可能是由于肝脏生成葡萄糖的速率下降或机体对葡萄糖的利用增加所致。低血糖相当普遍，而低血糖紊乱并不多见。真性低血糖（即低血糖紊乱）常提示有严重的疾病并可能危及生命。有时可见禁食3天，血糖浓度低至1.67mmol/L（30mg/dl）的健康妇女，因此目前仍没有一个确切的界定值用于确定低血糖。但一般来讲，当血糖浓度低于3.0mmol/L（55mg/dl）时，开始出现低血糖有关症状，血糖浓度低于2.78mmol/L（50mg/dl）时，开始出现脑功能损伤。null 检测低血糖紊乱的经典诊断试验是72h禁食试验。低血糖合并低血糖的体征或症状，就可诊断为低血糖紊乱，仅有低血糖不能确诊。如果禁食期间未出现有关低血糖的体征或症状，则可以排除低血糖紊乱。 三、餐后低血糖 三、餐后低血糖 某些药物、胰岛素抗体、胰岛素受体的抗体和先天性缺陷（如果糖-1.6-二磷酸酶缺乏）等许多因素都可以导致餐后低血糖（postprandial hypoglycemia）。餐后低血糖等同于反应性低血糖（reactive hypoglycemia）。对于反应性低血糖（以前又称功能性低血糖），目前比较一致的观点认为只存在自发性的反应性低血糖（或称自发性餐后综合征或称自发性餐后低血糖），而不存在功能性低血糖。null 健康人在30min时血糖浓度较空腹时下降50%，2h时恢复到空腹水平。空腹低血糖病人的最低血糖浓度显著下降且2h血糖浓度不能恢复到空腹水平。 测定胰岛素浓度能提供进一步的诊断。健康人2min时胰岛素峰值低于150µIU／ml。胰岛细胞瘤患者其峰值增高，并且60min时胰岛素的浓度仍高，这是胰岛细胞瘤最重要的诊断依据。该试验还可用于鉴别糖尿病。如果20min时的血糖浓度仍然维持在空腹水平的80%~84%，则其患糖尿病的可能性有50%。但该试验不能用于糖尿病的诊断。 null反应性低血糖被定义为一种临床病症，病人在日常生活中有餐后低血糖症状并且血糖浓度低于2.5~2.8mmol/L（45~50mg/dl）。测定其血糖浓度时有特殊要求，需要使用转化为动脉血的静脉血或毛细血管血。null 该症患者在餐后大约1~3h有疲乏、肌痉挛、心悸等自主症状，通过进食可缓解30~45min。大多数患者有餐后自主症状，但没有低血糖所致的神经低血糖症状，因此这些自主症状很少是由低血糖引起的。这类患者有时也可无自主症状但有低血糖，或血糖正常却有自主症状。餐后低血糖比较少见，确诊餐后低血糖必须要在餐后出现自主症状的同时出现低血糖。 四、糖尿病性低血糖 四、糖尿病性低血糖 药物治疗期间，1型和2型糖尿病经常发生低血糖，称糖尿病性低血糖。使用胰岛素治疗的1型糖尿病患者，每周大约出现1~2次症状性低血糖，每年大约10%的患者受严重低血糖的影响。而住院病人，由于胰岛素的强化治疗，其发生低血糖的几率约高2~6倍。同样，由于口服降糖药或胰岛素，2型糖尿病患者亦可发生低血糖，但其发生率低于1型糖尿病患者。 五、甲苯磺丁脲耐量试验 五、甲苯磺丁脲耐量试验 降糖药甲苯磺丁脲又称甲糖宁，静脉注射后可刺激胰腺释放胰岛素。通过测定血糖变化和胰岛素浓度可用于研究空腹低血糖、胰岛细胞瘤和鉴别糖尿病。第四节 糖代谢的先天性异常第四节 糖代谢的先天性异常一、糖原代谢先天性异常 最常见的是糖原贮积病 糖原贮积病（glycogen storage diseases）:由于糖原合成和分解异常，使糖原在细胞中过多贮积或糖原分子异常，可有低血糖的遗传性疾病。 最常见的糖原贮积症是Ⅰ型糖原贮积症。 检测方法：肝或肌肉的活检标本测特异酶活性。各类糖原贮积病及其临床体征各类糖原贮积病及其临床体征二、糖分解代谢途径的先天异常二、糖分解代谢途径的先天异常（一）丙酮酸激酶（PK）缺乏病 在糖酵解过程中，丙酮酸激酶催化磷酸醇式丙酮酸生成烯醇式丙酮酸，同时产生ATP，是酵解途径产生ATP的反应之一，PK缺乏将导致成熟红细胞缺乏ATP，进而发生溶血。 实验室检查：自身溶血试验阳性。（二）丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症（二）丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症 丙酮酸脱氢酶复合物由丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酸转乙酰基酶、二氢硫辛酸脱氢酶及NAD＋、FAD、CoASH、焦磷酸硫胺素、硫辛酸三个酶、五个辅助因子组成。其氧化的丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A的反应是糖进入三羧酸循环、彻底氧化成CO2和水、产生大量ATP的关键。 该酶复合物中各种亚基的先天性缺陷，都可使丙酮酸不能继续氧化产生ATP，使儿童脑组织不能有效地利用葡萄糖供能，进而影响了儿童大脑的发育和功能，严重者可导致死亡。 丙酮酸不能进一步氧化，致使患儿血液中乳酸、丙酮酸和丙氨酸的浓度显著升高，出现慢性乳酸中毒。检查：皮肤成纤维细胞培养并进行酶学测定（三）磷酸果糖代谢异常（三）磷酸果糖代谢异常 由于酶的遗传性缺陷，造成ATP大量分解产热，临