糖化血红蛋白与血糖不一致是怎么回事?
写在前面:
糖化血红蛋白与血糖这两个项目是是两个相辅相成的关系,其与糖耐量实验、胰岛素(C肽)释放试验、尿糖一起可以作为糖尿病的诊断与治疗监控的作用,那么在临床中经常出现糖化血红蛋白与血糖不一致的结果,那么不一致的结果是什么原因引起的呢?今天就来说一说这个问题,看看是不是你想要的答案。
01人体血糖代谢过程
★对于任何一个检验检验项目的理解都是三方面考虑的,一个是怎么来的(生成过程或者摄入过程)、一个是怎么去的(代谢过程,也就是排除体内的过程),最后一个是身体内部怎么转换的(包括身体内部的合成等),对于任何一个不理解的项目也都是这样的一个一个去分析。
★血糖的来源常规的有如下几种:
▼食物中的糖是血糖的主要来源。
▼来自于肝糖原的分解是空腹时高血糖的主要来源。
▼由于一些非糖物质,比如甘油、乳酸以及生糖氨基酸,通过糖异生的作用来生成葡萄糖的。
▼上面只是常规的方向,实际工作中还需要考虑的是医源性的来源和实验室内的检测过程中的意外因素引起的(当然这个几率非常小,但不是没有)。
★血糖的主要去路有如下几种:
▼在各个组织中氧化、分解提供能量,是血糖的主要去路。
▼在肝脏、肌肉中进行糖原的合成。
▼可以转变成其他的糖以及衍生物,比如核糖、氨基酸等。
▼可以转变为非糖物质,比如脂肪、非必需的氨基酸。
▼当血糖浓度过高时可以经尿液排出。
★调节血糖的激素
▼胰岛素:是已知的唯一一个降血糖的激素,进食后,血糖的升高会刺激胰腺的β细胞分泌胰岛素,胰岛素会作用于它的靶器官。胰岛素的主要作用是促进肝细胞摄取、贮存和利用葡萄糖,增加肌肉细胞对葡萄糖的通透性,促进脂肪细胞吸收葡萄糖和形成脂肪,抑制氨基酸通过糖原异生作用转化成葡萄糖。
▼胰高血糖素:它的主要作用与胰岛素相反,可促进肝糖原的分解,使血糖升高,作用强烈,它还促使脂肪分解,增加心肌收缩力。血糖浓度下降[低于4.4m mol/L(80 mg/100 mL)血液]可以直接作用于胰岛α细胞引起胰高血糖素的分泌,血糖浓度上升则使α细胞的分泌减少。
▼其他一些激素也会直接或间接的调控血糖,如肾上腺素(促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等,作用的效果是使血糖含量升高)、生长抑素(抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌,同胰岛素的作用相反,因此可作为一个制动器以维持胰岛素分泌的速度与血糖含量相适应)、甲状腺激素(甲状腺激素可促进小肠黏膜对葡萄糖的吸收,同时促进糖原分解及糖异生作用,它还可以促进糖的氧化分解。在胰岛素存在的条件下,小剂量甲状腺激素促进糖原合成,大剂量则促进糖原分解,并同时增强肾上腺素、胰高血糖素、生长素等的升血糖作用,因此,有升高血糖的趋势)、生长激素(可以促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞对葡萄糖的利用等,因而具有抗胰岛素样作用,升高血糖水平)、糖皮质激素(主要通过它的抗胰岛素样作用抑制组织对葡萄糖的利用,还促进糖异生作用及糖原的分解,结果使血糖含量升高)等等。
▼在临床实践中,对于血糖的异常需要考虑到这些激素对血糖的调控,特别是胰岛素对血糖的调节(其高低对血糖影响很大),还需要考虑药物和实验室内干扰因素的影响,综合分析,才可能得到真实的原因。
02什么是糖化血红蛋白
★糖化血红蛋白是红细胞中的血红蛋白与血清中的糖类(主要指葡萄糖)通过非酶反应相结合的产物。形成糖化血红蛋白的非酶反应具有持续、缓慢、不可逆的特点,因此糖化血红蛋白的含量是由过去的而非即时的血糖浓度决定的,与检测前是否空腹、是否注射胰岛素、是否服用降糖药物等因素无关。通常认为,糖化血红蛋白浓度可有效地反映过去8~12周平均血糖水平。
★糖化血红蛋白由HbA1a、HbA1b、HbA1c组成,其中HbA1c占约80%,且结构较为稳定,临床上常用作糖尿病控制的监测指标,其浓度用占成人血红蛋白的百分比表示。国际临床化学与检验医学联合会(IFCC)对 HbA1c 的定义是 ——β 链 N 末端的缬氨酸发生不可逆糖化反应的血红蛋白。β 链上其他位点以及 α 链上的位点被糖化的血红蛋白均不认可为 HbA1c。
★糖化血红蛋白的影响因素
▼标本处理方式的影响:抗凝剂的选择(EDTA-K2作为标准用管,如用肝素锂检查结果略高)和标本储存条件(4-8℃保存,15天内测定,其结果变异率小于3%)
▼患者自身因素引起结果异常:如贫血等疾病影响(任何能延长红细胞寿命或增加红细胞在高糖环境中暴露时间的因素均可引起 HbA1c 增高,缺铁性贫血是较常见的引起 HbA1c 增高的因素;任何能缩短红细胞寿命或减少红细胞在高糖环境中暴露时间的因素均可引起 HbA1c 降低,如溶血性贫血患者、肝硬化脾功能亢进、接受输血治疗的病人以及糖尿病性肾病患者的 EPO 治疗等,由于患者红细胞寿命缩短,因而糖化血红蛋白测定结果往往偏低)、部分进展迅速的Ⅰ型糖尿病患者(HbA1c常正常或轻度升高,不能完全反映极速增高的血糖水平)。
▼饮食和药物:如服用维生素C和维生素E等能抑制血红蛋白的糖基化,引起结果偏低;服用阿司匹林可使结果轻度偏高等。
▼存在某些血红蛋白亚型:如HbS、HbC、HbF、HbE等,都会影响到HbA1c。这个根据仪器跑出来的峰可以作初步判断,如需要具体的血红蛋白类型,需要血红蛋白电泳去确定。
▼黄疸和脂血:血液中的胆红素和乳糜与血红蛋白在相同波长处有吸收效应,导致HbA1c假性升高。
▼地域问题:高原缺氧会使得血红蛋白含量改变,导致HbA1c基础水平与平原有区别。
▼年龄与种族问题:因空腹血糖水平随年龄增长略有增高,因此,HbA1c与年龄呈正相关,有学者认为,30岁后,年龄增长10岁,HbA1c增加0.1%。此外种族也会影响到HbA1c的水平,白种人较其他种族人偏低。
▼妊娠:早期(12 周内)由于同时促红细胞生成素产生增加,造成红细胞代谢旺盛,寿命缩短,年轻红细胞增多,使得 HbA1c 下降;在妊娠晚期(28 周后)重新开始升高。因此,HbA1c 不能作为妊娠期糖尿病的诊断方法,也不宜用于反映妊娠期间的血糖控制情况。
▼尿素:急性肾损伤或慢性肾脏病患者的血尿素氮明显升高,尿素分解产生过量的氰酸盐,导致 N-末端缬氨酸残基氨甲酰化形成稳定的氨甲酰化血红蛋白(caHb)。而caHb 与 HbA1c 的等电点相似,对采用基于电荷原理检测 HbA1c 的方法如电泳法形成干扰,造成 HbA1c 结果假性偏高。免疫法和亲和层析法的仪器不受尿毒症患者血中氨基甲酰 Hb 的影响。
▼维生素 C 和维生素 E:能够抑制血红蛋白糖基化,致使测得的 HbA1c 水平偏低。某些抗感染治疗药物则可通过降低血浆中肿瘤转移因子-d 水平、改善胰岛素抵抗,从而降低 HbA1c 水平。利巴韦林、α-干扰素和抗逆转录药物能引起溶血性贫血,使患者血 HbA1c 表现为较低水平。
03糖化血红蛋白与血糖不一致的原因
★患者1:男,68岁,以休克入院,入院第二日检测结果如下:空腹葡萄糖16.59mmol/L,超出正常参考区间。
▼糖化血红蛋白为5.0,在正常参考区间以内
★患者2:男,以晕厥入院,入院后第二天检测结果的结果中血糖为2.42mmol/L,已达到危急值的程度。
▼糖化血红蛋白的结果为8.4,超过正常的参考区间
★看似不合理的结果原因何在呢?其实看似不合理的结果是很合理的,这两个项目之间只能说有关系,但没有“绝对的关系”,他们是相辅相成的而不是绝对相同的结果(其实原因就在上面的那两段基础知识里,有合理的逻辑加上基础知识去推演就是了)。
▼首先看糖化血红蛋白:看其定义就知道其是一个平均值,临床中一般认为糖化血红蛋白是反映的是过去连续2-3个月内的平均血糖水平。而用生化检测的葡萄糖仅仅反映的是某一天中某一点的葡萄糖的值(如空腹、餐前/餐后、睡前/刚醒、用药前/用药后等,特别是危重患者持续输液中)。那么我们可以说,糖化血红蛋白是把这些每天(区间是2-3月)的葡萄糖值“平均化”后得到的糖化血红蛋白值(仅仅是一个比喻),而某一点所测定的高的葡萄糖的值和低的葡萄糖的值与这么一段时间的均值不匹配就是很正常的了(可以想想正弦曲线与均值的那个关系)。因此,一次的血糖的高低不能决定一段时间“血糖”平均值的高低,用糖化血红蛋白评估当前状态下患者的及时血糖就不合理了。
▼其次需要注意到的是糖化血红蛋白不是血糖的平均值,其是葡萄糖与红细胞结合的产物,除了血糖以外法,凡是可以影响到红细胞的质和量的因素都会直接的影响到糖化血红蛋白的检测结果,糖化血红蛋白越高,就表示与葡萄糖结合的血红蛋白的数量越多,如果红细胞的质和量出现异常的时候(如肾脏病的肾性贫血、镰状细胞贫血、溶血性贫血等、血红蛋白病),那么检测出来的糖化血红蛋白结果就不是一个真实的结果。
▼再次糖化血红蛋白是一个葡萄糖结合到红细胞上的过程,影响到这个过程的也会影响到糖化血红蛋白最后的结果。
▼最后需要注意的是血糖的问题,血糖的摄入和代谢都会引起结果的不一致,两个结果的比较不是一个项目的异常可以解释的,如本案例的两个患者,第一个患者是持续输液中,输液中是含有葡萄糖的,该患者后续好转后葡萄糖也恢复到正常范围内,第二个患者是疑似血液病患者(白细胞和血小板增高很多),加上前处理时间较长引起的血糖代谢增快引起的。
▼因此,对于两个不一致的情况是很正常的现象,需要注意的是在PART01和PART02中提到的影响因素,要想到这些因素,并且按照自己的思维去一个一个求证,是最后是可以完全解释这些“不一致”的结果为止。
司南说:
相互关联或者相互认证的两个或若干项目是有联系的,也是有区别的,设计出这些实验室项目其实都是为了查漏补全的,使得这些项目综合起来共同分析一个真实的背后的原因,当出现不一致的结果时需要认真的分析两者所不同的影响因素,分析出后面的原因,也许这个原因才是导致患者所受疾病状态的真实原因(如第二患者背后的血液病),其他不多说了,最后还是那句话,对于检验而言细节决定成败,检以求真,验以正德!
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参考文献:
1.尚红主编.全国临床检验操作操作规范(第四版)
2.中华医学会糖尿病学分会.中国2型糖尿病防治指南(2021年版)
3.罗氏诊断试剂说明书
内容来源 | 司南说检验
图片来源 | veer、ibaotu
排版 | znm
审校 | 金宝