第一节 糖尿病临床诊断和评估试验
(一)静脉血浆血糖
1.测定方法 葡萄糖氧化酶法。该法试剂稳定,操作简便,易于标准化,已经广泛应用于临床血糖的测定。注意事项:①血标本室温放置,血糖每小时下降5%~7%。应用存放采血试管内加入糖酵解抑制药(如氟化钠)抑制糖酵解过程中的烯醇化酶。如无抑制药加入,要在采集标本后1h内分离血清。②用葡萄糖氧化酶法测定血糖时最大的干扰成分是维生素C,当静脉滴注大量维生素C时,可抑制本试验的反应过程而致血糖值假性减低甚至测不出。
2.参考值 正常值3.9~6.1mmol/L。
3.临床意义 血糖生理性增高常见于进食1~2h、情绪紧张等。血糖病理性增高见于各种原因导致胰腺中胰岛B细胞分泌胰岛素减少和(或)肥胖等导致的胰岛素抵抗。血糖生理性降低见于饥饿、剧烈运动等;血糖病理性降低见于如胰岛B细胞增生或瘤、对抗胰岛素的激素分泌不足、严重肝病等。
(二)全血血糖(指血血糖)
1.测定方法 用微量血糖测定仪进行,取外周血1滴置于反应试纸上,仪器按规定时间自动给出血糖值。是适用于床旁快速测定的方法。
2.参考值 本法快速但准确性差,因易受血细胞比容的影响,故其测定值较血清法低10%~15%。
3.临床意义 见静脉血浆血糖。
(三)尿糖
1.测定方法 试纸法。将试纸用尿液浸湿(约30s)后在1min内观察试纸颜色变化,然后与标准比色板比色,得出尿糖结果。
2.参考值 正常值:阴性。
3.临床意义 该方法简便、快速、易被患者接受,尽管与血糖监测相比,尿液的检查是无痛苦的,并且简单、便宜,但很多因素影响尿糖结果分析的准确性。在排除了其他因素的干扰后,尿糖试验是助诊糖尿病、监测治疗及判断疗效的重要依据之一。生理性尿糖见于滋养性糖尿(见于短时间内摄入大量糖>200g)、肾糖阈降低导致的尿糖。病理性尿糖见于糖尿病、应激性糖尿、肾性糖尿等。
(四)血酮体
1.测定方法 特异性酶学方法。血酮体包括β-羟丁酸、乙酰乙酸和丙酮。临床上最常用的指标是β-羟丁酸。当p H在8.5~9.5时,β-羟丁酸在β-羟丁酸脱氢酶作用下生成乙酰乙酸,同时,NAD+转化为NADH,通过监测340nm处吸光度的增加来定量测定。
2.测定值 正常值:0.03~0.3mmol/L。
3.临床意义 酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮3种成分,是游离脂肪酸的代谢产物。血和尿中都存在酮体,但浓度很低(血清总酮体为<0.55mmol/L)。糖尿病患者中,脂肪代谢增强,致使酮体产量超过组织所能利用的量,导致血酮体量过高。对于糖尿病患者,酮体测定已普遍被应用于辅助诊断和监测糖尿病酮症酸中毒(DKA)。β-羟丁酸酸性最强,是引起DKA昏迷的主要原因,在DKA中起主要作用。因此,血β-羟丁酸作为DKA诊断和疗效观察指标已被临床所采用。
(五)尿酮体测定
1.测定方法 干化学法或酮体粉法。
2.参考值 正常值定性试验阴性。
3.临床意义 糖尿病酮症酸中毒是糖尿病急性并发症之一,此时尿酮体定性呈阳性反应。非糖尿病性酮尿见于妊娠剧吐,长期饥饿者。由于进食糖类太少,体内脂肪分解代谢增多,故尿酮体呈阳性反应。
(六)糖化血红蛋白
1.测定方法
(1)高效液相色谱法(HPLC),为目前最为常用的方法。HPLC可以分离Hb A1c和其他Hb组分,其原理也是阳离子交换层析。将标本注入充满阳离子交换树脂的层析柱中,用离子强度递增的磷酸缓冲液分步洗脱,收集洗脱液。在415nm和690nm处测定吸光度,以确定各组分的百分含量。Hb变异体及乙酰化形式的Hb都可影响测定结果。该方法是目前应用最为广泛的方法。
(2)离子交换层析法。
(3)亲和层析法。
(4)电泳和免疫化学方法。
2.参考值 正常值:Hb A1c3.5%~6.5%。
3.临床意义 糖化血红蛋白(GHb)指Hb A中Hb被糖基化后与葡萄糖发生非酶化糖基反应的部分。红细胞半衰期60d,此试验结果是监测患者2~3个月控制血糖的情况,与血糖的短期波动无关。Hb A1c反映的是过去6~8周的平均血糖浓度,为评估血糖控制情况的检测指标之一。Hb A1c浓度的增高与糖尿病的慢性并发症有着密切关系。注意事项:在溶血性疾病、近期大量失血及其他原因引起的红细胞寿命缩短,而导致血红蛋白浓度降低时,相应GHb明显减少。此时该项指标评估血糖控制情况时,应考虑血红蛋白浓度的影响。
(七)糖化血清白蛋白
1.测定方法 酶学法。
2.参考值 11%~16%。
3.临床意义 糖化血清蛋白(GSP):血清蛋白质同样能被糖基化,糖化血清蛋白与GHb形成的反应相同。血清蛋白质的半衰期较Hb短,因此,GSP能更迅速地反映血浆葡萄糖的改变,可体现前2~3周期间血中平均葡萄糖水平。糖尿病时GSP增加比Hb A1迅速,在血糖得到较好控制后,其下降亦比Hb A1快,可较早地为临床医师提供血糖控制信息。由于其测定的百分比,因此不受白蛋白水平的影响。
(八)尿快速白蛋白
1.测定方法 留取清晨中段尿样,采用免疫比浊方法进行尿白蛋白和肌酐的测定,仪器自动计算尿白蛋白/肌酐比值(mg/g)。
2.参考值 随机尿<37mg/g。
3.临床意义 尿微量白蛋白的检测是对早期发现糖尿病肾病和早期干预治疗,延缓糖尿病肾病的发生和发展十分必要。微量白蛋白尿是反映肾小球疾病和损伤的一个非常灵敏的指标,在预示糖尿病肾病方面已使用多年。微量白蛋白尿也是非糖尿病患者心血管疾病发病的一个危险因子,为了纠正尿量变化对尿液白蛋白浓度的影响,大多用晨尿标本以尿液白蛋白/肌酐比值表示。
(九)胰岛素
1.测定方法 放免法或化学发光法。
2.参考值 正常参考区间空腹2~25μU/ml。口服葡萄糖耐量试验2h正常成年人胰岛素释放高峰出现于服糖后0.5~1h,峰值达基础值的5~10倍(约8倍),3h降至空腹水平。
3.临床意义 胰岛素是由胰腺B细胞分泌的降血糖激素,也是唯一的降血糖激素。测定血中胰岛素水平可反映胰腺B细胞功能,并作为糖尿病诊断分型的依据。INS水平降低常见于1型DM病人,空腹值常低于正常,糖耐量曲线上升而INS释放曲线低平,提示胰岛素分泌绝对不足。INS水平升高可见于2型DM病人,空腹血糖升高,INS水平正常或偏高,INS释放曲线峰值亦低,并延迟出现在2~3h。INS水平持续升高而血糖持续低平,则见于胰岛B细胞增生或者瘤。INS水平持续升高,而血糖水平正常见于早期糖尿病。空腹血糖正常的轻型糖尿病病人常表现为迟发的高水平INS和低血糖现象。检测空腹血糖和血清INS水平还可作为诊断和鉴别诊断各种原因所致的低血糖综合征的指标。
(十)C肽
1.测定方法 放免法和化学发光法。
2.参考值 正常参考区间空腹2~25μU/ml。临床上常采用葡萄糖-C肽释放试验。血清C肽在0.5~1h达峰值,为空腹基础值的2~3倍,3h可降至空腹水平。
3.临床意义 C肽与胰岛素系从胰岛素原分裂而成的等分子肽类物质,不受肝脏酶的灭活,仅仅受肾脏作用而排泄,其半衰期为10~11min,故血中浓度能够很好反映胰岛B细胞储备功能。测定C肽时候不受胰岛素抗体所干扰,与测定胰岛素无交叉免疫反应,也不受外来胰岛素注射的影响。1型DM病人其血浆C肽水平无论是空腹或餐后均明显降低,反映胰岛B细胞衰竭或其功能极差。2型DM病人早期其空腹血浆C肽水平如明显高于正常人,病程到了一定程度后,C肽水平明显降低。C肽可用于指导INS治疗,即确定是否继续使用INS治疗,还是口服降糖药或饮食疗法。应用于低血糖的诊断及鉴别诊断时:INS高,但C肽水平不升高,提示为外源性高INS血症,如服用INS量过多;C肽与INS同时升高时,则提示为内源性高胰岛素血症,如胰岛素瘤。
(十一)胰岛素自身抗体
1.测定方法 酶联免疫法。
2.参考值 正常人IAA、ICA、GAD均为阴性。
3.临床意义 GAD、IAA、ICA是较好的1型糖尿病免疫预测和诊断指标。上述抗体联合测定,对于糖尿病分型具有重要的临床意义。
谷氨酸脱羧酶抗体(GAD)在患者临床表现出现前数年甚至10余年即可出现,存在于60%~96%的新诊断T1DM中,阳性率有随年龄增长而递减的趋势,具有敏感性高,特异性强的特点。虽然LADA常被误诊为2型糖尿病,但其血清中存在胰岛自身抗体是其区别于2型糖尿病的标志。而这些抗体中,GADA具有出现早、持续时间长、滴度稳定等特点,对于LADA最具诊断价值,是目前公认的最佳免疫学指标。
胰岛细胞抗体(ICA):ICA是对胰岛细胞的胞质成分产生细胞毒效应的特异性抗体。大量研究表明,ICA在T1DM患者中阳性率为65%~85%,在新诊断的T1DM患者中阳性率较高,随着病程延长,阳性率逐渐降低,诊断后25年可降至20%。
胰岛素抗体(IAA):在自身免疫性糖尿病患者中,IAA阳性率最低,且易受胰岛素治疗诱导产生的胰岛素抗体的影响,自身免疫性糖尿病患者中IAA阳性率仅为7.4%~21.4%。
(十二)OGTT试验
1.原理 OGTT是检查人体血糖调节功能的一种方法。
2.方法
(1)试验前3d,每日进糖类不少于150g,并且有正常的体力活动。
(2)试验前开始禁食10~16h,但可以饮水。
(3)取空腹血标本后,饮用葡萄糖75g/300ml,5min内饮用完毕。
(4)儿童按照体重1.75g/kg予以葡萄糖负荷,总量不超过75g。
(5)服糖后30min、60min、90min、120min分别取血标本。如果不适合多次取血,则仅取服糖后120min标本是必须的。
(6)血标本应当立即进行血糖测定。
3.结果评价 见表10-1。
表10-1 正常人OGTT时的血糖变化
4.临床意义 正常人由于生理的变异范围大,加上一些难以控制的影响因素,故OGTT的结果并不完全相同,但一般具有以下一些特征。
(1)正常人服葡萄糖后,血糖迅速上升。这是由于从肠道吸收的葡萄糖暂时超过肝脏及其他组织对葡萄糖的摄取和利用。随着血糖上升,体内调节机制迅速发挥作用,主要是由于胰岛素分泌增多,使肝糖原生成增快,分解减慢,肝糖输出减少及体内各组织对葡萄糖利用增加。30~60min内血糖上升达到最高峰。
(2)血糖峰值后浓度迅速下降,在1.5~2h下降到正常水平。血糖达高峰后继续刺激胰岛素分泌,肝糖输出减少,组织对葡萄糖利用增加,从肠道吸收的葡萄糖逐渐减少,最后完全被吸收。
(3)血糖继续下降,血糖开始下降时,对胰岛的刺激也减弱,胰岛素分泌逐渐减少,同时其他调节机制也在发挥作用,但胰岛素分泌下降的速度以及其他调节机制的作用比血糖下降得要慢。
(十三)胰岛素释放试验和C肽释放试验
1.原理 葡萄糖激发胰岛素释放试验是了解B细胞分泌功能有无障碍、B细胞数量和有无胰岛素抵抗的重要方法。同时进行的胰岛素释放试验和C肽释放试验,测定胰岛素和C肽水平,可以用于评估胰岛B细胞功能和胰岛素抵抗程度。
2.试验方法 同OGTT。在采血测血糖同时分出血标本测定胰岛素(或C肽)。
3.结果评价 正常人空腹IRI5~25μU/ml,糖刺激后胰岛素分泌增多,其高峰与血糖高峰一致,一般在服糖后30~60min,为基础值的5~10倍,180min恢复到基础水平。T1DM患者血基础胰岛素水平降低,服糖刺激后胰岛素分泌不增加或增加甚微,呈低平曲线(图10-1)。
T2DM可呈现与正常人相似的反应,呈延迟曲线,但胰岛素分泌高峰与血糖高峰不平行,其高峰时间可延至120~180min,因此有些早期T2DM病人可表现为餐后低血糖症。糖负荷后30min血IRI净增量(ΔIRIμU/ml)与血糖净增量(ΔBSmg/dl)的比值ΔIRI/ΔBS(30min)称为胰岛素初期反应指数,在鉴别诊断上有重要意义。ΔIRI/ΔBS(30min)正常参考值:1.49±0.62(100g葡萄糖,OGTT),0.83±0.47(50g葡萄糖,OGTT)。T1DM患者低于0.5,如已确诊的DM患者做两次糖耐量试验,计算胰岛素指数,可见其变化极少。胰岛素瘤患者的IRI一般升高,但对OGTT的反应在各个病例中并非一致,良性和恶性肿瘤间的区别也不明显。
图10-1 胰岛素释放试验中正常人、非DM肥胖者及2型DM肥胖者与1型DM人血浆胰岛素浓度对比
(摘自:廖二元《内分泌学》.2版)
C肽释放试验在OGTT中,C肽的分泌反应与IRI相同。
(十四)胰高血糖素试验
1.原理 已知胰高血糖素是一强有力的胰岛素分泌刺激物。可以用于评价糖尿病患者胰岛功能。
2.方法 空腹12h快速静脉注射胰高血糖素1mg。注射前10min、0min和注射后6min、10min采血。测定刺激之前和刺激之后各个时间点的C肽水平,评价胰岛功能。注射胰高血糖素前和后2min、4min、6min、8min、10min分别测血压和心率各1次并做记载。
3.结果评价 以0min BCP>0.60μg/L(0.20nmol/L),且6min PGCP>0.97μg/L(0.32nmol/L)为C肽正常。
4.临床意义 胰高血糖素静脉注射后约6min患者C肽达到最大值,且与血糖浓度无关,故测定胰高血糖素刺激后的6min C肽能较好反映胰岛B细胞功能。而胰高血糖素刺激试验不失为一种安全、有效的方法,为我们提供了一个鉴别2DM胰岛B细胞功能差异、选择治疗手段的有力武器。
(十五)静脉葡萄糖耐量试验
1.原理 利用快速静脉注射高浓度葡萄糖,迅速刺激机体胰岛B细胞产生胰岛素,观察胰岛素水平的变化幅度,评价胰岛B细胞功能。一些消化道疾病患者可用静脉注射葡萄糖的方法排除消化道因素的影响,其方法与IGTT相同,每次采血测定血糖同时测胰岛素,IRI反应为OGTT的30%~40%。正常人血浆IRI在静脉注射葡萄糖后3~10min达到最高峰。T1DM曲线低平,继发性DM(如肝脏疾病、甲状旁腺功能亢进、肢端肥大症、类固醇性糖尿病等)的结果可正常或升高。
2.方法 用葡萄糖25g(50%葡萄糖50ml)在2min内快速静脉注射,从注射葡萄糖起开始记时,分别在0min、2min、3min、4min、5min、8min、10min共7点从留置针取血测血糖、特异性胰岛素。
3.结果评价 以葡萄糖刺激后急性胰岛素反应(AIR),AIR3-5、AIR0-10表示第一时相胰岛素分泌功能指数:AIR3-5=(I3+I4+I5)/3-I0,AIR0-10=(I2+I3+I4+I5+I8+I10)/6-I0。
4.临床意义 诊断2型糖尿病患者在输注葡萄糖后10min内胰岛素无明显高峰出现,胰岛素分泌曲线极为平坦,基本接近空腹水平,提示在糖尿病发现的最初阶段,第一时相胰岛素分泌已经消失,胰岛B细胞功能已严重受损。急性胰岛素释放相的作用在于抑制内源性葡萄糖产生,使胰岛素敏感性组织快速反应,在数分钟内使葡萄糖代谢由内源性葡萄糖产生转为葡萄糖利用,维持体内葡萄糖稳态。
(十六)精氨酸刺激C肽释放试验
1.原理 静脉快速推注Arg仅诱发快速INS分泌相(AIR)。AIR反映细胞储备的INS对急性刺激产生反应的能力,即B细胞的分泌能力。因此方法简单、易行、经济、耗时短、易于规范、重复性好、不良反应小,而且Arg刺激后AIR与高糖钳夹的AIR相关性较好。
2.方法 试验时均排除应激或感染情况,DM患者试验前停药12h以上。试验前晚20:00以后禁食,早晨7:00~8:00到实验室静坐0.5h后,一侧肘部静脉留置针获取空腹血样后,另一侧静脉注射10%盐酸Arg50ml,30~60s推完,注射后2min、4min、6min在留置管侧分别采血测血糖(PG)、真胰岛素(TI)、C肽(CP)。
3.结果评价 以2min、4min、6min胰岛素均值与空腹胰岛素的差值来判定胰岛素分泌功能。胰岛B细胞功能评估:TI(CP)/PG增值(ΔTI/PG,ΔCP/PG),即2~6min TI(CP)/PG均值与空腹TI(CP)/PG的差值或TI(CP)/PG曲线下面积(AUC根据不规则四边形原则,应用数学模型计算)被用来判断B细胞功能。
4.临床意义 精氨酸刺激试验主要反映胰岛细胞快速胰岛素分泌相,可用于各种人群的筛查,尤其是糖尿病患者B细胞功能的研究。评估DM患者残存的胰岛功能及指导分型,正常人Arg刺激B细胞释放出来的INS峰值可为基础值的4~5倍,但血糖仅轻度升高,两者不平行。而且Arg诱导的INS分泌是由刺激前INS水平决定的。血INS可迅速升高,2~4min时分泌达高峰,随即迅速下降,8~10min恢复至空腹水平(也有学者认为是15~30min)。利用此差异Arg试验可协助DM分型,预测T1DM发生及估计有无残存胰岛功能,并监测胰岛功能进行性下降的程度和不同干预措施的有效性,以延缓病程进展。Arg刺激试验可用于判别和评估不同糖代谢异常人群胰岛B细胞功能状态,尤其是糖尿病人群B细胞功能的判别,因而进一步可能有助于指导糖尿病分型和临床治疗。
(王先令)
参考文献
[1]邹效漫,郑华,郭宏,等.快速毛细血管血糖测定和静脉血浆血糖测定的临床对比研究.实用医学杂志,2005,21:1883-1886.
[2]余文辉,周小梅,李伟雄,等.床旁检测血糖和Hb A1c的准确性及其应用价值.国际检验医学杂志,2008,29(12):1093-1095.
[3]刘倩,辛晓敏,于永光,等.乙酰乙酸/β羟丁酸检测用于1型和2型糖尿病分型的探讨.中华内分泌代谢杂志,2011,27(3):229-231.
[4]田慧,李春霖,方福生,等.糖化血红蛋白诊断糖尿病切点的横断面研究.中华内分泌代谢杂志,2011,27:375-380.
[5]郑华,贾春晖,马芳玲,等.探讨糖化血清蛋白和糖化白蛋白在糖尿病高危人群的最佳切点.军医进修学院学报,2011,32:428-429.
[6]巴建明,窦京涛,张小群,等.2型糖尿病患者液态酶法测定糖化血清白蛋白的临床观察.中华医学杂志,2009,89:1570-1572.
[7]包玉倩,周健,唐峻岭,等.不同糖代谢状态人群糖化血清白蛋白与Hb A1c的相关性分析.中华内分泌代谢杂志,2010,26(6):452-455.
[8]周健,李红,杨文英,等.糖化血清白蛋白正常参考值的多中心临床研究.中华内科杂志,2009,48(6):469-472.
[9]王先令,陆菊明,潘长玉,等.糖尿病前期尿白蛋白排泄率和微量白蛋白尿患病率的比较.中华内科杂志,2004,43:170-173.
[10]卢艳慧,陆菊明,王淑玉,等.中老年人群尿白蛋白与肌酐比值的性别差异研究.中华肾脏病杂志,2006,22:639-640.
[11]王霞,黄干,李璋巍,等.胰岛素自身抗体对成人隐匿性自身免疫糖尿病的诊断价值.中华糖尿病杂志,2009,1(1):29-33.
[12]罗雪娇,陆汉魁,贾伟平.血清胰岛素免疫检测及相关问题.中华内分泌代谢杂志,2008,24(4):450-452.
[13]Al Alwan I,Bin Dajim N,Jawdat D,et al.Prevalence of autoantibodies in children newly diagnosed with type 1 diabetes mellitus.Br J Biomed Sci,2012,69(1):31-33.
[14]Parikka V,Näntö-Salonen K,Saarinen M,et al.Early seroconversion and rapidly increasing autoantibody concentrations predict prepubertal manifestation of type 1 diabetes in children at genetic risk.Diabetologia,2012 Jul,55(7):1926-1936.
[15]刘敏,潘长玉.口服葡萄糖耐量试验临床应用的争议与共识.临床内科杂志,2007,24:803-805.
[16]田慧,潘长玉,陆菊明,等.对OGTT60分钟时相高血糖老年男性患者的7年随访与转归.中国糖尿病杂志,2006,14:442-445.
[17]吴松华,马晓静.胰高血糖素刺激试验的临床应用.中华内分泌代谢杂志,2004,20(5):478-480.
[18]Valerio G,Franzese A,Salerno M,et al.Beta-cell dysfunction in classic transient neonatal diabetes is characterized by impaired insulin response to glucose but normal response to glucagon.Diabetes Care,2004 Oct,27(10):2405-2408.
[19]Scheen AJ,Castillo MJ,Lefèbvre PJ.Assessment of residual insulin secretion in diabetic patients using the intravenous glucagon stimulatory test:methodological aspects and clinical applications.Diabetes Metab,1996,22(6):397-406.
[20]贾伟平,陆俊茜,高鑫,等.新诊断2型糖尿病患者一相胰岛素分泌和胰岛素敏感性评估.中华内分泌代谢杂志,2007,23(2):100-103.
[21]Mahon JL,Beam CA,Marcovina SM,et al.Comparison of two insulin assays for first-phase insulin release in type 1 diabetes prediction and prevention studies.Clin Chim Acta,2011 Nov 20,412(23-24):2128-2131.
[22]Wang C,Tan H,Yu H,et al.Impairment of insulin action in non-obese,normal-glucose tolerant,firstdegree relatives of Chinese type 2 diabetic patients.Diabetes Res Clin Pract,2011 Jan,91(1):67-71.
[23]Knop FK,Vilsbøll T,Larsen S,et al.Glucagon suppression during OGTT worsens while suppression during IVGTT sustains alongside development of glucose intolerance in patients with chronic pancreatitis.Regul Pept,2010 Sep 24,164(2-3):144-150.
[24]van der Zijl NJ,Moors CC,Goossens GH,et al.Valsartan improves{beta}-cell function and insulin sensitivity in subjects with impaired glucose metabolism:a randomized controlled trial.Diabetes Care,2011,34(4):845-851.
[25]Vilsbøll T,Brock B,Perrild H,et al.Liraglutide,a oncedaily human GLP-1 analogue,improves pancreatic B-cell function and arginine-stimulated insulin secretion during hyperglycaemia in patients with Type 2 diabetes mellitus.Diabet Med,2008,25(2):152-156.
第二节 低血糖症诊断试验
血糖系指血液中的葡萄糖,人体组织主要靠血糖供应能量。中枢神经系统不能合成葡萄糖,且贮存的糖原极少,故短暂的低血糖就能引起明显的脑功能紊乱。如长期的、严重的低血糖未及时纠正,会导致永久性神经系统损伤甚至致死。另外,低血糖可增加血小板的聚集而促进DM血管并发症的发生和发展。
在正常情况下,血糖的来源和去路保持动态平衡,维持在较窄的范围内,该平衡被破坏时可致高血糖或低血糖。临床上以前者常见,后者除了在糖尿病的治疗过程中常见外,其他均属少见。低血糖症不是一种独立的疾病,而是多种原因引起的血葡萄糖浓度过低综合征。
人体每天的糖代谢可根据进餐与肠胃有无外源性糖类吸收分为若干状态,称为空腹状态和进食状态。空腹状态又称吸收后状态,进食状态又称餐后状态。进食状态通常指开始进餐至进餐后糖类被消化吸收的一段时间,一般为5~6h。其中葡萄糖吸收率是空腹状态下内源性葡萄糖生成率的2倍以上。空腹状态指无食物消化吸收的一段时间。通常指晚餐后至次晨早餐前的一段时间,为10~14h,这段时间也包括晚餐后的餐后状态在内。
低血糖症(hypoglycemia)并非一个疾病,而是由于多种原因引起的血浆葡萄糖浓度低于2.8mmol/L(50mg/dl),导致多数患者出现以交感神经兴奋和(或)中枢神经系统功能障碍为主要表现的临床综合征。在老年人有脑动脉硬化或缺血的情况下,或糖尿病患者长期高血糖状态下,血糖下降速度过快,即便未达到2.8mmol/L以下,也可出现低血糖的临床症状。而长期处于低血糖状态下,血糖低于2.8mmol/L,患者脑及其他器官已受到损害,仍可无低血糖症状。
根据临床特点和发病机制常将低血糖分为空腹低血糖和餐后低血糖。
一、激素测定及其在临床疾病中的意义
(一)低血糖症分类
根据病理生理改变,低血糖症可分为葡萄糖生成底物的可利用性障碍、糖生成障碍和糖利用过多,见表10-2。临床多根据疾病分类,见表10-3。
表10-2 低血糖症的病理生理分类
PHHI.婴儿持续性高胰岛素血症性低血糖症(persistent hyperinsulinemia hypoglycemia of infancy),病理学上称为胰岛素细胞增殖症(nesidioblastosis)或胰腺微腺瘤样增殖症(microadenomatosis);T2DM.2型糖尿病
表10-3 低血糖症的临床分类
GH.生长激素;PHHI.婴儿持续性高胰岛素血症性低血糖症
(二)低血糖症病因诊断
低血糖症的病因诊断,需要仔细回顾病史及详细体格检查,收集所有相关实验室资料,以发现可能的原因。
人体糖代谢调节以及血糖稳态维持,涉及多种激素的协调分泌。其最重要的是胰岛素。胰岛素刺激肝脏和外周组织摄取、储存和利用葡萄糖,增加糖原合成,抑制糖原分解,抑制和减少葡萄糖异生,减少内源性葡萄糖的生成,防止血糖升高。胰岛素分泌受许多因素的影响,其中最主要的因素是血糖浓度。因此血浆胰岛素浓度测定,不仅反映胰岛B细胞功能,也对鉴别低血糖病因至关重要。血胰岛素浓度测定,除常用的RIA法(需选用与胰岛素原不起反应的抗胰岛素抗体)外,还有免疫放射法(immunoradiometric assay,IRMA)和酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等。后两者均需使用两种识别胰岛素分子不同表位的抗体,故又称双抗夹心法(double antibody sandwich technique)。无论是特异性RIA、IRMA,还是ELISA,因排除了非特异性抗原的干扰,其测得值均较IRI为低。空腹胰岛素参考值为5~25μU/ml(或m U/L),餐后<180μU/ml。但胰岛B细胞分泌的胰岛素有50%~60%进入门静脉为肝脏摄取,另外,如果检测用的胰岛素抗体为多克隆抗体,则可与胰岛素原、胰岛素原裂解产物结合,因此有一定局限性。通常血浆中免疫反应胰岛素中20%为胰岛素原,而胰岛素原的生物活性仅为胰岛素的10%。
B细胞分泌的胰岛素原可被相应的酶水解生成胰岛素和C肽。C肽和胰岛素均系胰岛素原经蛋白酶和羧肽酶分解而成的等克分子浓度的两种肽类物质。相对于胰岛素,C肽的半衰期较长;胰岛素抗体与C肽无交叉免疫反应,外源性胰岛素中不含C肽,故C肽测定的特异性较高。RIA或ELISA方法可以测定血中C肽浓度。用免疫法(RIA)测定的胰岛素值称为免疫反应性胰岛素,这是因为胰岛素的多克隆抗体与胰岛素原等胰岛素类似物有交叉反应。因此,胰岛素测定结果的解释应比较慎重。C肽测定可用于内源性和外源性高胰岛素血症的鉴别。C肽与胰岛素等分子量分泌的,外源性高胰岛素血症时的C肽一般测不出来。血中C肽增高,提示内源性高胰岛素血症。正常空腹C肽为0.8~3.0μg/L(0.24~0.9mmol/L)。
正常人空腹血清胰岛素原及胰岛素原类似物(BKRA)值0.05~0.4μg/L(0.05~0.4ng/ml),不超过所测胰岛素浓度的25%,而90%的胰岛素瘤患者超过此值。胰岛素(IRI)同PLC间的比例是目前诊断胰岛素瘤最特异的一种化验。
除胰岛素外,胰岛素样生长因子(IGF)、胰淀粉样肽(amylin)和胰高血糖素样肽-1[(GLP-1(7~36)]也有一定的降低血糖和促进糖利用作用。其中,某些非胰岛素肿瘤,分泌IGFⅡ是造成低血糖原因之一。能引起低血糖症的胰外肿瘤的细胞构成是多种多样的,特别是晚期,如肝细胞癌(约占22%),肾上腺皮质癌(9%),胰及胆管肿瘤(10%),其他,如肺支气管癌、卵巢癌、消化道类癌、胃肠癌、神经细胞瘤、血管外皮细胞瘤(17%)。无性别差异,老年人多见。空腹或餐后2~3h均可发生低血糖症,以脑部缺糖症群为主。引起低血糖症的机制不明,可能有:①肿瘤组织利用糖过多;②肿瘤产生某种抑制胰高血糖素释放的物质;③肿瘤产生胰岛素作用样物质(MSILA-S),其结构似生长激素,有促进细胞生长及胰岛素作用,又称胰岛素生长因子Ⅰ与Ⅱ(IGF-和Ⅱ)。但胰岛素及C肽水平不高。1/3患者血IGF升高。其中较为间充质肿瘤,分泌IGFⅡ多以游离状态进入组织中,与血浆蛋白结合很少。化学发光法可以测定。许多病人血中IGFⅡ水平不高,但IGF-Ⅰ和GH受到抑制,IGF-Ⅱ与IGF-Ⅰ比值升高,游离IGF-Ⅱ升高。约10%的患者伴有内分泌疾病的特征,如甲状腺肿大伴有或不伴有甲状腺功能亢进、男性化、阳萎、男性乳房发育、肢端肥大等。低血糖症发作时血浆胰岛素水平降低。
二、功能试验及评估
(一)空腹血浆胰岛素和血糖测定
1.原理 正常空腹静脉血浆胰岛素浓度在5~20m U/L,很少超过30m U/L。当空腹血糖低于2.8mmol/L,胰岛素应降低至10μU/ml以下;当血糖低于2.2mmol/L,胰岛素应低于5μU/ml;血糖低于1.67mmol/L时,胰岛素应停止分泌。随着血糖下降,胰岛素(μU/ml)与血糖(mg/dl)比值(胰岛素释放指数,I:G)也降低。胰岛素瘤患者胰岛素分泌呈自主性,其浓度常高于正常,可达160m U/L。
2.方法 于禁食24h以上后取血测定血清胰岛素(免疫法,IRI)及血糖(G)计算其比值。
结果评价:仍有20%的假阴性率。
3.临床意义
(1)IRI/G>0.4(正常<0.3)支持胰岛素瘤诊断。
(2)修正的胰岛素释放指数:IRI(μU/ml)×100/G-30mg/dl≥85μU/mg,支持胰岛素瘤诊断(正常≤50μU/mg)。G-30是因为当血糖达1.67mmol/L(30mg/dl)时胰岛素分泌暂时停止。
(3)高胰岛素血症也见于肥胖症、2型糖尿病早期(肥胖者)、肢端肥大症、皮质醇增多症、妊娠后期等,故血糖及胰岛素需同时采血反复测定才有助鉴别。
(二)口服糖耐量试验(OGTT)
1.原理 正常人一次食入大量葡萄糖后,血糖浓度一般不会超过8.88mmol/L,于2h内恢复正常。延长OGTT:主要用于发现餐后低血糖发生的时间和程度,如餐后早期(2~3h),还是后期(3~5h)。
2.方法
(1)试验前一天早晨8时后不再进食,试验应于早晨7~9时开始。
(2)口服葡萄糖82.5g(溶于250~300ml水中),3~5min内服完。
(3)空腹(0min)及服糖后30min、60min、120min、180min,共5次采血。
(4)延长试验者,于服糖后4h及5h取血测血糖。
3.注意事项
(1)试验前3d正常饮食,每日糖类含量200~300g。
(2)正常活动,非应激情况。
(3)试验过程中不应吸烟、饮水、进食及剧烈运动。
(4)FPG明显高于正常值者不做此试验。
(5)若病人有胃肠功能障碍,可采用静脉法:用50%葡萄糖50ml静脉注射的,或按20%葡萄糖按葡萄糖0.5g/kg静脉滴注,30min内注毕。
4.结果评价 对餐后低血糖有鉴别意义。对确定是否为空腹低血糖,没有意义。
5.临床意义
(1)胰岛素瘤多数为典型低扁平曲线,服糖后1h呈早期低血糖症者对本病诊断有助。但部分本病患者曲线属正常型或耐量减退型,这可能与胰岛素瘤分泌胰岛素的自主程度、分泌胰岛素的量、瘤外正常胰岛B细胞功能受抑制的程度有关。因此,在OGIT同时应测定血浆胰岛素及C肽(称胰岛素释放试验)。
(2)原因不明性、自发性、功能性低血糖症此组低血糖症临床最常见(约占70%),病因不明,多见于有神经质的中年女性,可能与自主神经功能紊乱,迷走神经兴奋性偏高有关。低血糖常于餐后2~4h发作,症状轻,以交感神经受刺激及肾上腺素分泌过多症群为主,脑神经缺糖症状少见。每次发作持续15~20min,多自行恢复或稍进食即缓解。为预防发作常加餐,故患者多肥胖。病史长,但症状无进行性加重。空腹血糖正常,发作时血糖很少<2.24mmol/L,糖耐量正常或在2~4h呈反应性低血糖。低血糖发作时(血糖<1.67mmol/L时)胰岛素分泌停止。胰岛素释放指数<0.3,修正指数低于50μU/mg。本症须与轻型胰岛素瘤鉴别。
(3)滋养性低血糖症,见于胃大部切除术、胃肠吻合术、伴有或不伴有迷走神经切断术的幽门成形术患者,进食后食物迅速进入小肠,导致食物快速吸收,尤其进食含糖流质后30~60min血糖达11.1~16.65mmol/L(200~300mg/dl),刺激胰岛素大量分泌导致血糖下降,于餐后2~4h降至2.78mmol/L(50mg/dl)以下,出现以肾上腺素分泌过多的症状。本症有胃肠手术史。餐后高血糖所致的高胰岛素血症。糖耐量空腹血糖正常,高峰迅即出现且高于正常,2~3h出现低血糖反应。
(4)早期2型糖尿病性低血糖症。患者多肥胖,餐后刺激胰岛素释放延迟,血糖升高时才使胰岛素过量释放,导致低血糖发作。多于餐后3~5h发作。空腹血糖正常,糖耐量试验呈糖尿病曲线,于服糖后3~5h血糖下降至2.50mmol/L(45mg/dl)以下,出现晚期低血糖反应。
(三)口服75g葡萄糖(或25g静脉注射)后做胰岛素释放试验(与OGTT同时做)
各次取血后同时测血糖及胰岛素,胰岛素瘤患者血糖呈低扁平曲线而胰岛素曲线相对较高,且高峰>V50m U/L,分析结果时应除外早期2型糖尿病及肝病。
(四)胰高血糖素-胰岛素-C肽兴奋试验
1.原理 胰高血糖素可使肝糖原分解、血糖升高,外源性胰高糖素还刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。
2.方法
(1)胰高血糖素肌内注射法:空腹时,肌内注射胰高血糖素1mg,注射前和注射后的15min、30min、60min、90min和120min分别取静脉血测血糖、胰岛素和C肽。
(2)胰高血糖素静脉注射法:空腹时,静脉注射胰高血糖素1mg,注射前和注射后的6min分别取静脉血测血糖、胰岛素和C肽。
3.结果
(1)正常人肌内注射胰高血糖素后,血糖可升高2.87~5.55mmol/L,高峰出现在45min左右,2h血糖恢复正常,胰岛素原分泌高峰与血糖一致,峰值达50~100m U/L。
(2)经静脉注射胰高血糖素后,C肽值超过基础值150%~300%。
(3)胰高血糖素刺激试验,对低血糖的敏感性较I:G比值、C肽、胰岛素原测定等方法低。对胰岛素瘤者,58%有胰高血糖素兴奋试验阳性。
4.临床意义
(1)胰高血糖素1mg静脉注射,5~10min血浆胰岛素>150m U/L支持胰岛素瘤诊断。
(2)糖原贮积症患者血糖不上升或上升很少。
(3)糖原贮积症及严重慢性肝病患者糖原贮备不足的低血糖症者胰岛素和C肽对刺激无反应。
(4)正常人及部分糖尿病者有时有假阳性反应,但大多数<100m U/L。
(五)亮氨酸试验
静脉注射亮氨酸150mg,血糖下降1.4mmol/L(25mg/dl)以上,提示胰岛素瘤。口服L-亮氨酸200mg/kg,于口服前后10min、20min、30min、40min、50min、60min分别测血糖及胰岛素,服药后的30~45min血糖下降至<2.78mmol/L(50mg/d),胰岛素>40m U/L为阳性,支持胰岛素瘤诊断。
(六)禁食试验
1.原理 空腹及发作时血糖>2.78mmol/L又疑有胰岛素瘤者做本试验。一般禁食24h约85%的胰岛素瘤者有低血糖发作,禁食48h 95%有低血糖发作,另5%需禁食72h。
2.方法 禁食期间每4小时测定血糖、胰岛素、C肽1次。血糖<2.78mmol/L每小时测定1次,直至血糖<2.2mmol/L(40mg/dl)伴有神经缺糖症状出现,于采血后(测定血糖、胰岛素、C肽)即刻给予葡萄糖静脉注射以终止试验。
3.临床意义 正常人随禁食时间的延长,胰岛素及C肽水平逐渐降低。如血糖<2.2mmol/L伴神经缺糖症候群出现时,胰岛素及C肽水平较高可诊断为胰岛素瘤。
4.注意事项 以往认为禁食72h无低血糖发作可除外胰岛素瘤,目前已有例外。有时于最后2h增加运动以激发低血糖发作,但此时已禁食2~3d,患者已无力运动。对于高龄及伴有心血管病者更应慎重。禁食期间主要靠糖异生维持血糖稳定,应多饮水,预防高黏高脂血症及其并发症。有肝病及垂体-肾上腺皮质功能低下时,禁食也可导致低血糖症发作,应注意鉴别。
(七)C肽抑制(胰岛素耐量)试验
胰岛素0.1U/kg(体重)静脉滴注共60min(空腹血糖>2.78mmol/L)试验过程中如出现低血糖反应则随时终止试验。正常人血糖降至2.2mmol/L(40mg/dl)以下,C肽也降至1.2μg/L(3ng/ml)以下。胰岛素瘤患者只有血糖下降而C肽仍维持在3μg(ng/ml)的较高水平。用磺脲类引起的低血糖症患者C肽也不受抑制,注意鉴别。
(八)胰岛素抗体及胰岛素受体抗体
1.原理 血浆中存在胰岛素抗体提示既往使用过胰岛素或自身免疫性胰岛素综合征。后者的特点是游离胰岛素浓度很低而胰岛素总量明显升高。抗胰岛素抗体可逆性地结合大量胰岛素,与抗体结合的胰岛素可逐渐解离出来发挥其生物活性,引起严重的低血糖症。胰岛素受体抗体,具有模拟胰岛素样作用,比胰岛素的降血糖作用强,引起严重低血糖症。
2.方法 低血糖发作时同时测定血胰岛素抗体及胰岛素受体抗体。
3.结果 抗体滴度显著升高。
4.临床意义 胰岛素自身免疫综合征诊断。在应用甲巯咪唑治疗的Grave′s病患者和含巯基药物(如卡托普利、青霉胺等)等治疗者或合并其他自身免疫病,如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、多发性肌炎、肾炎、自身免疫性血小板减少、恶性贫血、萎缩性胃炎、黑棘皮病等患者,在餐后3~4h发生低血糖,发作不规律。在低血糖发作期间,血浆游离胰岛素明显升高,C肽分泌受抑,血浆C肽水平下降。血浆胰岛素测定(放免法,IRI):血浆总IRI明显升高,常在1000m U/L以上,甚至超过10 000m U/L。
(九)经动脉钙刺激肝静脉取血(ASVS)测定胰岛素
1.原理 临床上常采用葡萄糖酸钙静脉滴注刺激胰岛素释放试验,每千克体重10mg,静脉滴注2h,或每千克体重2mg于1min内静脉注射(快速刺激法),可使血浆胰岛素(放免法,IRI)明显上升。
2.方法 于选择性腹腔动脉造影后,可行胃十二指肠动脉、肠系膜上动脉和脾动脉插管注射葡萄糖酸钙(Ca2+1mg/kg),于注射后30s、60s、120s时从肝静脉取血测胰岛素。
3.结果 本法创伤较PTPC小,且阳性率高。正常人上升约1倍(从11m U/L+1m U/L至18m U/L+2m U/L)。
4.临床意义 胰岛素瘤患者上升8~10倍(从36m U/L+6m U/L至312m U/L+67m U/L)。钙剂静脉滴注后血糖可稍降低,尤其快速法影响不大。
三、典型病例
病例:患者,女性,33岁。夜间或晨起出现头晕、心慌、饥饿、出汗、乏力10年。发作严重时出现精神、行为异常,甚至昏迷,进食或输注糖水后症状缓解,多次在外院查血糖低,1.2~2.0mmol/L,胰岛素水平高,查体无阳性体征。100g OGTT胰岛素释放试验见表10-4。
胰岛素释放实验示胰岛素释放纠正指数319μVU/mg,提示胰岛素瘤。胰腺CT平扫加增强示胰颈部小密度增强影,亦提示胰岛素瘤。
诊断:胰岛素瘤。
表10-4 100g OGTT结果
(李 剑)
参考文献
[1]Bolli G.Hypoglycemia in type 1 diabetic patients.In:DeFronzo R,ed.Current Therapy of Diabetes Mellitus.St.Louis:Mosby,1998:55-59.
[2]Cox DJ,Gonder-Fredrick LA,Kovatchev BP,et al.Progressive hypoglycemia’s impact on driving simulation performance:occurrence,awareness,and correction.Diabetes Care,2000,23:163-170.
[3]Service FJ.Hypoglycemic disorders.N Engl J Med,1995,332:1144-1152.
[4]Cryer PE,Fisher JN,Shamoon H.Hypoglycemia.Diabetes Care,1994,17:734-755.
[5]Chan TY.Anti-diabetic drugs as a cause of hypoglycemia among acute medical admissions in Hong Kong and Singapore-relationship to the prescribing patterns in diabetic patients.Singapore Med J(Abstract),1998,39:186-188.
[6]Teo SK,Ee CH.Hypoglycemia in the elderly.Singapore Med J(Abstract),1997,38:432-434.
[7]Stumvoll M,Meyer C,Mitrakou A,et al.Important role of the kidney in human carbohydrate metabolism.Med Hypotheses,1999,52:363-366.
[8]Stumvoll M,Beyer C,Mitrakou A,et al.Important role of the kidney in human carbohydrate metabolism.Med Hypothesis,1999,52:363-366.
[9]Darmaun D.Role of nutrients in the regulation of in vivo protein metabolism in humans.Acta Pediatr(Suppl),1999,88:92-94.
[10]Kreisman SH,Manzon A,Nessim SJ,et al.Glucoregulatory responses to intense exercise performed in the postprandial state.Am J Physiol Endocrinol Metab,2000,278:E786-E793.
[11]Matsuhisa M,Yamasa Ki Y,Shiba Y,et al.Important role of the hepatic vagus nerve in glucose uptake and production by the liver.Metabolism,2000,49:11-16.
[12]Holloszy JO,Kohrt WM,Hansen PA.The regulation of carbohydrate and fat metabolism during and after exercise.Front Biosci(Abstract),1998,3:D1011-D1027.
[13]Bessell EM,Selby C,Ellis IO.Severe hypoglycemia caused by raised insulin-like growth factorⅡin disseminated breast cancer.J Clin Pathol,1999,52:780-781.
[14]Pavelic K,Pavelic ZP,Cabrijan T,et al.Insulin-like growth factor family in malignant haemangiopericytomas:the expression and role of insulin-like growth factor 1 receptor.J Pathol,1999,188:69-75.
[15]Demura H.Serum insulin-like growth factorⅡin 44 patients with non-islet cell tumor hypoglycemia.Endocr J,1998,45 Suppl:S61-S65.
[16]Kolterman OG.Amylin and glycaemic regulation:a possible role for the human amylin analogue pramlintide.Diabet Med(Abstract),1997,14 Suppl 2:S33-S38.
[17]Bolli BG,Fanelli CG.Physiology of glucose counterregulation to hypoglycemia.Endocrinol Metab Clin North Am,1999,28:467-493.
[18]Fanelli C,Pampanelli S,Epifano L,et al.Relative roles of insulin and hypoglycemia on induction of neuroendocrine responses to symptoms and deterioration of cognitive function in hypoglycemia in mouse and female humans.Diabetologia,1994,37:797-807.
[19]Tappy L,Chiotero R,Berger M.Autoregulation of glucose production in health and disease.Curr Opin Clin Nutr Metab Care(Abstract),1999,2:161-164.[20]Stamler JS,Meissner G.Physiology of nitric oxide in skeletal muscle.Physiol Rev,2001,81:209-237.
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