包玉倩
上海交通大学附属第六人民医院内分泌代谢科/上海市糖尿病临床医学中心
糖化白蛋白的临床应用与展望
包玉倩
上海交通大学附属第六人民医院内分泌代谢科/上海市糖尿病临床医学中心
糖化白蛋白(GA)是反映机体近2~3周内平均血糖水平的指标,因其不受血清蛋白量、抗凝剂、非特异性还原物质等的影响,成为评价糖尿病患者短期糖代谢控制状况的有效指标。《中国血糖监测临床应用指南》已将GA列为血糖控制监测的有效方法之一[1]。但是部分专业人员对GA的临床应用及意义认识仍不充分,比如GA在哪些方面更具有应用优势?GA对于预测糖尿病慢性并发症是否有价值?筛查或诊断糖尿病时GA的理想切点究竟是多少?本文就上述问题逐一介绍。
糖化血清蛋白(GSP)是糖化白蛋白的“前身”,因其结构与果糖胺(FA)类似,故将GSP测定称为果糖胺测定。GSP由血浆葡萄糖的羰基与血液中血浆蛋白(血浆蛋白中约70%为白蛋白)分子末端的自由氨基发生非酶促糖基化反应,产生不稳定且可逆的醛亚胺,经过分子结构重排反应,形成高分子酮胺物质,所形成的量与血糖浓度有关[1]。由于白蛋白在血液中浓度比较稳定,半衰期达17~19天,故GSP测定可反映机体近2~3周内的平均血糖浓度。
糖化白蛋白是以GSP测定为基础的定量检测。在通过计算血清白蛋白及糖化白蛋白的百分比后得出GA水平[2]。与GSP测定相比,GA的检测不受血中蛋白量变化的影响。由于低蛋白血症及白蛋白转化异常等情况极易干扰GSP的测定,因此针对肝硬化、肾病综合征、异常蛋白血症及急性时相反应等患者而言,GA的测定结果通常比GSP更为可靠[3]。再者,血清中的非特异性还原物质也可发生非酶促反应,同时不同蛋白组分的非酶糖化反应率不一,影响GSP测定的特异性,而GA可以不受非特异性还原物质的影响。
长久以来糖化血红蛋白(HbA1c)被视为评价糖尿病患者长期血糖控制状况的金标准[4]。而糖化白蛋白作为反映短期糖代谢状况的指标,在近期总体血糖水平的评估、初诊糖尿病患者的降糖疗效评价等方面较HbA1c更有优势。
反映短期血糖水平
HbA1c通常代表近2~3个月的平均血糖状况,因此不适用于糖尿病治疗方案调整后短期疗效的评判。由于白蛋白与血糖的结合速度比血红蛋白更快,所以GA对于短期内血糖变化较HbA1c敏感。周健等研究发现,在新诊断2型糖尿病患者血糖控制不佳期间,采用为期两周的胰岛素强化方案进行初始治疗后,HbA1c及GA的平均变化率分别为0.9%、10.6%,GA的变化率是HbA1c的10倍之多[5]。由此可见,短期内血糖变化较大时,监测GA的价值优于HbA1c。相比HbA1c,GA更适用于短期住院治疗、新诊断糖尿病患者,尤其适合作为评价降糖方案调整后的短期疗效的指标。
鉴别隐匿性糖尿病
非糖尿病个体在急性应激情况下会产生短暂的高血糖情况,有时难以跟隐匿性糖尿病区分。有研究对2058例骨折创伤人群进行调查,发现采用GA检测有助于区分暂时性或持续性的高血糖状态,可鉴别隐匿性糖尿病和应激性高血糖[6]。
适用于妊娠期糖尿病
针对妊娠期糖尿病患者,GA较HbA1c更为理想。由于怀孕期间饮食量及结构变化较大,易导致血糖波动,同时孕晚期易产生缺铁性贫血,故HbA1c无法精确反映总体血糖水平。相对而言,GA不受铁蛋白代谢的干扰且对短期内血糖的变化比较敏感,更适合用于妊娠期糖尿病患者。
GA与HbA1c的换算
日本学者的研究提示,在2型糖尿病患者中HbA1c为6.5%时对应的GA值为19.5%[7]。马晓静等对新诊断2型糖尿病人群的资料进行分析后发现,HbAlc为6.5%时所对应的GA值为19.6%,在包含正常糖耐量、糖调节受损及新诊断2型糖尿病人群中发现HbAlc为6.5%所对应的GA值为18.5%。GA测定值大约是HbAlc的3倍。进一步分析见到HbAlc每增加l%,GA约增加2.87%[8]。
在横断面人群研究中见到,GA与颈动脉内膜中层厚度(C-IMT)、冠状动脉粥样硬化性心脏病及病变程度相关。马晓静等通过对640例无心血管疾病史及颈动脉斑块的糖调节受损人群进行研究,发现HbA1c及GA水平均可反映亚临床动脉粥样硬化指标—颈动脉内膜厚度的发生风险。而在行冠脉造影检查的心血管高危患者中,GA与冠心病及其病变程度均呈独立相关,且其对冠心病的识别价值要优于HbA1c[9]。沈卫峰等研究发现GA≥19%是2型糖尿病患者发生冠心病的独立危险因素,GA≥21%就可提示冠状动脉3支病变[10-11]。GA是糖尿病患者体内主要的早期糖基化产物,通过诱导血管壁的氧化应激、损伤内皮细胞功能、干扰胆固醇代谢、抑制高密度脂蛋白的抗炎作用、加速血管平滑肌细胞的增殖和迁移等病理过程,从而促使动脉粥样硬化和糖尿病大血管并发症的发生与发展。
GA与糖尿病视网膜病变
目前相关的研究资料较少。通过横断面人群研究,李青等发现GA>17%者较GA≤17%者的糖尿病视网膜病变的检出率高出10%[12]。潘洁敏等对359例2型糖尿病患者进行两次眼底摄片,首次摄片时间与再次摄片时间相隔5年,该前瞻性研究的结果显示除HbA1c外,GA也可作为预测糖尿病视网膜病变的有效指标,其预测病变进展的切点为21.85%[13]。GA既可直接损害视神经,也可经过炎性反应介质,进一步诱导小神经胶质细胞高表达巨噬细胞集落刺激因子受体,引起视网膜的炎性反应[14]。此外,GA被血管内皮细胞吞噬后沉积于血管壁,激发了血管炎性病变,促进糖尿病视网膜病变的发生及发展。
有研究对157例1型糖尿病患者进行为期平均2.8年的随访,每3~6月测定一次HbA1c及GA水平,结果见到糖尿病肾病进展组中的平均GA水平明显高于未进展组(29.3% 比 24.0%),GA是糖尿病肾脏病变进展的独立影响因素,其预测价值要高于HbA1c[15]。另有来自444例终末期糖尿病肾病患者的研究显示,经过平均2.25年的随访,GA相较HbA1c和随机血糖,对患者的死亡风险与住院率具有更高的预测价值[16]。持续高水平的GA作为引发糖尿病肾病的重要因素之一,可刺激肾小球系膜细胞、内皮细胞高表达转化生长因子原β1、细胞外基质蛋白等,进而破坏肾小球滤过膜的完整性。此外,GA还可激活还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶,从而参与介导氧化应激损伤。对持续高血糖状态下的小鼠使用抑制GA生成的药物,可减少其肾脏型胶原的分泌,降低蛋白尿并减缓肾小球硬化[17]。因此,降低GA水平甚至可能成为未来治疗糖尿病肾病的新思路。
糖化白蛋白在糖尿病筛查与诊断中的应用
GA对于近期血糖监测、评价短期降糖疗效等方面有重要临床价值,在筛查与诊断糖尿病方面的作用也有报道。
筛查糖尿病
相较于HbA1c,GA同样适用于糖尿病的筛查,已在国内引发不少学者的研究兴趣。Ma等的横断面研究发现,来自上海的1971例具有糖尿病高危背景的门诊患者中,GA≥17.1%可筛查出大部分未经诊断的糖尿病患者[18]。另有来自北京地区的研究显示,GA的正常值上限为16.87%,与上述研究的筛查切点相近。当然,GA是否能作为糖尿病的筛查指标仍有待进一步大样本、前瞻性流行病学研究。
诊断糖尿病
日本学者对1575例既往无糖尿病史的社区人群进行研究,资料分析GA≥15.5%可作为普通人群预测早期糖尿病的理想指标,其所对应的空腹血糖是6.0 mmol/L,该研究认为GA可作为目前糖尿病诊断的有效补充[19]。国内学者对509例糖尿病高危人群的调查资料分析,结果显示GA诊断糖尿病的最佳切点为17.45%,其灵敏度和特异度分别达70.1%与91.6%。
简言之,GA作为血糖管理中的重要监测指标,尤其在评价短期糖代谢控制状况、鉴别应激性高血糖等方面的价值毋庸置疑。除此之外,GA能否作为糖尿病慢性并发症的预测指标亦是近年国内外的关注热点。虽然GA与血糖浓度和高血糖持续时间呈正相关,并可通过诸多途径导致糖尿病慢性并发症的发生和发展,但是由于GA在临床的应用时间不长,未来尚需进行更多相关的大规模临床研究,以进一步评判GA在糖尿病筛查、诊断及预测慢性并发症等方面的作用,为GA在临床上的合理应用提供充分的循证医学证据。
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