《临床生物化学检验》 糖代谢紊乱的生物化学检验

目前认为IR是2型糖尿病和肥胖等多种 疾病发生的主要诱因之一，约90％的2型糖尿病 存在胰岛素抵抗。
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（三）各型糖尿病的主要特点
1. 1型糖尿病
这类糖尿病主要是因胰岛β细 胞的破坏引起胰岛素绝对不足引起。
按病因和发病机制分为免疫介 导性糖尿病和特发性糖尿病。
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免疫介导性1型糖尿病
主要因为胰岛β细胞的自身免疫性损害导 致胰岛素分泌绝对不足引起，大多数由T细胞介导， 多数患者体内存在自身抗体，具有酮症酸中毒倾向。
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2.成人空腹低血糖症
致。
可能由于肝脏葡萄糖的生成速率下降或机体对葡萄糖的利用增加所
一般而言，血浆葡萄糖浓度低于3.0mmol/L(55mg/dl)时，开始出 现低血糖有关症状，血糖浓度低于2.8mmol/L(50mg/dl)时，会发生脑功能 损害。
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诊断低血糖紊乱的经典试验是72h禁食试验。 血糖浓度降低合并低血糖的体征或症状，就可诊 断为低血糖紊乱，但仅有血糖降低不能确诊。如 果禁食期间未出现有关低血糖的体征或症状，则 可以排除低血糖紊乱。
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第一节 血糖及糖代谢紊乱
血糖及血糖调节 糖尿病及其代谢紊乱 低血糖症 糖代谢的先天异常
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一、血糖及血糖调节 血糖（blood glucose）指血液中的葡萄糖。 正常人空腹血糖浓度维持在3.89～
6.11mmol/L（70～110mg/dl）范围内。
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血糖浓度的稳定取决于血糖的来源和去路的平衡。
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四、糖代谢的先天异常
因糖代谢相关酶类发生先天性异常或缺陷，导致某 些单糖或糖原在体内贮积，并从尿中排出。
目前至少已发现20余种线粒体的基因突变与发病有关， 这些基因的突变导致胰腺β细胞内能量产生不足，引起胰岛素分 泌障碍而致糖尿病的发生。
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4. 妊娠期糖尿病
指在妊娠期间发现的糖尿病，包括任何程度的糖耐量 减退或糖尿病发作，但已知糖尿病伴妊娠者不属此型。
在分娩6周后，应按复查的血糖水平和糖尿病的诊断 标准重新确定为：
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3. 其他特殊类型糖尿病
这类糖尿病往往继发于其他疾病，病因众多，但患者较少： （1）β细胞功能缺陷性糖尿病:成人型糖尿病、线粒体糖尿病 （2）胰岛素作用遗传性缺陷性糖尿病 （3）胰腺外分泌性疾病所致糖尿病 （4）内分泌疾病所致糖尿病 （5）药物和化学品所致糖尿病 （6）感染所致糖尿病 （7）少见的免疫介导性糖尿病 （8）其他可能伴有糖尿病的遗传综合征
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（二）糖尿病的病因及发病机制
糖尿病的发病机制有两种： 机体对胰岛素的作用产生抵抗； 胰腺β细胞的自身免疫性损伤，以及胰腺功能损伤。 多种因素共同作用共同参与，引起胰岛素分泌的绝对
和/或相对不足，导致糖尿病的发生。
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1型糖尿病
遗传因素：多基因遗传病，与HLA有很强关联性。 自身免疫：T细胞介导的自身免疫性疾病，体内存在
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2. 糖尿病并发症时体内的主要代谢紊乱
急性并发症包括：感染、糖尿病酮症酸中毒昏 迷、糖尿病非酮症高渗性昏迷、糖尿病乳酸酸中毒昏 迷等 。
慢性病变：主要是微血管病变，如肾脏病变、眼 底病变、神经病变；大血管病变如动脉弱样硬化及心、 脑、肾等的病变和高血压等 。
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糖尿病酮症酸中毒昏迷（diabetic ketoacidosis coma）
这种反应多发生在那些半寿期较长的蛋白质分子上，如胶原蛋白、 晶体蛋白、髓鞘蛋白和弹性硬蛋白等，引起血管基底膜增厚、晶体浑浊 变性和神经病变等病理变化。由此引起的大血管、微血管和神经病变， 是导致眼、肾、神经、心脏和血管等多器官损害的基础。
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三、低血糖(hypoglycemia)
低血糖(hypoglycemia)指血糖浓度低于空腹血 糖参考水平下限。
卫生部“十二五” 规划教材
全国高等医药教材建设研究会规划教材
第三章 糖代谢紊乱的生物化学检验
重庆医科大学 张 彦
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教学内容
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学习要求
了解低糖血症、先天性糖代谢异常及其生化检验 熟悉糖尿病分型及各型特点、糖尿病的主要代谢 紊乱及并发症 掌握糖尿病的诊断标准、糖尿病及其并发症的生物 化学检验
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糖尿病的临床表现
典型症状为多食、多饮、多尿和体重减轻， 有时伴随有多食及视力下降，并容易继发感染， 青少年患者可出现生长发育迟缓。
可并发危及生命的糖尿病酮症酸中毒昏迷 和非酮症高渗性昏迷。
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糖尿病的分型
根据病因分为： （1）1型糖尿病 （2）2型糖尿病 （3）其他特殊类型的糖尿病 （4）妊娠期糖尿病
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空腹血糖受损(impaired fasting glucose， IFG)反映了基础状态下糖代谢稳态的轻度异常。
糖耐量减退(impaired glucose tolerance， IGT)反映了负荷状态下机体对葡萄糖处理能力的减弱。
二者是糖尿病的前期阶段，统称为糖调节受 损(impaired glucose regulation，IGR)，它们可单 独或合并存在。
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线粒体糖尿病
1997年美国糖尿病学会（ADA）将本病列为β细胞遗传 缺陷性糖尿病。属于母系遗传，也可散发，人群中发病率为0.5 ％～1.5％，发病年龄多在30～40岁，最常见的是非胰岛素依赖 型糖尿病。
患者无肥胖、无酮症倾向，多数患者在病程中需要胰岛 素治疗，常伴有轻度至中度的神经性耳聋。
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3.餐后低血糖症
餐后低血糖症（postprandial hypoglycemia）可由多 种因素引发，其中包括反应性低血糖症 。后者被定义为一种临床 病症，即患者在日常生活中餐后出现的低血糖症状，且血糖浓度 低于2.5 ～2.8 mmol/L（45 ～50mg/dl）。
可用5小时进餐耐量试验或5小时OGTT试验确诊。
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1.新生儿与婴幼儿低血糖症
新生儿的血糖浓度远低于成人，出生后又因肝糖原的耗 尽而迅速下降 ，可在没有任何低血糖临床表现的情况下，下降至 1.7mmol/L(30mg/dl)，早产儿血糖可低至1.1mmol/L(20mg/dl)。 新生儿期的低血糖往往是短暂性的 。
婴幼儿早期发生的低血糖却很少是短暂性的。可能是由 于遗传性代谢缺陷或酮性低血糖引起，且往往由于禁食或发热性 疾病而进一步降低。
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糖代谢
外周组织对葡萄糖的利用和转化减少， 而肝糖原分解Biblioteka Baidu糖异生增多，导致血糖 升高。
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脂肪代谢
脂肪合成减少、分解加速，血浆游离脂肪酸和 甘油三酯浓度升高；胰岛素严重不足时，脂肪组织 动员分解产生大量酮体，形成酮症，进一步发展为 酮症酸中毒。
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蛋白质代谢
蛋白质合成减弱、分解代谢加速，可致机体 出现负氮平衡、体重减轻、生长迟缓等现象。
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4.糖尿病性低血糖症
糖尿病患者在药物治疗期间经常发生的低 血糖。发生的机制包括： （1）血糖的反馈调节机制受损 （2）可能与肾上腺素对低血糖的反应降低有关
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5.甲苯磺丁脲耐受试验
降糖药甲苯胺丁脲可刺激正常胰腺释放胰岛素。 胰腺对甲苯磺丁脲的反应可用于空腹低血糖症、 胰岛细胞瘤的研究和鉴别糖尿病类型。
空腹血糖浓度超过超过7.0 mmol/L时 称为高血糖症（hyperglycemia）。
病理性高血糖症主要表现为空腹血糖 受损、糖耐量减退和糖尿病。
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（一）糖尿病的定义与分型
糖尿病的定义
糖尿病（diabetes mellitus，DM ）是一 组由于胰岛素分泌不足或（和）胰岛素作用低下而 引起的代谢性疾病，其特征是高血糖症。
多数人建议空腹血糖参考下限为2.78mmol/L （50mg/dl）。
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临床症状
主要是与交感神经和中枢神经系统机能的异常相关， 由于肾上腺素分泌增加，患者多出现多汗、战栗、恶心、 脉博加速，轻度头痛头晕，饥饿和上腹不适，但这些症 状是非特异性的。
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分类及病因
分类
相关病因
新生儿低血糖症 ①早产和未成熟；②呼吸窘迫综合征；③母体糖 尿病；④妊娠毒血症；⑤其他（如寒冷应激，红 细胞增多症等）
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糖尿病非酮症高渗性昏迷（hyperosmolar nonketotic diabetic coma）
多见于60岁以上2型糖尿病病情较轻者及少数1型糖尿病患者， 发病机制复杂 。 诱因为各种原因引起的失水、脱水等。
本症中血浆渗透压升高程度远比糖尿病酮症酸中毒明显，加上 患者有一定量的内源性胰岛素，故在血糖极高的情况下，一般不易发生 酮症酸中毒。
多种自身抗体。 环境因素：病毒感染、化学物质对胰岛细胞的破坏。
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2型糖尿病
遗传因素：明显的遗传倾向和家族聚集性。 环境因素：包括年龄、营养因素、肥胖、体力活动缺
乏、不良生活习惯、精神压力 等。 胰岛素抵抗和β细胞分泌缺陷是2型糖尿 病发病机制的2个主要环节。
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胰岛素抵抗（insulin resistance， IR ）指单位浓度的胰岛素细胞效应减弱，即机 体对正常浓度胰岛素的生物反应性降低的现象。
婴儿低血糖症 ①酮性低血糖症；②先天性糖代谢酶缺陷；③糖 原贮积病；④糖异生酶缺陷；⑤半乳糖血症；⑥ 遗传性果糖不耐受症；⑦亮氨酸超敏症；⑧内源 性高胰岛素血症；⑨莱耶综合征（Reye’s syndrome）；⑩特发性低血糖症
成人低糖血症 ①医源性（胰岛素、口服降糖药）；②中毒性 （酒精、降糖氨酸）；③严重肝功能受损；④激 素缺乏如糖皮质激素、生长激素）；⑤胰岛β细 胞瘤；⑥胰岛素抗体；⑦非胰腺的肿瘤；⑧败血 症；⑨慢性肾功能衰竭；⑩反应性低血糖
（1）糖尿病 （2）空腹血糖受损（IFG） （3）糖耐量减退（IGT） （4）正常血糖
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（四）糖尿病的主要代谢紊乱
1.糖尿病时体内的主要代谢紊乱 由于胰岛素的绝对或（和）相对不足，机体
组织不能有效地摄取和利用血糖，不仅造成血糖 浓度增高，而且组织细胞内三大营养物质的消耗 增加，以满足机体的供能需要。
食物糖 肝糖原
消化吸收
氧化分解
合成
分解
血糖
转换
非糖物质 糖异生
转换
大于肾阈
CO2、H2O、能量 肝（肌糖原） 其他糖类衍生物 其他非糖物质
尿糖
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血糖浓度受多种激素的精细调节
升高血糖的激素 胰高血糖素 肾上腺素 生长激素 糖皮质激素
血糖
降低血糖的激素 胰岛素
胰岛素样生长因子
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二、糖尿病及其代谢紊乱
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特发性1型糖尿病
显著特点是具有1型糖尿病的表现，但没有 明显的自身免疫反应的证据，也没有HLA基因型的相 关特点。
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2. 2型糖尿病
特点： （1）典型病例常见40岁以上肥胖的中老年成人，偶见于幼儿 （2）起病较慢 （3）血浆胰岛素含量绝对值不降低，但糖剌激后呈延迟释放 （4）ICA等自身抗体呈阴性 （5）初发患者单用口服降糖药一般可以控制血糖 （6）发生酮症酸中毒的比例不如1型糖尿病 （7）有遗传倾向，但与HLA基因型无关
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自身抗体包括： （1）胰岛细胞抗体（ICA） （2）胰岛素自身抗体（IAA） （3）抗65-kD谷氨酸脱羧酶抗体（anti-GAD65 ） （4）胰岛瘤相关抗原IA-2和IA-2β （5）胰岛细胞表面抗体（ICSA）
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特点是： （1）任何年龄均可发病，典型病例常见于青少年 （2）起病较急 （3）血浆胰岛素及C肽含量低，糖耐量曲线呈低平状态 （4）β细胞的自身免疫性损伤是重要的发病机制，可检出 自身抗体 （5）治疗以依赖胰岛素为主 （6）易发生酮症酸中毒 （7）遗传因素在发病中起重要作用，特别与HLA某些基因 型关联很强
是糖尿病的严重急性并发症，常见于1型患者伴应激时。脂肪分 解加速、酮体生成增多、血浆中酮体积累超过2.0mmol/L时称为酮血症。
酮体进一步积聚，发生代谢性酸中毒时称为酮症酸中毒，表现为： 严重失水、代谢性酸中毒、电解质紊乱和广泛的功能紊乱。除尿酮呈强阳 性外，血酮体常＞5mmol/L、HCO3-降低、血pH＜7.35。
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糖尿病乳酸酸中毒昏迷（lactic acidosis diabetic coma）
由于胰岛素的绝对和相对不足，机体组织不能有效地利用血糖， 丙酮酸大量还原为乳酸，使体内乳酸堆积增多。
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糖尿病慢性并发症（chronic complication of diabetes ）
长期的高血糖使蛋白质发生非酶促糖基化反应，糖基化蛋白质分子 与未被糖化的分子互相结合交联，使分子不断加大，进一步形成大分子 的糖化产物。