劉付湘
[摘要] 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來了糖化血紅蛋白(HbA1c)檢測方法的變革,且隨著科技的發(fā)展不斷改進(jìn)。糖尿病人數(shù)的增多,引起醫(yī)藥學(xué)家對糖化血紅蛋白檢測方法的關(guān)注度逐漸提高,糖尿病血糖較高會致使葡萄糖和血紅蛋白結(jié)合,造成糖化血紅蛋白功能失常,故檢測糖化血紅蛋白具有重要的意義,使其成為了當(dāng)代醫(yī)學(xué)界最重要的科學(xué)研究之一。目前,檢測糖化血紅蛋白已經(jīng)成為糖尿病監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)診斷方法,現(xiàn)今經(jīng)常應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的檢測糖化血紅蛋白接近40種。該文將從檢測糖化血紅蛋白的方法及實(shí)踐情況等方面入手、分析與總結(jié),為相關(guān)科研及醫(yī)務(wù)工作人員提供詳實(shí)、可靠的參考資料。因此,該課題的研究具有重要的實(shí)際意義。
[關(guān)鍵詞] 糖尿病;糖化血紅蛋白;檢測;研究
[中圖分類號] R446.1;R587.1 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1672-4062(2019)08(a)-0194-03
[Abstract] The development of science and technology has brought about a revolution in the detection method of glycated hemoglobin (HbA1c), and it has been continuously improved with the development of science and technology. The increase of diabetes has caused the medical scientists to pay more attention to the detection method of glycosylated hemoglobin. The higher blood glucose of diabetes will cause the combination of glucose and hemoglobin, causing dysfunction of glycated hemoglobin, so detecting glycosylated hemoglobin has important significance. It has become one of the most important scientific studies in the contemporary medical world. At present, the detection of glycated hemoglobin has become the standard diagnostic method for diabetes monitoring, and is nowadays often used in medical detection of nearly 40 glycated hemoglobin. This article will start with, analyze and summarize the methods and practices of detecting glycated hemoglobin, and provide detailed and reliable reference materials for relevant scientific research and medical staff. Therefore, the research of this topic has important practical significance.
[Key words] Diabetes; Glycated hemoglobin; Detection; Research
隨著社會生活水平的提高,得糖尿病相關(guān)疾病的人數(shù)越來越多,糖尿病不分性別逐漸年輕化,成為影響人類身體健康的一大威脅。糖尿病目前屬于難以治愈的疾病之一,還沒有研制出可以治療痊愈的藥品、試劑,況且糖尿病可能在治療藥物催化作用下演化出其它多種并發(fā)癥,但可以通過糖化血紅蛋白檢測對糖尿病患者身體狀況進(jìn)行了解與制定特定方案進(jìn)行治療,糖化血紅蛋白檢測就尤為重要,其已成為了一項(xiàng)較為重要的醫(yī)療研究領(lǐng)域,且不斷取得新成果用來醫(yī)治患者造福人類。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來了糖化血紅蛋白檢測方法的變革,且隨著科技的發(fā)展不斷改進(jìn)。糖尿病人數(shù)的增多,引起醫(yī)藥學(xué)家對糖化血紅蛋白檢測方法的關(guān)注度逐漸提高,糖尿病血糖較高會致使葡萄糖和血紅蛋白結(jié)合[1],造成糖化血紅蛋白功能失常,故檢測糖化血紅蛋白具有重要的意義,使其成為了當(dāng)代醫(yī)學(xué)界最重要的科學(xué)研究之一。
該文開展了檢測糖化血紅蛋白方法研究與實(shí)踐。目前,檢測糖化血紅蛋白已經(jīng)成為糖尿病監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)診斷方法,現(xiàn)今經(jīng)常應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的檢測糖化血紅蛋白接近40種,按照機(jī)理大致可以分為兩大類:①根據(jù)GHb與非GHb電荷差異,主要有離子交換法、電泳法及電聚焦法等;②根據(jù)GHb的結(jié)構(gòu)特征,主要有親和色譜方法、離子捕獲方法及免疫方法等。該文將從檢測糖化血紅蛋白的方法及實(shí)踐情況等方面入手、分析與總結(jié),為相關(guān)科研及醫(yī)務(wù)工作人員提供詳實(shí)、可靠的參考資料。因此,該課題的研究具有重要的實(shí)際及應(yīng)用價值。
1 ?糖化血紅蛋白檢測的意義
正常情況下,體內(nèi)包括的HbA、HbF、HbA2三者均可以稱為血紅蛋白,但成年人體內(nèi)主要是HbA。對血紅蛋白進(jìn)行分離時,可以提取出3種糖類成分:HbA1a、HbA1b、HbA1c,這三者一起統(tǒng)稱為糖化血紅蛋白。
糖化血紅蛋白是人體內(nèi)紅細(xì)胞中血紅蛋白與人體內(nèi)的葡萄糖經(jīng)非酶促糖化緩慢轉(zhuǎn)化而來的,糖化血紅蛋白是比較穩(wěn)定的,其周期與血紅蛋白細(xì)胞生命周期基本一致,周期長達(dá)3個月左右,此過程可以視作是不可逆的[2]。糖化血紅蛋白在人體內(nèi)合成與紅細(xì)胞中葡萄糖濃度是相關(guān)的,當(dāng)紅細(xì)胞中葡萄糖濃度比較高時,人體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來的糖化血紅蛋白含量也就比較高。
糖化血紅蛋白與人體內(nèi)的血糖成正比例關(guān)系,是血紅蛋白與血糖結(jié)合的產(chǎn)物。血糖檢測的結(jié)果可能會受到進(jìn)食食物、生活方式、醫(yī)藥品等外界因素的干擾,而糖化血紅蛋白的檢測結(jié)果受外界短期因素影響較小,檢測的結(jié)果體現(xiàn)了檢測時前2~3個月內(nèi)的血糖情況,是評價血糖控制效果的標(biāo)準(zhǔn)。因此,糖化血紅蛋白檢測的意義[3]:①可體現(xiàn)血糖控制的效果;②糖化血紅蛋白相對血糖檢測比較穩(wěn)定;③真實(shí)體現(xiàn)血糖近2~3月的平均水平;④受血紅蛋白水平影響較小。
2 ?糖化血紅蛋白檢測方法
目前,糖化血紅蛋白含量測定方法較多,常用的糖化血紅蛋白含量測定接近40種,每種方法均各有優(yōu)缺點(diǎn),典型的幾種方法如下。
2.1 ?離子層析法
離子層析法具有檢測精密度高、方便簡單、且可以重復(fù)測試,多種檢測方法中其精密度、準(zhǔn)確性是最好的[4],故此方法被廣泛應(yīng)用。其檢測原理是基于血紅蛋白纈氨酸糖化后電荷的差異性,酸性液體可使糖化血紅蛋白( GHb)及HbA顯陽性,且二者被酸性溶液中平衡過的樹脂吸附率不同,GHb吸附率低但H bA吸附率高,利用二者通過陽離子交換層吸附率不同實(shí)現(xiàn)檢測。
2.2 ?親和層析
親和層析法的機(jī)理是基于生物高分子可與唯一的配基進(jìn)行結(jié)合,且過程是可逆的,在應(yīng)用過程中雜質(zhì)不被吸附,可以使得雜質(zhì)得到剝離出去,然后將希望獲取的高分子重新釋放出來,可以得到較高純度的高分子物質(zhì)。
2.3 ?手工微柱法
手式微柱法容易受外界因素的影響:人工洗脫不全、人工洗脫過度及部分血紅蛋白如HbF過度增多等, 都會對檢測結(jié)果造成影響,導(dǎo)致出現(xiàn)偏差。此類儀器以歐洲國家較為先進(jìn),比如DREW SCIENTIFIC公司生產(chǎn)的糖化血紅蛋白儀就是采用微柱法,自動化程度較高,可以進(jìn)行自動篩選,不僅能夠檢測糖化血紅蛋白,還可測定血紅蛋白S(HbS)與血紅蛋白C( HbC )是否存在,保證了檢測結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。另外,手工微柱法成本較低,適合于在要求檢測精度不是特別高的醫(yī)院進(jìn)行普及。
2.4 ?酶法
醫(yī)學(xué)中利用酶法進(jìn)行血紅蛋白的檢測,原理是果糖基纈氨酸氧化酶的反應(yīng)特性,它可以與糖基化的纈氨酸或其小肽反應(yīng),產(chǎn)生H2O2;進(jìn)一步采用辣根過氧化物酶與H2O2 的反應(yīng)顯色。此方法可以在不進(jìn)行總血紅蛋白測定的情況下直接通過測定HbA1c的百分比,而不需另外檢測總血紅蛋白,后面通過氧化還原反應(yīng)、分解,實(shí)現(xiàn)測定目的。此方法對糖化血紅蛋白進(jìn)行測定,整個檢測過程具有方便、精度高、簡單、抗干擾能力強(qiáng)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),還方法適合應(yīng)用于血紅蛋白測定自動化化驗(yàn)與檢測儀器的制造。
2.5 ?比色法
比色分析法主要有:①氰化高鐵血紅蛋白法:該法被推薦為國際標(biāo)準(zhǔn)參考方法,具有操作便捷、速度效率高、準(zhǔn)確度高及穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),但此法應(yīng)用了氰化鉀(KCN),屬于劇毒物質(zhì),操作異常的情況下可能會產(chǎn)生其它危害;②氧合血紅蛋白測定法:此方法具有安全性高的優(yōu)點(diǎn),但是存在難以將高鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)變成氧合血紅蛋白、外界要素影響大等缺點(diǎn)。
2.6 ?電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析檢測法:具有速度快、自動化程度高及穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。此類方法主要有:①裸銀電極,采催化劑來對蛋白質(zhì)氧化還原中心進(jìn)行激活,促進(jìn)血紅蛋白在電極表面直接轉(zhuǎn)移電子;②染料修飾玻碳電極:具有效果好、發(fā)展快及最受研究者關(guān)注的方法之一,在應(yīng)用過程中大多利用三電極工作體系,無論從穩(wěn)定性上還是從使用壽命上都是比較好的,是較為理想的血紅蛋白檢測方法。
3 ?糖化血紅蛋白檢測實(shí)踐應(yīng)用
離子層析法,此方法被美國曾經(jīng)應(yīng)用于DCCT的研究,也是公認(rèn)的檢測HbA1c的標(biāo)準(zhǔn)[4]。應(yīng)用此類檢測方法制造儀器的公司較多:如TOSOH公司研制的糖化血紅蛋白分析儀,被應(yīng)用于糖尿病疾病控制與試驗(yàn)研究,其最先進(jìn)的糖化血紅蛋白分析儀,操作簡單、效率速度高、維護(hù)容易,且測的GHb數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度較高;另外運(yùn)用離子交換HPLC方法的儀器有日本愛科來HA-8160、Bio-Rad等。但當(dāng)HbF>15%,利用日本森村AIc2.2Pius進(jìn)行糖化血紅蛋白的檢測,HbAIc檢測值會比實(shí)際低點(diǎn)[5]。
親和層析法,此類方法研制的糖化血紅蛋白分析儀也較多,如英國DREW SC IENT IFIC公司研制的快速床邊糖化血紅蛋白儀,其是利用硼酸親和層析法,可在4 min時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對糖化血紅蛋白的檢測,可通過醫(yī)生提供實(shí)時的檢測結(jié)果,幫助醫(yī)生給患者在第一時間進(jìn)行診療及制定科學(xué)的醫(yī)治方案,對一些急診特別合適,特別對于嬰幼兒及老年患者更是具有優(yōu)勢。
手工微柱法,此類儀器以歐洲國家較為先進(jìn),比如DREW SCIENTIFIC公司[6]生產(chǎn)的糖化血紅蛋白儀就是采用微柱法,自動化程度較高,可以進(jìn)行自動篩選,不僅能夠檢測糖化血紅蛋白外,還可測定血紅蛋白S(HbS)與血紅蛋白C(HbC)是否存在,保證了檢測結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性[7]。目前,國內(nèi)采用的手工微柱法,由于技術(shù)上及操作人員素質(zhì)上的差距,且因易受外部干擾因素干擾,誤差較大,還需要持續(xù)改進(jìn)。
酶法,利用酶法制造的糖化血紅蛋白檢測試劑盒市面上也較多,已研制出了具有快速、大批量、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)的檢測試劑[8],有利于在各大醫(yī)院進(jìn)行大規(guī)模臨床推廣與應(yīng)用。
比色法及電化學(xué)分析法也有的醫(yī)院應(yīng)用,但因它們操作繁瑣且穩(wěn)定性不太好,應(yīng)用情況并不太理想,在此就不詳細(xì)敘述。
4 ?結(jié)論
該文將從檢測糖化血紅蛋白的方法及實(shí)踐情況等方面入手、分析與總結(jié),為相關(guān)科研及醫(yī)務(wù)工作人員提供可靠信息。血紅蛋白作為人體內(nèi)較為重要的物質(zhì),其濃度從各個方面影響人體的健康,其指標(biāo)反應(yīng)了人體多方面的狀態(tài)特征,故血紅蛋白含量的準(zhǔn)確檢測是一項(xiàng)非常重要的工作。目前,糖化血紅蛋白含量測定方法較多,每種方法均各有優(yōu)缺點(diǎn)。
該文基于血紅蛋白檢測方法與實(shí)踐應(yīng)用,從多方面進(jìn)行分析、思考與總結(jié),為科研工作者及醫(yī)院相關(guān)工作人員提供詳實(shí)、可靠的參考資料,提出了部分科學(xué)的建議。因此,該課題的研究具有重要的實(shí)際意義。
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(收稿日期:2019-05-08)