王 冰綜述，王玉明 段 勇審校

(1、昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，云南昆明650032；2、昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，云南昆明650101)

·述評·

糖化血清白蛋白分子特性及臨床意義

王 冰1綜述，王玉明2段 勇1審校

(1、昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，云南昆明650032；2、昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，云南昆明650101)

糖化白蛋白（Glycated albumin，GA）是血清中白蛋白與葡萄糖發(fā)生非酶糖化反應(yīng)的產(chǎn)物，其水平可反映糖尿?。―iabetes Mellitus，DM）患者體內(nèi)近2～3周的血糖控制情況，因此GA可作為評估糖尿病患者短期血糖波動的可靠指標(biāo)。同時，GA水平的升高也與糖尿病并發(fā)癥，如糖尿病合并冠心病、糖尿病性視網(wǎng)膜病變、糖尿病腎病以及血液透析有關(guān)。本文就GA的分子特征、與糖尿病及糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的關(guān)系及其臨床意義等方面進行綜述。

糖化白蛋白；分子特征；糖尿病；糖尿病并發(fā)癥

糖尿病是胰島素分泌相對或絕對減少和（或）作用缺陷引起的一組代謝性疾病，可引起心、腎、眼組織等多系統(tǒng)器官損傷。流行病學(xué)調(diào)查顯示，目前我國半數(shù)成人處于糖尿病前期，患者人數(shù)占到全球1/3，估測患病人數(shù)約1.2億[1]。糖尿病病因和發(fā)病機制尚未明確，治療目標(biāo)僅是控制血糖，防止疾病蔓延及并發(fā)癥的發(fā)生，降低死亡率。目前臨床用于監(jiān)測糖尿病患者長期血糖控制水平的標(biāo)準(zhǔn)為糖化血紅蛋白，但對于一些血糖控制不良需頻繁監(jiān)測血糖或改變降糖方案的患者，或患有并發(fā)癥等特殊糖尿病的患者，糖化血紅蛋白不能準(zhǔn)確評估其血糖情況，而糖化血清白蛋白可更好的反映患者短期血糖控制情況?，F(xiàn)本文就其分子特征、生理功能、檢測方法及臨床意義等方面進行綜述。

1 蛋白質(zhì)糖化反應(yīng)

糖化反應(yīng)是可改變體內(nèi)蛋白質(zhì)固有性質(zhì)和功能的一種自發(fā)性反應(yīng)過程。高糖環(huán)境下，葡萄糖或醛糖與循環(huán)蛋白質(zhì)（如晶體蛋白、膠原蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、血紅蛋白、血清蛋白等[2]）氨基酸N-末端共價結(jié)合，發(fā)生非酶催化糖基化反應(yīng)形成不穩(wěn)定的西夫堿（schiff bases），后者發(fā)生化學(xué)重排形成較穩(wěn)定的酮胺，即Amadori型早期糖基化合物。再經(jīng)脫氫、分子重排、氧化反應(yīng)等復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)形成穩(wěn)定不可逆的晚期糖基化產(chǎn)物（advanced glycation end products，AGEs）[3]。AGEs是糖尿病等一系列疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素，且不會隨血糖濃度的減少而減少，而是在體內(nèi)聚積增多。其中GA是主要的早期糖基化合物，約占80%。

1.1 GA糖化位點高糖環(huán)境下，葡萄糖與具有高度親核性的賴氨酸、精氨酸或半胱氨酸的殘基結(jié)合。在蛋白質(zhì)的賴氨酸殘基中，有Lys-199、Lys-232、Lys-281、Lys-525等30多個糖化位點，其中Lys-525被認(rèn)為是賴氨酸與葡萄糖結(jié)合的主要位點，約占糖化總體的30%[4]。

精氨酸的糖基化位點主要是Arg-410，其余還有Arg-114、Arg-186以及Arg-428等[5]。

另外，半胱氨酸在參與糖化反應(yīng)時，Cys-34作為主要糖化位點參與AGEs的產(chǎn)生[5]。

1.2 糖化反應(yīng)對生理功能的影響白蛋白是人體血清內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì)，約占血清總蛋白的40%～60%，半衰期約17～19d。血清蛋白質(zhì)發(fā)生糖化后，白蛋白分子結(jié)構(gòu)從螺旋形轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊，伴淀粉纖維蛋白的形成，同時引起白蛋白形態(tài)改變、分子量增加及等電點變化[2]。

糖尿病患者體內(nèi)的糖化反應(yīng)是正常人體的2～3倍，這種反應(yīng)可加速糖尿病大血管病、微血管病和糖尿病神經(jīng)病變等疾病的發(fā)生。體外研究顯示，蛋白質(zhì)糖化也將促進血小板的活化和聚集[6]。

另外，在發(fā)生葡萄糖代謝的骨骼肌和和脂肪細胞中，糖化反應(yīng)也對其產(chǎn)生影響。小鼠實驗表明[7]，小鼠脂肪細胞內(nèi)糖化白蛋白可誘導(dǎo)活性氧類物質(zhì)產(chǎn)生，抑制葡萄糖攝取，導(dǎo)致脂肪細胞胰島素敏感性降低和微血管病變發(fā)生。

2 衡量體內(nèi)血糖水平的參數(shù)指標(biāo)

糖化指標(biāo)的監(jiān)測可及時有效的監(jiān)控血糖狀況，也可反應(yīng)一段時間內(nèi)血糖控制情況。

2.1 糖化血紅蛋白糖化血紅蛋白（Hemoglobin A1c，HbA1c）是判斷糖尿病患者治療前后長期血糖波動情況的金標(biāo)準(zhǔn)，也可作為糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。HbA1c能反應(yīng)患者8~12周的血糖波動情況。但某些血紅蛋白代謝異常的疾病或影響紅細胞生存因素存在的條件下，HbA1c將不能準(zhǔn)確反應(yīng)患者體內(nèi)血糖情況，如大量出血后、溶血性貧血、肝硬化等疾病，紅細胞壽命縮短導(dǎo)致HbA1c的值降低[8]。另外，血紅蛋白病、妊娠期糖尿病[9]及新生兒糖尿病[10]等患者HbA1c值也不能準(zhǔn)確衡量其血糖水平。

2.2 糖化血清蛋白糖化血清蛋白（果糖胺）反應(yīng)血清中糖化血清蛋白質(zhì)的總量，除主要組分白蛋白外，還包括脂蛋白、球蛋白等，可反映患者近2~3周的血糖水平[11]。但血液中蛋白濃度、乳糜、膽紅素和低分子物質(zhì)等會導(dǎo)致果糖胺的測定值異常，如甲亢、腎病綜合癥等疾病蛋白質(zhì)代謝加速導(dǎo)致其水平升高[12]。另外由于各蛋白組分的非酶糖化反應(yīng)率不同，果糖胺檢測特異性也較差。

2.3 糖化血清白蛋白為了克服HbA1c和果糖胺在血糖監(jiān)測方面的缺點又保留它們的優(yōu)點，進而提出了糖化血清白蛋白作為短期血糖監(jiān)測的指標(biāo)。一方面，GA結(jié)果不受血紅蛋白代謝及貧血等因素影響。另一方面，GA（%）值是糖化白蛋白與血清白蛋白的比值，其結(jié)果不會受到蛋白濃度、血清蛋白量及其組成的影響。由于白蛋白在體內(nèi)的半衰期約17~ 19d，因此可反映患者近2~3周的血糖波動情況[13]。研究表明，體內(nèi)白蛋白可進行非酶促糖基化的總量約是血紅蛋白的9倍，白蛋白糖基化的反應(yīng)速度是血紅蛋白的10倍[14]，說明白蛋白比血紅蛋白更易糖化，這使糖化血清蛋白在糖尿病檢測中更易被標(biāo)記并能很好的評估血糖控制情況。

2.4 血糖非蛋白質(zhì)標(biāo)記物1，5-脫水葡萄糖（1，5-anhydroglucitol，1，5-AG）的分子結(jié)構(gòu)類似于葡萄糖，在正常生理情況下可隨葡萄糖共同重吸收。因此，當(dāng)體內(nèi)葡萄糖水平超過約180mg/dl時，體內(nèi)1，5-AG將逐漸下降。1，5-AG可準(zhǔn)確反應(yīng)餐后高血糖，但不能衡量平均血糖值，也不適用于腎血流動力學(xué)不穩(wěn)定患者的血糖監(jiān)測。

即刻血糖（包括靜脈血漿血糖和指尖快速血糖）只是檢測某時某刻所采標(biāo)本的血糖值，無法評價一段時間的血糖控制水平。且易受飲食、運動、藥物等因素影響。

3 血漿血糖、HbA1c、GA的關(guān)系

HbA1c與GA是血漿葡萄糖分別與血紅蛋白和白蛋白共價結(jié)合的早期糖基化產(chǎn)物，兩者均與血漿血糖的相關(guān)性良好。其中，GA受空腹血漿血糖影響較大。

馬曉靜等[15]在GA與HbA1c的相關(guān)性分析中對2532例研究對象進行研究，得出HbA1c每增加l%，GA相應(yīng)增加2.87%。以GA≤18.5%來預(yù)測HbA1c≤6.5%，其敏感性、特異性、準(zhǔn)確度均較好。

4 GA的測量方法及參考范圍

由日本開發(fā)研制的應(yīng)用液態(tài)試劑酶法檢測GA（Lucica GA-L）是一種簡單、快速、靈敏、準(zhǔn)確定量的檢測方法，是目前國內(nèi)外檢測GA的主要方法[16]。檢測原理為：第一步加入糖化氨基酸以去除內(nèi)源性糖化氨基酸，利用對白蛋白特異性較好的蛋白酶將GA水解為糖化氨基酸，后者被氨基酸氧化酶氧化生成葡萄糖酮醛和H2O2，H2O2在顯色劑作用下生成藍紫色色素，測定該色素吸光度值，得出GA濃度。然后除以血清白蛋白濃度，即得出GA（%）[17]。同時使用特異性更高的溴甲酚紫法（BCP）檢測白蛋白，減少球蛋白對測定結(jié)果的影響。

美國Diazyme實驗室研發(fā)出一種新型酶法檢測糖化血清白蛋白（試劑商標(biāo)為GlycoGap）。該試劑通過使用特異性較好的蛋白酶水解糖化血清蛋白質(zhì)生成低分子的糖化蛋白質(zhì)碎片，后者被Diazyme特異性的果糖氨基酸氧化酶氧化，產(chǎn)生蛋白碎片或氨基酸、葡糖酮醛及H2O2，通過測定H2O2的吸光度得出其濃度[18]。該方法簡便，試劑穩(wěn)定性也較好，但尚未廣泛使用。

上世紀(jì)80年代，日本研發(fā)了高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）測定GA。HPLC法可準(zhǔn)確檢測患者GA水平，但由于其價格高昂，程序繁雜，不適宜臨床常規(guī)開展。

親和色譜法通過GA中碳水化合物與固定在樹脂上的硼酸鹽特異性結(jié)合來分離GA。此外，離子交換層析法、免疫測定法、酶聯(lián)免疫測定法、電化學(xué)方法等均可用于GA檢測，但這些方法均存在精密度低、操作方法復(fù)雜、檢測時間長等缺點，不宜用于GA檢測。

近年來，許多國內(nèi)外學(xué)者研究了GA在正常人體內(nèi)的參考范圍。周祥海等[19]對我國糖耐量正常成人進行研究，確定其參考范圍為11.89%~16.87%；Viswanathan V等人[20]研究結(jié)果顯示，印度人群GA參考值為15.0%；日本人群GA參考值為12.3%~ 16.9%，而在美國糖耐量正常人群中GA的參考值稍低，約10.0%~13.2%[20]。導(dǎo)致這種偏差的出現(xiàn)可能是由于檢測方法的不同、種族差異或抽樣誤差。

5 GA的臨床應(yīng)用

5.1 血糖檢測及治療預(yù)后評估GA可反應(yīng)患者治療前后約2~3周血糖水平，且與FPG、2hPG及HbAlc均有較好的相關(guān)性。同時GA既不受血紅蛋白變異和紅細胞代謝率的影響，也不受蛋白量、乳糜、膽紅素及低分子物質(zhì)等因素影響。因此GA可作為糖尿病患者短期血糖監(jiān)測及預(yù)后指標(biāo)。

5.2 高血糖鑒別診斷GA檢測可用于判斷機體的高血糖狀態(tài)是由糖尿病引起的還是由應(yīng)激引起。急性應(yīng)激反應(yīng)時，非糖尿病個體出現(xiàn)暫時性的高血糖難以與糖尿病相鑒別，GA和HbA1c聯(lián)合測定有助于判斷高血糖是否已持續(xù)了一段時間，進而指導(dǎo)治療。

5.3 GA對糖尿病并發(fā)癥的影響

5.3.1 GA在糖尿病合并心血管疾病中的臨床應(yīng)用高血糖環(huán)境下，機體發(fā)生的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)是AGEs所致血管病變主要病理生理基礎(chǔ)[21]。GA可促進白細胞介素-8、內(nèi)皮細胞E-選擇素的表達，通過活化平滑肌細胞內(nèi)蛋白激酶C增加單核細胞趨化因子、白細胞介素-6、MAPK/ERK蛋白的表達水平及上調(diào)核因子NF-κB通路[22]。AGEs可致內(nèi)皮細胞活化導(dǎo)致血管通透性升高，引起血管內(nèi)皮損傷，進而導(dǎo)致糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。

在糖尿病合并冠心病的臨床檢測中，動態(tài)心電圖、超聲心動圖等方法雖有助于冠心病的診斷，但尚存在準(zhǔn)確性和精確性的不足。冠狀動脈造影技術(shù)雖可準(zhǔn)確檢測患者冠狀動脈狹窄情況，但這種有創(chuàng)檢查費用高且復(fù)雜，不適于較大人群的篩查，因此作為糖尿病合并冠心病的獨立危險因素，GA有助于冠心病的篩查、診斷及預(yù)后。

5.3.2 GA在糖尿病腎病及透析中的臨床應(yīng)用高糖環(huán)境下，GA可與單核樣細胞MonoMac 6細胞結(jié)合，激活蛋白激酶C-β、上調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子β系統(tǒng)，最終導(dǎo)致基因的過度表達和腎小球細胞外基質(zhì)蛋白產(chǎn)物增加[23]。GA可使腎小球超濾過導(dǎo)致糖尿病患者腎小球功能紊亂、基膜增厚，誘導(dǎo)糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展。

Dawlat Sany等人[24]在糖尿病透析患者GA與HbA1c水平比較研究中的結(jié)果顯示，HbA1c明顯低估了透析患者血糖水平，GA能更真實反映其血糖。

5.3.3 GA在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的臨床應(yīng)用GA可誘導(dǎo)視網(wǎng)膜外周細胞的凋亡和氧化應(yīng)激反應(yīng)，進而引起視網(wǎng)膜神經(jīng)損傷。動物模型中發(fā)現(xiàn)，GA可誘導(dǎo)視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞催化蛋白-1活化[25]。GA可對視網(wǎng)膜視神經(jīng)造成直接損壞，加重糖尿病視網(wǎng)膜病變，嚴(yán)重者將導(dǎo)致視力喪失。

5.3.4 GA在妊娠期、新生兒糖尿病等其它疾病患者中臨床應(yīng)用妊娠期胎盤分泌的雌激素、孕激素有拮抗胰島素的作用，可導(dǎo)致妊娠期高血糖。孕晚期將導(dǎo)致缺鐵性貧血使測得的HbA1c高于真實值。而這些因素對GA的測定值無影響。

新生兒體內(nèi)約有80%~90%屬于胎兒血紅蛋白，因此監(jiān)測新生兒糖尿病患者血糖水平的有效指標(biāo)為GA。

睪酮可刺激紅細胞生成，在患有性腺機能減退及使用雄性荷爾蒙受體拮抗劑藥物的糖尿病患者中，評價其血糖水平時HbA1c相對血漿血糖呈降低趨勢[26]。因此在該類患者中，使用GA作為血糖水平監(jiān)測指標(biāo)更準(zhǔn)確可靠。

同時，GA可能與周圍運動神經(jīng)波幅降有關(guān)，也可能是周圍神經(jīng)病變的獨立危險因素之一。

6 結(jié)論

總之，GA作為主要的早期糖基化合物，在糖尿病相關(guān)并發(fā)癥、妊娠期糖尿病及新生兒糖尿病等疾病中，GA對于短期血糖水平的評估優(yōu)于HbA1c。因此，積極的進行GA監(jiān)測對于開展糖尿病及其并發(fā)癥在臨床上的早期篩查、治療和預(yù)后具有十分重要的意義。

另外，國際上尚無標(biāo)準(zhǔn)化參考值及參考方法，其檢測的標(biāo)準(zhǔn)化尚未統(tǒng)一。在某些特殊情況下，如甲狀腺功能障礙、肝硬化等可能影響白蛋白進而影響GA值。同時，GA也可被某些個體因素影響，如BMI、年齡等。因此，在今后的研究中應(yīng)對GA進一步探討。

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2015-08-24；

2015-10-25)

昆明醫(yī)科大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項目；編號2015S89作者簡介：王冰，女，1989年10月生，碩士研究生，專業(yè)：臨床檢驗診斷學(xué)。

王玉明，男，1966年7月生，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。