糖化血红蛋白测定及其意义

糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，GHb）是血红蛋白A组分的某些特殊分子部位和葡萄糖经过缓慢而不可逆的非酶促反应结合而形成的，它反映8～12周前体内血糖的平均水平，并可能是造成糖尿病慢性并发症的一个重要致病因素。

糖化蛋白积聚于组织细胞

正常成人血红蛋白的主要组分为HbA。HbA₁是血红蛋白早期非酶糖化的产物，按其层析出现的顺序依次命名为HbA_1a、HbA_1b和HbA_1c，它们分别由HbA两条β链N端连接不同的6碳糖而形成，其中，HbA_1a及HbA_1b分别为多种果糖及某些未知糖类结合的产物，而HbA_1c为HbA与葡萄糖的结合物，能确切反映血中葡萄糖的水平，且含量占HbA₁的70%，是临床上最常用、最可靠和反映血糖控制时间最长的一个指标。由于HbA_1a及HbA_1b在HbA₁中所占比例较小，基本上不受血糖影响，故临床上常以总HbA₁来反映HbA_1c。

HbA的β链N端结合了葡萄糖分子（HbA_1c）后使血红蛋白与2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的结合受阻，从而使血红蛋白对氧的亲和力增加，氧离曲线左移，造成组织缺氧。由于HbA1与2，3-DPG结合受阻，使红细胞中游离的2，3-DPG增加，此又可反馈抑制2，3-DPG的合成。HbA_1c的增加及2，3-PDG的减少导致红细胞僵硬，使之不易通过微血管。

被糖化后的血红蛋白及其他糖化型蛋白质降解缓慢，有时不能被继续降解而积聚于组织内。IgG被糖化后，其体液免疫功能降低或丧失；一些膜蛋白被糖化后，可改变细胞的反应性和功能。糖化终产物（advanced glycosylation end products，AGEs）是糖尿病慢性并发症的重要致病因素。

血红蛋白定量表述血红蛋白糖基化水平

由IFCC提出的一种新的参照方法可以得出真实的糖基化血红蛋白的浓度，其测定结果可以用更精确的定量单位（如mmol/mol）表述。例如，当一个患者的HbA_1c值为5%时，将表述为33mmol/mol；若HbA_1c为8%时，则相当于65mmol/ mol。有学者建议，应摒弃不宜让患者理解的“糖化血红蛋白”这个术语，而采用“血糖指数”或“平均血糖”来代表在中长期的血糖控制的平均水平。但是否采用新的代表糖基化血红蛋白的表述方法还存在着争议。2007年，在意大利米兰举行的会议上，就如何将IFCC新的参照系统应用到临床达成共识，所有与会者都认为这些建议应尽快在全球范围内实施：

1. HbA_1c测定结果应包括参照系统和检测报告；
2. IFCC提供的新系统是唯一标准参照系统；
3. HbA_1c测定结果统一按IFCC规定的单位（mmol/mol）报告，NGSP系统的糖基化血红蛋白（%）应由IFCC-NGSP提供的公式换算；
4. 应同时报告根据HbA_1c结果推算出的平均血糖值（ADAG），并对HbA_1c进行解释；
5. 临床指南中的血糖控制目标值应按IFCC单位、衍生的NGSP和ADAG单位标注。

HbA_1c反映测定前8～12周的平均血糖水平

HbA转变为HbA_1c在红细胞内持续而缓慢地、几乎是不可逆地进行，无需酶的催化，其反应包括两个步骤（下图）：第1步为缩合反应，即葡萄糖的醛基与HbAβ链中N端缬氨酸的氨基缩合而形成醛亚胺（aldimine）或Schiff碱基，其产物为HbA_1c前体或易变成分。由于其性质不稳定，故反应可逆，但逆反应速度较正反应慢；第2步为Amadori分子重排，前糖化血红蛋白（preA_1c）自身在分子内进行重新排列，从而产生糖化血红蛋白，主要是HbA可被糖基化，形成HbA₁，为稳定的酮氨化合物（ketoamine），其中最重要和含量最多者为HbA_1c，也是最稳定的糖化血红蛋白，有助于判断血糖控制情况。

糖化血红蛋白的形成

目前有许多方法用于测定GHb，包括凝胶电泳法、等电聚焦法、低压和高压液相离子交换层析、免疫显色法、亲和层析法以及加热比色法等，其中易于在临床推广的较合适的方法是微柱层析法（已有试剂盒供应），但最可靠的方法是高压液相分析（HPLC）。目前测定的HbA_1c通常是指糖基化血红蛋白的混合物。尽管通过对不同测量方法的标准化已经使世界上许多HbA_1c检测方法给出检测值趋于统一和可比，但由于参照物仍旧是从人红细胞中提取的糖化血红蛋白混合物，并且HbA_1c的表述仍旧是被糖基化的血红蛋白占总血红蛋白的比例，使得目前先进的测量方法在临床应用上受到了限制。

HbA_1c是糖尿病诊断和血糖控制的重要指标

目前对GHb的研究已远远超出在监测糖尿病患者血糖控制上的应用。HbA_1c超出正常高限，每增加1%可使视网膜病变进展危险性增加33%，持续时间愈长，危险性愈大。高血糖控制愈好，HbA_1c增高持续的时间愈短，则并发症发生的危险愈低。早期严格控制高血糖可延缓和阻止并发症，尤其是微血管病变的发生和发展，这已经被DCCT（Diabetes Care and Complication Trial）和UKPDS（United Kingdom Prospective Diabetes Study）所证实。在2010版的ADA临床实践指南中终将HbA_1c作为糖尿病的诊断标准，但我国仍未采纳。

大多数空腹血糖高于正常的糖尿病患者，其HbA_1c亦增高；空腹血糖正常而糖耐量低减的患者，HbA_1c亦可增高，故认为HbA_1c和空腹血糖同时作为糖尿病筛选试验是可取的，但不能取代现行的糖耐量试验和血糖测定。因为在筛查糖尿病患者中，GHb不如OGTT敏感，但GHb升高对糖尿病的诊断具有高度特异性。HbA_1c的测定目的在于消除血糖波动对病情控制观察的影响，因而对血糖波动较大的T1DM患者，测定HbA_1c是一个有价值的血糖控制指标。由于preA_1c可随血糖高低而波动，使HbA_1c的临床估价受到影响，故不少作者主张测定稳定的HbA_1c而不是总HbA_1c。

HbA_1c是糖尿病诊断和血糖控制的重要指标，能与血糖测定相互补充，全面判断糖尿病的控制情况。HbA_1c与血糖测定的优缺点和意义见下表。

HbA_1c与血糖测定的优缺点和意义

HbA_1c不能反映病情的渐进过程和程度

GHb测定在糖尿病诊断和病情判断方面也有一些值得注意的缺点。首先，个别糖尿病患者由于Hb的基因多态性及Hb的突变（如α链的Ala120Glu突变）使Hb的糖化异常，血糖和GHb升高不成比例，故GHb测定无意义。

其次，有些糖尿病的GHb升高不明显或不升高，但糖尿病的慢性并发症却十分明显，这说明GHb仍不能完全反映病情的渐进变化过程和程度（因GHb仅代表8～12周前的血糖总水平），在这些情况下，可用血清果糖胺、糖化血清清蛋白和血清1，5-AG等来协助诊断。

最后，不能单用GHb作为糖尿病诊断和病情判断指标，因为许多因素如血红蛋白病、失血、血色病、尿毒症、温度、pH和离子强度均可影响GHb的测定结果。HbC、HbD和HbS等血红蛋白病可使GHb值假性降低，因为其糖化产物洗脱不完全，可吸附于微柱层析管柱内，而且这类患者可有发作性溶血性贫血，使红细胞半衰期缩短。GHb假性降低也见于急性、慢性失血和血色病患者，也可见于妊娠妇女。有报道显示，维生素C和E也可以降低GHb，这可能是阻滞了Hb的糖化过程引起的。尿毒症患者的GHb可假性升高，主要与血红蛋白的氨基甲酰化有关。青霉素、阿司匹林以及酒精中毒出现的某些代谢产物等也可影响其测定结果。在一些电泳和离子交换方法中，HbF可与HbA₁一起被层析分离出来，使GHb呈假性升高。