糖尿病及其实验室诊断

一、糖尿病的定义及分类糖尿病是一种代谢综合症，其特征是高血糖。它是由于胰岛素的绝对不足， 外周组织细胞对胰岛素的生物效应有抵抗性或耐受性，或者两者兼有。1985年WHO对糖尿病的分型，规定为胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)即 I型(Ia、Ib)和非胰岛素依赖型(NIDDM)即Ⅱ型和继发型。1996年，在美国糖尿病学会主持下，国际知名的糖尿病专家委员会提出了新的诊断标准和分型意见。并于1997年由WHO发布文件。新标准规定废除IDDM和NIDDM的名称，统一用 l型和2型糖尿病，不再用I型、Ⅱ型。其分型强调的是基于治疗而不是病因。 l型糖尿病是胰岛β细胞自身免疫性破坏导致胰岛素缺乏者，又可分型三个亚型：①免疫介导型(青少年)②迟发型(成年)③特发型。2型糖尿病是胰岛素分泌不足或伴胰岛素抵抗者。新标准保留妊娠糖尿病。另有特殊型糖尿病，包括病因已明确的继发性糖尿病，如遗传缺陷病，内分泌疾病，化学药物导致的糖尿病。二、糖尿病的并发症糖尿病的直接危险包括低血糖休克，糖尿病酮症酸中毒，高血糖伴高渗非酮昏迷等。这些都是十分严重的.但大多数糖尿病的死亡率来自于疾病的长期并发症和后遗症。最易受累的是视网膜、肾脏、血管及神经组织，最终导致失明、肾功能衰竭、肢体坏疽、多发性神经炎及心脑血管疾病。它们是大多数糖尿病人的死亡原因。而且认为在糖尿病明确诊断以前，患者的并发症就早巳开始。因此，应用适当的诊断标准进行早期诊断是十分重要的。三、糖尿病的诊断标准l、WHO于1980年提出并于1985年修订的糖尿病诊断标准：空腹血糖≥7.8mmol/L(140mg/dl)和/或OGTT 2小时血糖≥11.1mmol/L(200mg/dl)这个标准在全球范围内应用了十多年，发现存在以下问题：(1)诊断的敏感性太低。大量研究表明，若以空腹血糖>7.8mmol/L为诊断标准，则80-99.5%的餐后2小时血糖>11.1mmol/L。若以餐后2小时血糖≥11.1mmol/L为诊断标准,则新诊断的患者中有61-69%的空腹血糖<7.8mmol/L。(2)应用这个标准，多数患者在诊断前已出现多种并发症。2型糖尿病患者在明确诊断前10年实际上已有并发症，在诊断时有29%的患者有视网膜病变，37%出现微量蛋白尿。2、WHO糖尿病诊断和分类专家委员会提出的新标准：(1)健康人群空腹血糖参考值上限为<6.1mmol(110mg/d1)。(2)空腹血糖≥6.1,<7.0mmol/L(110-126mg/d1)为糖耐量减低。(3)糖尿病诊断a、有症状患者不考虑进食和采血时间的血糖≥11.1mmol/L(200mg/d1)。b、空腹血糖≥7.0mmol/L(126mg/dl)。c、OGTT2小时血糖≥11.1mmol/L(200mg/dl)。符合上述任何一项，次日复查后即可确诊。 WHO的专家们相信，采用新的诊断标准，会早期发现糖尿病，明显减少糖尿病并发症发生，减轻患者及社会的负担。(4) 新标准保留，但不再推荐OGTT为常规诊断标准。理由是OGTT重复性差，葡萄糖负荷量没有标准化以及患者的负担较重。(5) 新标准将GHb(HbA1C)排除在诊断标准之外，理由是其测定误差大，方法未能标准化。只有解决了确立参考方法，缩小实验误差之后，才有望成为诊断标准之一。3、我国全国糖尿病协作组的意见认为WHO提出的新标准完全适合我国国情。同时认为，OGTT有高的敏感性和特异性，为了不漏诊早期的糖耐量减低患者，OGTT后2小时血糖作为必要的诊断手段在临床工作中应该保留。四、与糖尿病有关的实验诊断指标(一)谷氨酸脱羧酶抗体(GAD-Ab)检测谷氨酸脱羧酶(GAD)是人及动物体内抑制神经递质γ-氨基丁酸的合成酶。1型DM是遗传易感个体通过自身抗原介导的免疫反应所引起胰岛β细胞破坏的自身免疫性疾病，GAD是此免疫反应关健的始动靶抗原，因此GAD-Ab是糖尿病前期个体较特异的免疫指标。测定方法主要有免疫沉淀酶活性分析法、放射免疫分析法以及ELISA法等。1996年，糖尿病杂志报告，国外已采用GAD单克隆抗体为标准，进行实验分析，从而使结果逐步趋向于一致。GAD-Ab的测定意义为：①可作为1型糖尿病的预测。据报告，用 ElISA法发现，1型糖尿病前期个体，81-96%抗体阳性，且结果非常稳定，特异性达100%。另有报道，1型糖尿病发病前GAD-Ab阳性率达82%(23/28)，正常人全部阴性.因此，GAD-Ab的存在，提示胰岛β细胞的破坏及部分功能的丧失，故作为1型糖尿病的预测、诊断、治疗都有独特的价值。②从2型糖尿病患者中鉴别迟发型1型糖尿病。此类患者常可出现GAD-Ab的高水平，并稳定维持，可考虑早期干预治疗。③可作为普查手段，以发现1型糖尿病的高危人群和个体。(二)胰岛细胞抗体(ICA)胰岛细胞抗体为抗胰岛β细胞所有抗体的总称。 Battzo最先建立起间接免疫荧光法检测胰岛β细胞抗体，他采用"O"型人的胰腺切片，以异硫氰酸荧光素等标记的第二抗体进行检测，具有较好的重复性。目前认为，ICA阳性预示β细胞的自身免疫损害，只能作为糖尿病的高危指标。在儿童阳性或高水平持续阳性，对l型糖尿病才具有较高的预测率。(三)胰岛素抗体(IAb)IAb有两种。一种与糖尿病发病有关，在糖尿病发病之前就存在，属自身免疫抗体;另一种是糖尿病发生以后，使用了外源性胰岛素产生的抗体。目前的测定方法主要有ELISA法和 RIA法，国内均有试剂供应。研究发现，胰岛素治疗的DM组IAb高于未用胰岛素治疗的DM组;1型DM组高于2型DM组。 1型DM阳性率可达18%一34%，并认为低水平的 IAb很少有临床意义。目前普遍认为，IAb单独测定意义不大，但与前述指标联合检测，可增加ICA对1型DM的预测程度。(四)C肽(C-peptide，C-P)静脉中的胰岛素水平，反映了胰岛β细胞胰岛素的分泌率，以及肝、周围组织对胰岛素的利用率。而C-P能被胰岛素靶细胞清除进入血液循环，因而人们认为C-P测定，对评价β细胞的分泌比测定胰岛素更有价值，更可靠。在1型糖尿病C-P水平极低;在2型糖尿病C-P的水平可作为是否应用胰岛素治疗的指标。另外在低血糖患者C-P水平>0.4mmol/L，则可高度提示胰岛素瘤的存在。(五)l，5脱水葡糖醇(1，5Anhydroglucilol,l,5AG)l，5AG是具有毗喃结构的六碳单糖或l-脱氧葡萄糖，是体内主要的多羟基化合物之一，分布于体内所有组织，不参与能量代谢，半衰期120小时。人血清中1，5AG浓度很稳定，不受快食影响，无昼夜差异，且与DM病程长短、年龄、性别、体重无关。它的含量与尿量及近曲小管的再吸收功能有关。近年来，已能采用酶法以全自动分析仪测定1，5AG含量。正常参考值为(150±46)μmol/L，呈正态分布。 l型DM患者(54例)均值6-12μmol/L;2型DM均值26-48μmol/L。另一报道对照参考值为(143±52)μmol/L，DM患者为(72±65)μmol/L，与对照组有较多重叠。但有一点可以肯定，血清l，5AG的含量与尿糖排泄量呈负相关;持续低值，可能反映了血糖的高水平波动和间隙性尿糖的存在。(六)血清糖化蛋白或果糖的测定在70年代末期，Day Thornburg首先发现血清葡萄糖不仅能与Hb发生非酶糖化反应生成HbA1c，而且也能与血清白蛋白及其他蛋白质在结构末端的氨基上发生非酶糖化反应，生成高分子酮胺结构，形成糖化血清蛋白。1993年，Roger以l-脱氧l-吗琳果糖为标准物，建立了测定方法。目前，国内已有较多报道采用二点法或速率法进行自动分析，方法简单，结果稳定。血清糖化蛋白的水平检测，由于血清蛋白半衰期短(白蛋白19天，球蛋白18天)，因此，可作为糖尿病患者近l-3周内血糖控制情况的监测指标，以及临床确立治疗方案的依据。五、糖尿病性肾病的早期诊断指标糖尿病性肾病的定义是，在伴有视网膜病变和高血压的糖尿病人中存在有持续的蛋白尿(>0.58/天)，但不存在其他肾病。流行病学调查表明，有肾病的糖尿病人只有10%幸存，而患糖尿病40年未出现蛋白尿的病人，幸存者有70%。糖尿病人没有蛋白尿时，其相对死亡率比非糖尿病人增加2倍，有蛋白尿的1型糖尿病人其相对死亡率比尿蛋白排泄正常的1型糖尿病人高20-40倍。而且一旦临床证明为糖尿病肾病，则不可避免地会发展成肾衰。国外1993年的一个资料表明，早期诊断，早期介入可大大推迟肾合并症的发生，他们认为可以推迟24年，透析、肾移植率可减少21-63%，预期寿命(中位数)可延长14年。可见早期发现糖尿病肾合并症的重要性。在糖尿病的多种并发症中，只有糖尿病肾病是唯一可用实验室指标来长期评价的并发症。糖尿病肾病的实验室指标，关键在早期肾损伤的诊断与监测。80年代开始特别是进入90年代以来，已经提出了许多新的肾损伤标记物，在传统的肾功能检查和尿液分析之外，形成了一个新领域。(一)肾小球损伤标记物l、尿微量白蛋白(mAlb)1982年Viberti等发现1型糖尿病时尿总蛋白在参考范围内，而尿白蛋白排泄增加，由此提出了"微量白蛋白尿"概念。并把它作为糖尿病早期肾损害一个敏感指标。这个指标80年代已被推广应用，90年代的研究更有深入。现在认为微量白蛋白尿是糖尿病的第一个临床信号，mAlb测定对糖尿病早期肾损害的监测价值已被公认。微量白蛋白尿的特征是白蛋白排泄30-300mg/天或白蛋白/肌酐比为30一300/lg肌酐，这样的水平用常规试纸法是阴性结果。一旦尿中白蛋白超过300mg/天，肾病即可确定，而且是不可逆的。已有国产试剂盒用于mAlb的测定。2、尿微量转铁蛋白(了Rf)也已成为肾小球损伤的重要标记物。有研究认为TRf尿是糖尿病微血管并发证较好的预报指标，可能比m灿能更早期地反映糖尿病肾小球损伤。 TRf可用ELISA，RIA或自动分析作免疫比浊测定。3、血清后γ-微球蛋白 C(CYS-C)属于低分子蛋白，能通过肾小球滤膜屏障，其分子量又大于肌酐，更能反映滤膜屏障透过性的早期变化，是比肌酐更灵敏的标记物。1993年以来已有酶免疫法和免疫浊度自动分析的报告。4、尿蛋白谱包括白蛋白、IgG、α2-巨球蛋白和 κ、λ轻链等，是一组可用免疫化学自动分析，在短时间内测定的具备不同分子量的尿蛋白组分。用于检测肾小球滤膜屏障对不同分子量蛋白的透过选择性，以评价肾小球的损伤程度。测定方法准确快速，代替过去繁复的选择性指数法，是一个很大的进步。5、Ⅳ型胶原、纤维粘连蛋白、板层素等是一组肾小球系膜操作的标记物，用以反映细胞外基质胶原蛋白及其相关物质的合成动态，在糖尿病合并症早期病理变化的研究中是重要的指征。手工操作的测定试剂盒已有供应，最近有开发自动分析用试剂盒的信息。(二)肾小管标记蛋白肾小管标记蛋白是近年来肾病实验诊断领域的一个新的焦点。它可分为两类，一类是肾小管上皮细胞的各种酶(通称为尿酶)和从各段肾小管脱落的抗原;另一类称为低分子量蛋白，它虽不是肾小管细胞的固有蛋白，但可以作为反映肾小管重吸收作用的标记物。l、酶80年代经来在临床上应用过的尿酶已有十多种，有些酶已逐渐退出应用。仍见于文献报道的有N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)。丙氨酸氨基肽酶，β-半乳糖苷酶，γ-GT，亮氨酸氨基肽酶等。其中研究得最多最成熟的是NAG。NAG最早应用于肾移植排斥反应的监测和药物肾毒性的早期诊断，80年代后期在糖尿病肾病领域的应用研究大量增加。并认为糖尿病肾病早期，尿中NAG的升高比mAlb的增加出现得更早。进一步的研究认为糖尿病肾小管损伤可早于肾小球损伤和糖尿病肾小管损伤并非继发于肾小球病变的结果。国内的一个研究报告，对随机选取的206例糖尿病人测定尿mAlb正常的病人中有27.6%NAG升高，提示这组病人以肾小管损伤为早期表现。由此形成一个新的观点，即主张把mAlb和NAG作为早期发现和监控糖尿病肾病的常规指标。近年也有新的尿酶应用的文献报告。如肠型ALP，果糖l，6-二磷酸酶，组织蛋白酶B等。2、低分子量蛋白指分子量低于50万的蛋白，它通过肾小球滤膜后有95-99%在近曲小管重吸收，因此在尿中排出量都很小。重吸收功能损伤时排出量增加，是早期肾损伤的标记物之一。(1) β2微球蛋白(β2mG)应用较早。但其缺点有二：一是β2mG在酸性尿液(pH<6)中很不稳定，据报告在pH4的尿中4℃保存24小时后只能保留85.7%的活性;二是主要用RIA法测定，难以及时报告。(2) α1微球蛋白(α1mG)稳定性比β2mG好，在室温下保存4天仍能保留86.4%的活性，测定方法除RIA等以外，可用免疫浊度法并用于自动分析，简便快速。α1mG的另一个优势是尿中排出量(5-50mg/天)大大高于β2mG(0.1mg/天)，可减少测定误差，提高准确度，重复性好。因此目前α1mG逐渐取代β2mG，成为低分子蛋白的首选指标。国内要解决的问题是试剂盒的国产化。(3)视黄醇结合蛋白(RBP)近年已有不少文献报告用于肾小管损伤标记物，它在酸性尿液中的稳定性亦优于β2mG.3、肾小管固有抗原近年见于文献报告的有肾小管细胞刷状缘抗原BB50、BBA等。另外还有Tammm-Horsfall糖蛋白(RIA)，β2糖蛋白 l(尿载脂蛋白 H)等(ELISA)，有文献报告后者检测比α1mG、尿视黄醇结合蛋白稍敏感而比β2mG。