糖化白蛋白测定及其在临床的应用进展

李三喜，吕 杨

（解放军第187中心医院检验科，海南海口571159）

·综 述·

糖化白蛋白测定及其在临床的应用进展

李三喜，吕 杨

（解放军第187中心医院检验科，海南海口571159）

本文主要介绍了人血清白蛋白糖化位点、糖化速率，及糖化白蛋白的测定方法。2015年中国血糖监测临床应用指南中明确指出，糖化白蛋白能够反映2～3周血糖水平，在糖尿病监测中可以作为糖化血红蛋白的有益补充，现对糖化白蛋白的检测方法及临床应用进行阐述。

糖化白蛋白； 糖化作用； 糖化白蛋白测定方法； 临床应用

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是临床常见病及多发病，严重危害人类健康与生命质量。目前全世界大约有糖尿病患者38200万人，主要分布在发展中国家［1］。长期高血糖可致诸如：视网膜病变、肾病、神经病和大血管合并症，增加失明、透析、下肢截肢和发生心脏病及休克的风险。2015年中国血糖监测临床应用指南中明确指出，糖化白蛋白能够反映2～3周血糖水平，在糖尿病监测中可以作为糖化血红蛋白的有益补充，现对糖化白蛋白的检测方法及临床应用进行阐述。

人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）是一种分子量为66，438的球形蛋白质，由585个氨基酸残基组成。在血清中浓度高达3.0～5.0g/dL，占血清蛋白量约60%。它帮助调节渗透压和pH，并可作为一种抗氧化剂［2］。它也可结合激素、脂类、药物和离子发挥转运蛋白作用［2］。日本临床化学学会糖尿病指数委员会［3］定义：糖化白蛋白（glycated albumin，GA）是葡萄糖（glucose，Glu）已经键合到HSA中赖氨酸残基上的白蛋白。

1 糖化白蛋白简述

1.1 人血清白蛋白糖化位点

2013年Anguizola氏等综合了HSA糖化位点［4］，Iberg N氏等利用反向高效液相色谱（HPLC）方法，Kisugi R氏等利用液相色谱质谱（LC/MS）和Gadgil HS氏等用LC/MS/MS法，分析HSA中59个赖氨酸残基，确认糖化作用常常发生在下述残基：Lys525，Lys439，lys199，Lys51，Lys378，Lys545，Lys12，Lys233，Lys276，Lys281，Lys317，Lys323。王氏等在Glu存在的条件下，在重组HSA结晶上进行X-射线结晶照相术［5］，作为一个结果，他们报道在结合许多药物的位点1处也存在Glu与Lys195的共价结合。

1.2 人血清白蛋白的糖化速率

利用辅助基质激光解离/离子化时间飞行质谱分光光度计（MALDI-TOF-MS）分析显示，体外HSA中每个氨基基团的糖化作用速率不同。特别是赖氨酸199（Lys199）、Lys439、Lys525和N-端氨基酸位点的比其它的糖化位点的糖化速率快［6］。用放射标记Glu的研究发现人白蛋白的糖化速率比大鼠白蛋白快10倍［7］比人血红蛋白（Hb）快5倍［8］。Yuki Ueda和Hideyuki Matsumoto在理想条件下，用商业酶试剂研究了健康人HSA和Hb的糖化速率［9］。

该实验釆自3个健康志愿者的血液被离心分离成血浆和红细胞，用超滤法从血浆去除Glu来制备HSA，通过溶解红细胞制备Hb样本，在得到的HSA样本中用商业酶法试剂盒分别测定其GA的量。发现GA中结合Glu的量大大地超过了HbA1c中全部Glu浓度，GA斜率大约是HbA1c的4.5倍，这说明当加入的Glu量相等时，所产生的GA是HbA1c的4.5倍。证据表明HSA糖化作用速率比Hb快。这结果指出作为糖血症控制的一种标志物，GA扑捉血糖浓度升高更快于HbA1c。

2 糖化白蛋白的（GA）测定方法

GA的测定方法有酶法、高效液相色谱法（HPLC）法和亲和层析法、放射免疫法、酶联免疫法（Elisa）和酶联免疫硼酸盐法、电泳法、比色法、电化学发光法。

美国一些参考实验室采用的方法，只有Quset独立试验室不用硼酸盐亲和层析法，而单独采用亲和柱层析法，给出了0.8%～1.4%的最窄的参考范围。六个参考实验室中只有一家采用了酶学方法。

采用对分子特异的单克隆抗体的免疫法，所产生的 GA%值也是低范围值［10］。Hashimoto K氏等对早期的糖化蛋白硫代巴比妥酸盐（TBA）法评价不高［11］。果糖胺（FA）比色法因易被血液中干扰剂干扰，诸如：脂类［9］干扰，蛋白质的聚集，其中一些变化太快，糖尿病并发症很多，同时其评定没有利用正常基础数据和与总蛋白有关系的标准化。

GA检测方法的统一化和标准化是临床应用的关键因素。

2005年Yamaguchi等报道了一种应用于干性化学试剂的酶法测定GA的检测系统，从20世纪80年代的HPLC法，至近年的可在自动生化分析仪上使用的液态酶法，GA检测方法逐步趋于简便、迅捷、精确和实用，方便临床应用。

酶法检测GA的原理如下：

3 GA测定临床意义

GA参考值美国Pacific Biometrics参考实验室酶法GA的参考值为11%～16%。2009年上海市糖尿病研究所采用全国10个中心的临床协作研究，最终入选了380例20～69岁正常人并初步建立中国人GA正常参考值为10.8%～17.1%。同期北京地区的研究显示GA参考值为11.89%～16.87%。

1999年Cohen和Clements12报道了血清GA13～19天的半衰期，是一个监测糖尿病的优良指数。血清白蛋白落到自身血糖监测（SMBG）和HbA1c之间的缝隙，大约1个月。

在日本筛查阶段通常诊断DM判据是HbA1c达6.5%（NGSP）或更高。上海市糖尿病研究所的研究提示GA≥17.1%可以筛查出大部分未经诊断的糖尿病患者。GA数值异常提示需行口服葡萄糖糖耐量试验以确诊糖尿病。特别是针对空腹血糖正常者意义更为显著。

近年来临床在2型DM病人中一组超过16周的比较GA与HbA1c的报道，发现作为改进糖尿病被控制的指标GA比HbA1c降低速度快；GA与HbA1c的比值在高糖血症状态是高的，比控制好的DM高［12］。这些结果支持，测定GA在DM控制中观察短期变化是可利用的参数。

我国学者李青等就曾指出血红蛋白与血糖结合极其缓慢，且结合后不易解离。血清白蛋白与血糖结合的不但量大，而且快速。在与糖尿病患者降糖治疗过程中，血清糖化白蛋白浓度的变化比糖化血红蛋白的改变要早，更适用于针对糖尿病患者治疗方案调整后疗效的评价。

Epinex诊断［13］（艾尔文加利福利亚洲）在2005～2006年进行了一项调查，欲确定基于GA指数的

快速诊断试验的可能性。总数超过3500份调查被送到内分泌专家选择组、糖尿病专家们、研究组和全科医生手中。收到250份横跨美国，包括波多黎各的反馈。大约4%的响应来自加拿大、欧洲、亚洲和拉丁美洲。受访者询问最多的是2型DM患者每天测血糖两次（49%）或三次（37%）占全体的 86%，13%的病人被问到每天测Glu1次，随着成功的每月一次GA的出现，问道69%的人每天测一次Glu或更少。

每天一次SMBG从86%减少56%到30%，表明在健康监护上很大的节省。然而由SMBG提供的短期信息对于所有的DM病人是不可缺少的并且不能被GA取代。认识到DM管理中GA作为一种指示剂从而改进管理是重要的。

Yuki氏等从临床试验结果和全部受访者调查总体判断，其中64%的人同意需要对糖尿病中期进行控制，仅仅13%不同意［9］。

中华医学会糖尿病学分会在2015年推出“中国血糖监测临床应用指南”指出GA是评价患者短期糖代谢控制情况的良好指标，对于住院治疗的患者，可能比HbA1c更具有临床参考价值。

鉴别应激性高血糖：急性应激如外伤、感染以及急性心脑血管事件等发生时出现的高血糖，难以与DM鉴别。GA正常可除外DM。

GA作为HbA1c附属项目管理DM开始被关注，立即用于妊娠DM和2型DM是明确的。2001年Hicks氏等建议立即采用GA用于妊娠糖尿病［14］。Epinex调查［13］结论 GA用于追踪妊娠 DM，69%的意见是非常好的一个项目，用于追踪妊娠DM，88%响应是正面的：26%是优秀，40%是很好，22%为好。但晚期妊娠铁缺乏症［14-15］患者可表现假性高值应予以鉴别。

我国学者李青［25］认为良好的Glu控制有益于孕妇的健康和胎儿的发育，妊娠期胎盘产生的胎盘生乳素、皮质激素以及雌孕激素等有拮抗胰岛素作用，可致妊娠期血糖升高，GA可了解孕妇不同孕期Glu控制水平，从而有助于指导临床医师及时调整治疗措施。

针对夜间性低血糖发生或无症状性患者，特别是反应迟缓的老年病人，通过快速血糖值，GA值推测近期是否频发低血糖；如病人日间某时段血糖数值或空腹葡萄糖数值明显升高，而GA值升高并不明显或与快速血糖数值升高程度不符，可推测病人近期可能有血糖波动较大或低血糖发生，从而导致了平均葡萄糖数值偏低，治疗时，要严格控制使用降糖药物用量，避免加重低血糖症状。

近来日本和美国研究了经历血液透析的糖尿病，结论是当用了促红细胞生成素时HbA1c会低估糖血症，几乎90%的透析患者受到了潜在的影响，然而GA提供了对这些病人更准确的信息。中华医学会糖尿病分会亦指出GA监测的优势［16］进行血液透析等影响红细胞寿命的糖尿病人，HbA1c检测数值常被低估，而此时GA数值不受影响，GA较HbA1c更能反映血糖控制的情况。

日本Hisayama研究预测DM视网膜病变采用临界值17%的GA，诊断的灵敏度为6.5%特异性为89%；这个结果与采用6.1%临界值的 HbA1c预测DM视网膜病变诊断的灵敏度86.5%、特异性88.8%是同样的。

Cohort研究已发表［17］，证实可用储存的样本检测GA以后。从2014年出版的糖尿病控制与合并症试验［18］（diabetes control and complications trial，DCCT）储存的样本分析表明GA像HbA1c那样优秀的与糖尿病视网膜病变和肾病相关。从社区中动脉硬化风险（atherosclerosis risk in communities，ARIC）研究样本分析也显示对DM和DM合并症的发作GA同HbA1c一样具有预测能力［19］。关注大血管病变研究已经看到在GA与内膜中层厚度［20］及冠状动脉疾病［21-22］之间存在相关，但欲得出任何结论尚缺乏充足证据。

4 GA临床应用中应注意的几种情况

（1）影响白蛋白代谢的疾病中 GA是一种不准确的标志物，甲亢（甲状腺激素能够促进白蛋白分解）和肾病综合征白蛋白代谢增加的患者GA降低［23-24］。相反，甲状腺功能低和肝硬化白蛋白代谢降低的患者其GA升高［25］。

（2）体质指数（BMI）是影响GA水平的重要因素，呈负相关，其原因不明。

5 结语及展望

综上所述，GA比HbA1c反应糖尿病时间更短，

更灵敏。随着更多的临床研究，GA将与HbA1c一起被用于糖尿病状态的评价。但在肥胖和影响白蛋白代谢的DM合并症中应用时要关注GA的变化。本文对糖化白蛋白的特点及应用进行了分析，以期能够对临床医生选择检测项目提供一定的帮助。

［1］Diabetes Atlas.6th ed.Brussels，Belgium：International Diabetes Federation，2012.

［2］Peters T Jr.All About Albumin：Biochemistry，Genetics，and Medical Applications.San Diego，CA：Academic Press，1996.

［3］Takei I，Hoshino T，Tominaga M，et al.JSCC recommended method for glycated albumin measurement in serum.Jpn J Clin Chem，2008，37（2）：178-191.

［4］Anguizola J，Matsuda R，Barnaby O S，et al.Review：glycation of human serum albumin.Clin Chim Acta，2013，425：64-76.

［5］Wang Y，Yu H，Shi X，et al.Structural mechanism of ringopening reaction of glucose by human serum albumin.J Biol Chem，2013，288（22）：15980-15987.

［6］Barnaby O S，Cerny R L，Clarke W，et al.Quantitative analysis of glycation patterns in human serum albumin using 16O/18O-labeling and MALDI-TOF MS.Clin Chim Acta，2011，41：17-18.

［7］Day J F，IngebretsenCG， IngebretsenWRJr， etal.Nonenzymatic glycosylation of serum proteins and hemoglobin：response to changes in high glucose levels in diabetic rats.Diabetes，1980，29（7）：524-527.

［8］Baynes J W，ThorpeSR，MurtiashawMH.Nonenzymatic glucosylation of lysine residues in albumin.Methods Enzymol，1984，106：88-98.

［9］Ueda Y，Matsumoto H.Recent Topics in Chemical and Clinical Research on glycated albumin.J Diabetes Sci Technol.2015，9（2）：177-182

［10］Peacock T P，Shihabi Z K，Bleyer A J，et al.Comparison of glycated albumin and hemoglobin A1c levels in diabetic subjects on hemodialysis.Kidney Int，2008，73（9）：1062-1068.

［11］Hashimoto K，Osugi T，Noguchi S，et al.A1C but not serum glycated albumin is elevated because of iron deficiency in late pregnancy in diabetic women.Diabetes Care，2010，33（3）：509-511.

［12］Takahashi S，Uchino H，Shimizu T，et al.Comparison of glycated albumin（GA）and glycated hemoglobin（HbA1c）in type 2 diabetic patients：usefulness of GA for evaluation for short-term changes in glycemic control.Endocr J，2007，54（1）：139-144.

［13］Roohk H V，Zaidi A R.A Revew of glycated albumin as an Intermediate glycation Index for controlling diabetes.J Diabetes Sci Technol，2008，2（6）：1114-1121.

［14］Hashimoto K，Noguchi S，Morimoto Y，et al.A1C but not serum glycated albumin is elevated in late pregnancy owing to Iron deficiency.Diabetes Care，2008，31（10）：1945-1948.

［15］Hashimoto K，Osugi T，Noguchi S，et al.A1C but not serum glycated albumin is elevated because of iron deficiency in late pregnancy in diabetic women.Diabetes Care，2010，33（3）：509-511.

［16］中华医学会糖尿病学分会.中国血糖监测临床应用指南（2011年版）.中华医学杂志，2011，91（10）：656-884.

［17］Nathan D M，Steffes M W，Sun W，et al.Determining stability of stored samples retrospectively：the validation of glycated albumin.Clin Chem，2011，57（2）：286-290.

［18］Nathan D M，McGee P，Steffes M W，et al.Relationship of glycated albumin to blood glucose and HbA1C values and to retinopathy，nephropathy and cardiovascular outcomes in the DCCT/EDIC study.Diabetes，2014，63（1）：282-290.

［19］Selvin E，Rawlings A M，Grams M，et al.Fructosamine and glycated albumin for risk stratification and prediction of incident diabetes and microvascular complications：a prospective cohort analysis of the Atherosclerosis Risk in Communities（ARIC）study.Lancet Diabetes Endocrinol，2014，2（4）：279-288.

［20］Furusyo N，Koga T，Ai M，et al.Plasma glycated albumin level and atherosclerosis：results from the Kyushu and Okinawa Population Study（KOPS）.Int J Cardiol，2013，167（5）：2066-2072.

［21］Jin C，Lu L，Zhang RY，et al.Association of serum glycated albumin，C-reactive protein and ICAM-1levels with diffuse coronary artery disease in patients with type 2 diabetes mellitus.Clin Chim Acta，2009，408（1-2）：45-49.

［22］Shen Y，Pu L J，Lu L，et al.Glycated albumin is superior to hemoglobin A1c for evaluating the presence and severity of coronary artery disease in type 2 diabetic patients.Cardiology，2012，123（2）：84-90.

［23］Koga M，Murai J，Saito H，et al.Effects of thyroid hormone on serum glycated albumin levels：study on non-diabetic subjects.Diabetes Res Clin Pract，2009，84（2）：163-167.

［24］Okada T，Nakao T，Matsumoto H，et al.Influence of proteinuria on glycated albumin values in diabetic patients with chronic kidney disease.Intern Med，2011，50（1）：23-29.

［25］李青，贾伟平.糖化血清白蛋白检测的临床应用及研究进展.药品评价，2009，l6（3）：99-101.

（李 凌编辑）

Glycosylated Hemoglobin：Detection Methods and Clinical Utility

LI San-xi，LYU Yang
（Department of Clinical Laboratory，The 187th Hospital of PLA，Haikou571159，China）

This review presented human serum albumin，albumin glycation sites，glycation rates and glycated albumin hemoglobin measurement methods.Chinese clinical guideline for continuous glucose monitoring（2015）stated that glycated albumin may reflect average glucose level for over 2～3 weeks，which can be a useful compensation for HbA1c in diabetes monitoring.The author reviewed the current measuring methods for glycated albumin and its clinical application.

Glycosylated hemoglobin； Saccharification； Glycosylated hemoglobin assay method；Clinical application

10.11748/bjmy.issn.1006-1703.2016.11.033

2016-05-25；

2016-06-15