糖化血清白蛋白与糖尿病并发症

糖化血清白蛋白(GA)是葡萄糖与血清白蛋白发生非酶促糖基化反应的产物,因蛋白在体内的半衰期较短,17~19d,故GA可反映近2~3周血糖控制的总体水平,临床上主要用于评价糖尿病患者短期糖代谢控制的情况,并指导治疗方案的调整四。现拟对GA的检测方法、参考范围及其与糖尿病慢性并发症的研究进展进行综述。

一、GA的检测方法

从2O世纪8O年代的高压液相离子交换法(HPLC法),21世纪初的同体酶法,至近年的液态酶法,乃至新近Yamaguchi等报道的干性酶法,GA检测方法逐步趋于简便、迅捷、精确和实用。其中液态酶法目前应用最多,是在测定糖化血清蛋白(GsP)的基础上开发出的液态试剂检测方法,可在通用的自动分析仪装置上与其他项目进行同时测定,具有简便、快速、准确可靠等特点。

二、GA的参考范围

沈霞等[2]对56例健康志愿者使用酶法测定GA,用GA高值血清和低值血清评估LucicaGA-L试剂盒的精密度及其线性,结果健康志愿者GA为(14.35±2.00)%。周翔海等[3]运用酶法对北京某社区576例糖耐量正常者采用正态分布法的双侧95%可信区间确定参考范围是6.70%~11.89%。周健等图通过采用液态酶法测定来自全国10家医院的380例体重、糖耐量正常者的GA水平,得出GA参考范围为10.8%~17.1%,并推荐11%~17%作为中国人GA的正常参考值。

三、GA与其他血糖监测方法的对比

1.GA与即刻血糖:即刻血糖(包括静脉血糖和指尖快速血糖)只检测静态的某一瞬时血糖值,易受饮食、药物、情绪等因素影响,无法体现一段时间内血糖控制的程度。

2.GA与糖化血红蛋白(HbA1c):HbAIc反映近2~3个月血糖控制的总体水平,不受短期生活方式改变的影响,已有许多研究表明HbA1c可以作为筛查和诊断糖尿病的有效指标[5-6],英国糖尿病前瞻性研究(UKPDs)和美国1型糖尿病控制和并发症试验(DCCT)均确立了HbAic在血糖控制和预测糖尿病并发症中的地位[7-8]。但是HbA1c受红细胞寿命及血红蛋白代谢的影响,在溶血性贫血、肾性贫血、变异血红蛋白血症以及反映血糖的短期变化方面,未必能真实地反映血糖控制情况[9]。而GA不受血红蛋白的干扰,在上述情况下能真实反映血糖控制状态。特别是对于进行血液透析等影响到红细胞寿命的糖尿病患者,GA较HbA1c更能反映血糖控制的情况[10],并能预测患者的长期生存率[11]。另外研究表明,GA能在血糖变化最显著时更确切和及时地反映血糖水平,尤其适用于血糖波动较大的新诊断患者降糖治疗时的疗效观察[13]。

3.GA与GsP:GSP是血中葡萄糖与血浆蛋白(约70%为白蛋白)发生非酶促反应的产物,由于白蛋白的半衰期为17~19d,所以GSP也能够反映糖尿病患者于检测前2~3周的平均血糖水平。但是受血液中蛋白浓度、胆红素、乳糜和低分子物质等的影响。而GA检测是在GsP基础上对GA进行的定量测定,是利用血清糖化的白蛋白与血清白蛋白的百分比来表示GA的水平,去除了血清白蛋白水平对检测结果的影响,而且不受血液中蛋白浓度、胆红素、乳糜和低分子物质等的影响。因此,GA较GSP更精确[13-14]。

4.GA与动态血糖监测仪(CGMs):CGMs可对患者进行连续3d的血糖监测,其探头置于腹部皮下,每5min测定组织间液葡萄糖,有助于全面、客观评估患者糖代谢的状况;但其操作较复杂,检测时间较长,无法实时下载并及时提供血糖变化的数值。而GA测定操作简单,检测时间短,可及时提供血糖调控情况。

四、G⒋与糖尿病慢性并发症

糖尿病慢性并发症的程度和进展速度与高血糖的时间和水平密切相关,持续高血糖状态可加速蛋白发生非酶促糖基化反应。糖尿病患者在高糖环境下,葡萄糖或醛糖与活性氨基酸基团发生非酶促化学反应,形成Amadori早期糖基化产物,再经一系列复杂的化学修饰后形成不可逆的晚期糖基化产物(AGE)。前几年大多数研究都集中于高级糖基化终产物(AGEs),近年很多研究着重于糖化蛋白最主要的形式,即早期糖基化产物Amadori-糖化白蛋白(AGA)对糖尿病血管病变的作用,这可能使GA测定对糖尿病微血管并发症的早期干预具有重要意义。

1.GA与糖尿病大血管病变:心血管并发症是糖尿病患者致残率和病死率高的重要原因,GA对动脉粥样硬化发生进展有促进作用[15-16]。张丽等Ⅱ刀的研究提示GA可能是冠状动脉粥样斑块活跃和不稳定的标志之一,其水平变化在急性冠状动脉综合征炎性反应的发生和发展过程中起重要作用。以往的研究证实:GA与AGEs引起一系列促动脉粥样硬化发生进展的病理变化,包括激活NF-kB促使与炎性反应有关的基因表达、增加氧化应激;上调诱导型一氧化氮合酶、促进内皮细胞凋亡;刺激平滑肌细胞迁移与增殖、通过巨噬细胞清道夫受体诱导单核细胞分化为泡沫细胞。

2.GA与糖尿病视网膜病变(DR):DR是糖尿病的主要并发症之一,其引起失明的原因:黄斑水肿、玻璃体出血、牵引性视网膜脱离、玻璃体浓缩、视网膜前膜、黄斑牵拉、黄斑毛细血管闭塞等。许多基础研究表明GA可直接损害视网膜视神经,加重DR引起的视力丧失。Muszynska-Lachota[18]在“2型糖尿病患者并发症毛细血管蛋白滤过”的研究中发现:2型糖尿病并发症起始阶段是各器官的α'和β-球蛋白的通透性增加。糖化血清与白蛋白结合不引起蛋白碎片,但是会降低白蛋白在毛细血管中的滤过从而改变分子电荷,引起α'和β-球蛋白的通透性增加,由此推断GsP可能引起糖尿病并发症的起始及促进该病的发展。Farr等[19]为玻璃体中GA增高也可能是DR的最初促发点之一。另外也有研究发现,GA能刺激鼠MCPˉ1基因和蛋白的表达,人视网膜色素上皮细胞通过交叉、重叠,而非完全一致的细胞内信号级联放大,产生白细胞介素-g和MCP-1[20-21]。

3.GA与糖尿病肾病:GA是血清蛋白分子末端的自由氨基与血浆葡萄糖分子中的羰基发生非酶促糖基化反应,形成不稳定的、可逆的醛亚胺,再经醛亚胺分子结构的重排反应从而形成高分子酮胺结构。血清蛋白的这种非酶促反应虽然时刻存在,但在糖尿病患者中此反应明显增加,GA会引起微血管和肾小球的改变,可能会分另刂导致内皮功能紊乱和糖尿病肾病。蛋白激酶C(PKC)信号和持续的转化生长因字(TGF)-βi活性参与GA介导的对基底膜内皮细胞产生的胶原产物。在糖尿病患者中,通过减少由PKC和TGF介导的增殖能力,GA阻碍了肾小球毛细血管内皮作为清除循环有害因子的首要防线作用。抑制GA的过度非酶促糖基化反应可以改善糖尿病鼠肾脏分子生物学异常和保护肾脏功能受损的发展[22]。直接针对增加的GA治疗,能够防止肾功能的下降。有研究结果表明GA使正常肾小球囊壁增厚的作用要比非GA作用强,而且GA增加正常肾小球囊壁非糖化通道的通透滤过,长此以往,GA在肾小球功能异常和蛋白尿的发生中起重要作用.可以由GA估计体内蛋白糖化的作用,也可以在一定程度上评估糖尿病肾功能差异。体内通过肾脏排泄糖化白蛋白要强于血清白蛋白,肾功能受损的患者可以通过测定GA是否积聚来判定[23]。

在糖尿病需要血液透析的患者,GA是一个检测血糖控制情况更有价值的指标。因此,直接针对GA增加的治疗能够防止肾功能的下降。其机制可能是糖尿病患者血清白蛋白被糖基化后,糖基化产物包括GA对肾小球通透性产生影响。另外有一些研究结果提示在早期糖尿病中发生的血清白蛋白的各种修饰化,甚至是极小程度的修饰化,都可造成肾小球基底膜的通透性变化,从而迅速影响肾小球介导的通透特性。

综上所述,GA检测不仅可作为短期血糖监控的良好指标,与DR、糖尿病肾病的发病相关,而且对糖尿病合并冠心病、动脉粥样硬化可能有一定的预测作用,因此,可以推测GA检测将被广泛推广应用于临床。

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