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1、糖尿病诊断中的常用实验室检查,酒泉市二院内三科 梁一昕 2015-03-17,糖尿病分型的观点,1985年WHO对糖尿病进行了分型，规定胰岛素依赖型糖尿病(1DDM)即1型(1a、lb)和非胰岛素依赖型(NIDDM)即2型和继发型。1996年，在美国糖尿病学会主持下，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WHO发布新标准，废除IDDM和NIDDM名称，统一用1型和2型糖尿病，不再用1型、2型。其分型强调的是基于治疗而不是病因。1型糖尿病是胰岛p细胞自身免疫破坏导致胰岛素缺乏者，又可分三个亚型：免疫介导(青少年)；迟发型(成年)；特发型。2型糖尿病是胰岛素分泌不足或伴胰岛素
2、抵抗者。,胰岛素的定义,胰岛素是由胰岛细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来糖尿病治疗，糖尿病患者早期使用胰岛素和超强抗氧化剂如（注射用硫辛酸、口服虾青素等）有望出现较长时间的蜜月期，胰岛素注射不会有成瘾和依赖性。,胰岛素生理特点,胰岛素半衰期为515分钟。在肝脏，先将胰岛素分子中的二硫键还原，产生游离的AB链，再在胰岛素酶作用下水解成为氨基酸而灭活。胰岛素在胰岛B细胞中合成。胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上。基因正常则生成的胰岛素结构是正常
3、的；若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的，为变异胰岛素。在 B细胞的细胞核中，第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录，mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网，转译成氨基酸相连的长肽前胰岛素原，前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽，生成胰岛素原。胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体，由86个氨基酸组成的长肽链 胰岛素原在高尔基体中经蛋白酶水解生成胰岛素及C肽，分泌到B细胞外，进入血液循环中。未经过蛋白酶水解的胰岛素原，一小部分随着胰岛素进入血液循环，胰岛素原的生物活性仅及胰岛素的5%。,胰岛素的生理特点,胰岛素的分子量5700，由两条氨基酸肽链组成。A链有21个氨基酸，B链有30个氨基
4、酸。A-B 链之间有两处二硫键相连。胰岛B细胞中储备胰岛素约200U，每天分泌约40U。空腹时，血浆胰岛素浓度是515U/mL。进餐后血浆胰岛素水平可增加510倍。胰岛素的生物合成速度受血浆葡萄糖浓度的影响，当血糖浓度升高时，B细胞中胰岛素原含量增加，胰岛素合成加速。胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的。临床上使用胰岛素治疗的病人，血清中存在胰岛素抗体，影响放射免疫方法测定血胰岛素水平，在这种情况下可通过测定血浆C肽水平，来了解内源性胰岛素分泌状态。,胰岛素细胞功能,胰岛细胞根据其分泌激素的功能分为以下几种：B细胞(细胞)，约占胰岛细胞的60%80%，分泌胰岛素，胰岛素可以降低血糖。A细胞(
5、细胞)，约占胰岛细胞的24%40%，分泌胰升糖素，胰升糖素作用同胰岛素相反，可增高血糖。D细胞，约占胰岛细胞总数的6%15%，分泌生长激素抑制激素。糖尿病患者，由于病毒感染、自身免疫、遗传基因等各种发病因素，其病理生理主要是由于胰岛素活性相对或绝对不足以及胰升糖素活性相对或绝对过多所致，也即B和A细胞双边激素功能障碍所致。胰岛素依赖型糖尿病胰岛素分泌细胞严重损害或完全缺如，内源性胰岛素分泌极低，需用外源性胰岛素治疗。非胰岛素依赖型糖尿病，胰岛素分泌障碍较轻，基础胰岛素浓度正常或增高，而糖刺激后胰岛素分泌则一般均较相应体重为低，即胰岛素相对不足。,胰岛素生理作用,胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素
6、，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。（一）调节糖代谢胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。胰岛素分泌过多时，血糖下降迅速，脑组织受影响最大，可出现惊厥、昏迷，甚至引起胰岛素休克。相反，胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高；若超过肾糖阈，则糖从尿中排出，引起糖尿；同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖), 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变。胰岛素降血糖是多方面作用的结果：（）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。（）通过共价修饰增强磷酸二酯酶活
7、性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。（）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化。（）通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生。（）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。,胰岛素生理作用,（二）调节脂肪代谢胰岛素能促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱，脂肪贮存减少，分解加强，血脂升高，久之可引起动脉硬化，进而导致心脑血管的严重疾患；与此同时，由于脂肪分解加强，
8、生成大量酮体，出现酮症酸中毒。（三）调节蛋白质代谢胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，一方面抑制蛋白质的分解，因而有利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用，必须有胰岛素的存在才能表现出来。因此，对于生长来说，胰岛素也是不可缺少的激素之一。（四）其它功能胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。,体内胰岛素的生物合成速度主要受以下因素影响：,（一）血浆葡萄糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。口服或静脉注射葡萄糖后，胰岛素释放呈两相反应。早期快速相，门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值，随即迅
9、速下降；延迟缓慢相，10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升，一直延续1小时以上。早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放，延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素。（二）进食含蛋白质较多的食物后，血液中氨基酸浓度升高，胰岛素分泌也增加。精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用。（三）进餐后胃肠道激素增加，可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌。（四）自由神经功能状态可影响胰岛素分泌。迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌；交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌。胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的。临床上使用胰岛素治疗的病人，血清中存在胰岛素抗体，影响
10、放射免疫方法测定血胰岛素水平，在这种情况下可通过测定血浆C肽水平，来了解内源性胰岛素分泌状态。,胰岛素受体概念,胰岛素在细胞水平的生物作用是通过与靶细胞膜上的特异受体结合而启动的。胰岛素受体为胰岛素起作用的靶细胞膜上特定部位，仅可与胰岛素或含有胰岛素分子的胰岛素原结合，具有高度的特异性，且分布非常广泛。受体是一种糖蛋白，每个受体由、各两个亚单位组成,并由各两条亚基组成四聚体型受体。亚单位穿过细胞膜，一端暴露在细胞膜表面，具有胰岛素结合位点。亚单位由细胞膜向胞浆延伸，是胰岛素引发细胞膜与细胞内效应的功能单位。胰岛素与亚单位结合后， 亚单位中酪氨酸激酶被激活，使受体磷酸化，产生介体，调节细胞内酶系
11、统活性，控制物质代谢。并由各两条亚基组成四聚体型受体。每种细胞与胰岛素结合的程度取决于受体数目与亲和力，此二者又受血浆胰岛素浓度调节。当胰岛素浓度增高时往往胰岛素受体数下降，称下降调节。如肥胖的非胰岛素依赖型糖尿病人由于脂肪细胞膜上受体数下降，临床上呈胰岛素不敏感性，称抵抗性。当肥胖的非胰岛素依赖型糖尿病患者经饮食控制、体育锻炼后体重减轻时，脂肪细胞膜上胰岛素受体数增多，与胰岛素结合力加强而使血糖利用改善。此不仅是肥胖的非胰岛素依赖型糖尿病的重要发病机制，也是治疗中必须减肥的理论依据。,胰岛素抗体,胰岛素抗抗体的出现有两种情况，一种出现于接受外源性胰岛素治疗的病人，主要和胰岛素制剂的纯度有关系
12、，一种出现于从未接受胰岛素治疗的病人，称为胰岛素自身抗体。,胰岛素抗体,胰岛素抗体的测定原理,（1）酶联免疫吸附法,（2）免疫酶斑点法,胰岛素抗体,正常值阴性。,胰岛素抗体临床意义,胰岛素抗抗体对糖尿病和低血糖的诊断、鉴别诊断及治疗具有非常重要的意义。 （1）1型糖尿病的早期发现正常人群如在血中发现胰岛素抗抗体则很容易罹患1型糖尿病。胰岛素自身抗体可能系细胞破坏所产生，因此胰岛素自身抗体的检测可作为自身免疫性细胞损伤的标志，可用于早期发现和预防1型糖尿病。,胰岛素抗体临床意义,（2）诊断胰岛素抵抗，指导糖尿病治疗血液中存在胰岛素抗抗体是产生胰岛素抵抗的重要原因，糖尿病患者在使用胰岛素治疗的过程
13、中可因胰岛素抗抗体的产生而出现胰岛素抵抗，表现为胰岛素用量逐日增加但血糖控制并不理想。此时应检测胰岛素抗抗体，若出现阳性或滴度增高可作为胰岛素抵抗的客观依据。换用单组分胰岛素、高纯度胰岛素及停用胰岛素、口服降糖药或应用糖皮质激素皆有助于降低胰岛素抗抗体的浓度，改善胰岛素抵抗。,胰岛素抗体临床意义,（3）胰岛素自身免疫综合征自Hirata等于1970年首次报告后，国内外报告逐年增多。胰岛素自身免疫综合征（insulin autoimmune syndrome，IAS）的特征为严重低血糖、高胰岛素血症、胰岛素抗抗体（IAA）阳性及从未接受外源性胰岛素治疗。IAS低血糖发作呈自限性，82%不经治疗1
14、年内自行缓解，但发作时多较严重且诊断困难。除对症治疗外，应用肾上腺皮质激素可能有一定价值。遗传易感性在IAS发生中可能起重要作用。,胰岛素抗抗体临床意义,（4）胰岛素抗抗体（IAB）主要见于接受外源性胰岛素治疗的糖尿病患者，故IAB检测，可作为控制监测胰岛素用量的重要依据。,胰岛细胞抗体,胰岛细胞抗体是诊断胰岛依赖性糖尿病高敏感性和高特异性的指标。1985年，在第一届国际研讨会上首次确立了统一的ICA国际标准(JuvenileDiabetesFoundation，JDF)。目前JDF标准已被全世界普遍使用，然而，不同供者的胰腺组织检测的结果不同，阻碍了检测的标准化。1987年发现胰岛细胞抗体识
15、别的是胰岛细胞表面抗原，有介导补体依赖性细胞毒作用，并抑制葡萄糖刺激后胰岛素的释放，胰岛细胞表面抗体还能介导抗体依赖性细胞毒作用。在鉴定出64kD的谷氨酸脱羟酶(GAD)为胰岛细胞抗体的另一靶抗原之后，一些含GAD的大脑提取物标本、人胰岛克隆表达的GAD65均可用于检测抗GAD抗体的基质。,胰岛细胞抗体,致病作用 最引人关注的是以p细胞为靶抗原的自身抗体在1型糖尿病中的致病作用。可溶性抗体可参与：抗体介导的补体依赖性细胞毒作用；自然杀伤细胞介导的细胞毒作用；细胞表面补体固定和白细胞趋化作用。然而，上述三种过程均需要识别表达于细胞表面的自身抗原。有关循环抗体识别人类胰岛细胞表面抗原的能力尚有争论
16、，原因包括细胞表面免疫球蛋白的缺失以及通过分子间抗原表位扩散使大量细胞表面抗原诸如胰岛素和分泌颗粒膜蛋白抗原均可被识别。研究证实1型糖尿病新发病者血清中的自身抗体能直接抑制细胞分泌胰岛素。然而，自身抗体与细胞间相互作用在免疫紊乱初期的作用仍不清楚。,抗胰岛细胞抗体临床意义,主要见于胰岛素依赖性糖尿病（IDDM）患者，总阳性率为31.2%，在起病的头两周内可高达85%，数周后降至50%，而在非胰岛素依赖性糖尿病（NIDDM）和“化学性”糖尿病人，阳性率仅为6.2%和4.9%，故可作为胰岛素依赖性和非依赖性糖尿病的鉴别诊断依据。,抗胰岛素受体抗体,抗胰岛素受体抗体（IRA）是Flier等于1975
17、年在研究合并黑色棘皮症的胰岛素抵抗综合征病人时发现的。此抗体可与存在于机体细胞膜上的胰岛素受体结合，而表现为对胰岛素的亲和性降低。检测IRA时常用传代人淋巴细胞IM-9（胞质膜上受体丰富，细胞易于获得）或人胎盘制备胰岛素受体抗原。常用方法有放射受体分析法（RRA）和免疫沉淀试验。,抗胰岛素受体抗体的测定原理,（1）放射受体分析（RRA）：将待测血清与细胞或胎盘膜组分于22共育，充分洗净后加入125标记的胰岛素，测定血清抑制胰岛素与细胞的结合能力，结果以抑制50%结合的血清最高稀释度为其效价。（2）免疫沉淀试验：此法是将可溶性受体抗原与125标记的胰岛素反应生成复合物，加入待测血清，若有IRA存在，则与此复合物结合，再加入羊抗人IgG，使受体与125-胰岛素-IRA复合物沉淀，测定沉淀中的放射性，即可判定IRA的存在。此法较RRA法敏感10倍。,抗胰岛素受体抗体正常值及临床意义,胰岛素受体抗体（IRA）均为阴性 抗胰岛素受体抗受体抗体（IRA）则主要见于一些胰岛素抵抗综合征病人，该抗体的存在可导致胰岛素受体对胰岛素的亲和性显著降低，使得糖尿病患者每日需要高剂量（25000U）的胰岛素才能控制血糖。,
