糖尿病血红蛋白

  糖尿病血红蛋白合成过程 
  影响HbA1C形成的因素 
  HbA转变为HbA1C后,其功能发生明显的改变。首先是血红蛋白与2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的结合减低,血红蛋白对氧的亲合力增高,氧离曲线左移,造成组织缺氧。红细胞中游离的2,3-DPG增加,可反馈抑制2,3-DPG的合成。HbA1C的增高和2,3-DPG的减低均可引起红细胞僵硬,使其不易通过微血管。 

糖尿病血红蛋白研究历史
是血红蛋白A组分的某些结构与葡萄糖的非酶促反应结合而形成的产物。蛋白质的非酶促糖化反应(Non-enzymatic glycation)参与机体的许多生理及病理过程。它是葡萄糖与体内蛋白质的氨基发生共价结合的过程,该反应过程不需酶的催化,属于不可逆的共价结合反应;反应速度主要由葡萄糖浓度和葡萄糖与蛋白质接触的时间决定,糖尿病或高血糖状态可加速该反应过程,其它的因素也可影响非酶促糖化反应。   1963年Samuel Rahbar应用醋酸纤维素膜电泳技术电泳Hb,发现许多异常的Hb变种。应用醋酸纤维素膜和淀粉凝胶在pH8.6电泳溶血产物时,发现其电泳产物为主要HbA(占Hb的98%)和次要慢速泳带HbA2(占HbA的2%)。在1例患者的血样本进行醋酸纤维素膜电泳时发现了一条异常的快速泳带组分,该成分为脱尾的条带,不能与正常的HbA分开,但它出现于HbA条带之前,与已知的快速泳带Hb变种不同。这种异常的成分在pH6.0的柠檬酸缓冲液中进行凝胶电泳时显示清晰的条带,位于HbF之前,泳动速度比HbA快,占HbA的10%~15%。因为这种异常的Hb能耐受50℃的热变性和异丙醇实验,它与其他的Hb变种无关。直到1967年这种快速Hb仍然是个谜。后来对另1例67岁女性患者的血样进行了醋酸纤维素膜电泳时,发现在她的电泳产物中存在异常的快速Hb,复习其病史时发现她是一例严重的血糖控制不佳的糖尿病患者。起初认为这是偶然现象,因为遗传性异常Hb患者也可能罹患糖尿病。然而随后的血样本经电泳后也得到相同的结果,而且这些患者均患糖尿病。于是,糖尿病患者血样本的电泳成为Samuel Rahbar的研究重点,共研究了47例糖尿病患者,历经3月的时间以保证能检测到异常的快速Hb,于1968年发表了题为糖尿病血红蛋白成分的文章。随后Huisman和Dozy报告了4例D860治疗的糖尿病患者快速Hb浓度增加。不久应用柱层析方法来研究快速泳动的Hb结构,结果证实快速泳动Hb的色谱特性与HbA1C极相似。后来的研究资料证实,糖尿病患者Hb的异常成分与HbA1C相同,后者是Hb的次要成分,Schneck和Schroeder首先对它进行了描述,它存在于正常成人的溶血产物中,约占1%~4%。最后通过对糖尿病患者异常Hb结构的研究发现,Hb实际上与HbA1C相同,在糖尿病患者中其浓度增加2~3倍。至此,研究者认识到糖尿病与HbA1C之间的初步关系,进而对HbA1C的化学形成过程进行了大量的研究。自此之后的大量临床研究均证实,HbA1C可作为糖尿病患者长期血糖控制的指标,而且与糖尿病慢性并发症的发生及发展有密切关系。 

  葡萄糖与蛋白质发生氨基反应,形成醛亚胺化合物,葡萄糖的羧基端与氨基形成Schiff碱,经Amadori分子重新排列、形成氨基酮化合物,详见图1。越来越多的资料证实,非酶促的糖化反应过程在生理条件下也可发生。 -
  在糖尿病患者中,HbA1C水平与血液循环中的葡萄糖水平有关。平均血浆或血清葡萄糖浓度是HbA1C形成的主要决定因素。基础研究显示,在4℃的条件下,红细胞与葡萄糖孵育时可发现葡萄糖浓度与HbA1C的形成之间存在线性关系;而在37℃的生理条件下,红细胞Hb与葡萄糖的非酶促糖化反应除受葡萄糖浓度的影响外,还受氧张力和红细胞内2,3-DPG水平的影响。此外,氢离子、氯化物等也可影响红细胞Hb的糖化过程。 
  HbA1C检测的临床意义 




  虽然HbA1C尚存在着标准化和个体变异方面的问题,但是它仍然是评价糖尿病患者血糖控制的“金标准”,给临床医师和患者调整治疗药物剂量或改变治疗方案提供了简单而实用的手段。UKPDS证实,HbA1C与糖尿病血管并发症的终点事件之间存在显著的相关关系,将HbA1C每降低1%,糖尿病患者心脏事件的风险减少14%、糖尿病导致的死亡减少21%、微血管终点事件下降37%、外周血管疾病下降43%(图2)。 a=BGT<m36a