凌蘭芳
摘要:近年來(lái),糖化血紅蛋白的檢測(cè)已成為糖尿病診斷及監(jiān)測(cè)的有效指標(biāo),現(xiàn)就目前糖化血紅蛋白檢測(cè)方法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞:糖化血紅蛋白,檢測(cè)技術(shù),綜述
【中圖分類號(hào)】R331.1+41 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】2107-2306(2021)05-112-01
1 ?概述
近年來(lái),我國(guó)糖尿病患者的人數(shù)逐年攀升,據(jù)中國(guó)官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020版的指南更新的流調(diào)數(shù)據(jù)顯示,糖尿病患病率已達(dá)11.2%。糖尿病的治療是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,因而對(duì)糖尿病的健康管理顯得尤為重要,手段主要以飲食管理和降糖藥物控制為主,聯(lián)合空腹血糖與糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin A1c,HbA1c)定期監(jiān)測(cè)血糖水平,有效控糖。HbA1c是在長(zhǎng)時(shí)間、高濃度血糖存在的條件下,血紅蛋白與葡萄糖進(jìn)行非酶促反應(yīng)結(jié)合形成的一種產(chǎn)物,其生成過(guò)程緩慢且不可逆,并且貫穿存在于紅細(xì)胞的整個(gè)生命周期中(120天),濃度相對(duì)穩(wěn)定,反映的是患者過(guò)去2~3個(gè)月的平均血液中葡萄糖水平,可以聯(lián)合空腹血糖等其他指標(biāo)診斷及監(jiān)測(cè)糖尿病?,F(xiàn)就目前檢測(cè)糖化血紅蛋白的檢測(cè)方法研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
2 ?HbA1c的檢測(cè)方法
HbA1c為屬于血紅蛋白p鏈的一個(gè)或兩個(gè)n端纈草上的d-葡萄糖,是一種生物標(biāo)記物,用于診斷和識(shí)別患糖尿?。―M)的高?;颊摺8鶕?jù)糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn), HbA1c 水平>6.5%(>48mmol/mol)可導(dǎo)致糖尿病;而把HbA1c水平介于5.7-6.4%(39-46mmol/mol)歸為糖尿病前期。近年來(lái),糖化血紅蛋白的檢測(cè)技術(shù)也越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化,目前可分為以下幾大類。
2.1 免疫反應(yīng)法 ?利用抗原抗體特異性反應(yīng)檢測(cè)糖化血紅蛋白,以血紅蛋白β鏈糖化N末端的4~8個(gè)氨基酸殘基作為識(shí)別位點(diǎn),生產(chǎn)單克隆抗體,按照反應(yīng)結(jié)合物質(zhì)的不同,可形成不同的檢測(cè)方法。
2.1.1膠乳凝集抑制法 ? 檢測(cè)試劑中以數(shù)個(gè)HbA1c抗原決定簇形成的聚集物作為凝集素,抗-HbA1c抗體抗原與之結(jié)合形成不溶性的抗原抗體復(fù)合物,加入全血樣本后,血液中的HbA1c將與聚集物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,爭(zhēng)奪乳膠顆粒上的抗-HbA1c抗體,抑制凝集物生成,根據(jù)測(cè)定的吸光度值可計(jì)算出HbA1c在總血紅蛋白(Hb)中的百分含量。該方法成本低、快速、基本能保證檢測(cè)準(zhǔn)確性,可在全自動(dòng)生化儀上完成,適用于大批量樣本檢測(cè),但易受高濃度的葡萄糖、三酰甘油及膽紅素等物質(zhì)干擾[2]。
2.1.2膠乳凝集免疫比濁法 HbA1c與抗-HbA1c抗體復(fù)合物是可溶性的,再加入多聚半抗原緩沖液抗原與剩余的抗-HbA1c抗體結(jié)合成不可溶性物質(zhì),雙通道分別測(cè)定溶液中Hb和HbA1c的含量,即可求得HbA1c在總Hb中的百分含量,該方法精密度高,線性良好,雖然影響因素較多,但鑒于成本低,可進(jìn)行自動(dòng)化的臨床優(yōu)勢(shì),還是具有一定的替代價(jià)值。
2.1.3離子捕獲法 ?即化學(xué)發(fā)光法,將熒光標(biāo)記物結(jié)合到HbA1c抗原抗體復(fù)合物上,再聯(lián)結(jié)帶負(fù)電荷的多聚陰離子形成復(fù)合物,該復(fù)合物會(huì)吸附于試劑中的帶正電荷的纖維表面,經(jīng)反復(fù)清洗后可測(cè)定其熒光強(qiáng)度,從而得到HbA1c的濃度。該方法與上述兩種方法具有相似的檢測(cè)優(yōu)越性,且回收率高,交叉污染率低[3]。
2.1.4熒光免疫法與放射免疫法 ?熒光法為離子捕獲法的衍生方法,原理相同,但可計(jì)算HbA1c的濃度。熒光法和放射法的檢測(cè)優(yōu)略勢(shì)幾乎相同,可批量、重復(fù)檢測(cè),且準(zhǔn)確度、精密度、特異性都較為良好,干擾因素也極少,但前者儀器及試劑成本高昂,后者制備試劑困難,故兩種方法在臨床上難以作為常規(guī)檢測(cè)方法[4]。
2.2電荷間差異檢測(cè)
2.2.1離子交換層析法 ?原理為血紅蛋白糖化后所帶電荷改變,在不同pH的磷酸鹽緩沖液中,可以將樹(shù)脂上不同吸附力的GHb組分(包括HbA及HbA1的各組分)分批依次洗脫出來(lái),繪制相應(yīng)Hb的層析譜,即可求得HbA1c在GHb的百分率。常見(jiàn)的離子交換層析法主要有樹(shù)脂微柱法、低效液相色譜法(LPLC)及高效液相色譜法(HPLC),其中HPLC 是目前為國(guó)際公認(rèn)的檢驗(yàn)HbA1c的金標(biāo)準(zhǔn),但此法相關(guān)儀器、試劑及耗材昂貴,在基層醫(yī)院難以推廣普及;LPLC 測(cè)定原理與HPLC一致,但LPLC難以分辨變異血紅蛋白,往往將其歸為HbA1c,使假陽(yáng)性率偏高,樹(shù)脂微柱法適合檢測(cè)大量標(biāo)本,但干擾因素極多,且重復(fù)性較差。
2.2.2電泳法 ?常用的有瓊脂糖凝膠電泳法、等電聚焦電泳法和毛細(xì)管電泳法等,基于GHb各組分泳動(dòng)速度不同從而將其分離再測(cè)量含量,該方法的干擾因素較少,且分辨率高,可提示變異Hb的存在,毛細(xì)管電泳法對(duì)血紅蛋白變異體的抗干擾能力優(yōu)于HPLC,但自動(dòng)化程度低,且儀器昂貴[5,6]。
2.3 ?基于結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行檢測(cè)
2.3.1親和層析法 ?原理為硼酸根離子可逆性地與GHb中葡萄糖分子的順位二醇基聯(lián)結(jié),加入血液樣本后,非糖化血紅蛋白會(huì)直接流出層析柱進(jìn)入洗脫液,再加入高濃度的含順位二醇基的山梨醇替換GHb,GHb也進(jìn)入洗脫液,此時(shí)通過(guò)測(cè)定洗脫液吸光度可計(jì)算出GHb所占百分比。該方法僅能用于檢測(cè)總GHb,不能分離組分,檢測(cè)結(jié)果與平均血糖值、HPLC 等法所測(cè)HbA1c百分率呈高度相關(guān)性,所以使用該方法時(shí)可以允許經(jīng)驗(yàn)算法計(jì)算HbA1c。
2. 4 ?基于化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)差異檢測(cè)
利用特異性內(nèi)切酶切斷GHb的糖化甘氨酰谷氨酰胺,減少了血漿中其他蛋白對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾,測(cè)出Hb濃度;在果糖氨基酸氧化酶和過(guò)氧化物酶的催化下,生成的過(guò)氧化氫與顯色劑發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生顏色改變,在通過(guò)相關(guān)的測(cè)量后即可求得HbA1c的百分率。該反應(yīng)系統(tǒng)快速、單一,適用于全自動(dòng)生化分析儀測(cè)試,精密度高。
2.5 ?免疫傳感器
Lee[7]利用金納米顆粒開(kāi)發(fā)了兩種傳感器盒檢測(cè)HbA1c水平,一個(gè)是基于光學(xué)原理的聚合物基薄膜傳感器盒,另外一個(gè)是石英晶體微天平傳感器盒。王瀟[8]等人構(gòu)建了16通道無(wú)標(biāo)記型特異檢測(cè)HbA1c的電化學(xué)免疫傳感器,經(jīng)HbA1c抗體修飾的優(yōu)化型16-SPCE電化學(xué)免疫傳感器具有較好的電化學(xué)響應(yīng)性能、選擇性、穩(wěn)定性,能穩(wěn)定、有效地檢測(cè)復(fù)雜體系中的HbA1c,提高準(zhǔn)確度,對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō),易于小型化、即時(shí)檢測(cè)和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)極大地方便了他們的生活,減少頻繁奔于醫(yī)院的疲憊[8]。
3 ?結(jié)語(yǔ)
目前市面上檢測(cè)HbA1c的試劑很多,應(yīng)用的方法原理也各不相同,精密度和準(zhǔn)確度以及抗干擾能力也千差萬(wàn)別。有的適合于輔助診斷,則要求有較高的精密度和準(zhǔn)確度比如高效液相色譜法(HPLC),是目前為國(guó)際公認(rèn)的檢測(cè)HbA1c的金標(biāo)準(zhǔn),但其缺點(diǎn)是易受異常血紅蛋白的影響,且價(jià)格較高;有的適合于床邊檢測(cè)(POCT),目前主要方法有兩種,第一種是顯色親和層析法,在親和層析法的基礎(chǔ)上將硼酸根陰離子改成水溶性藍(lán)色苯硼酸染料,第二種是熒光免疫法[9],其是糖代謝控制情況和糖尿病性昏迷等并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判的最好的方法[10];現(xiàn)有一種HbA1c檢測(cè)試劑剛上市,它不須要投入任何設(shè)備,檢測(cè)卡上有個(gè)云實(shí)驗(yàn)室的識(shí)別碼,在卡上加血樣反應(yīng)后用安裝有相應(yīng)APP的手機(jī)同時(shí)掃描檢測(cè)區(qū)和識(shí)別碼,信號(hào)傳輸?shù)皆茖?shí)驗(yàn)室檢測(cè),幾秒后檢測(cè)結(jié)果便傳到手機(jī)上,這很適合于基層社區(qū)醫(yī)院推廣使用。
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