1、2023/2/26 1 第九章 糖尿病及其生化检验 北华大学医学院 高秀峰 2023/2/26 2 教学目标和要求教学目标和要求 掌握糖尿病的病因学分型与诊断，糖尿病的检验指标，血糖的测定方法（GOD法和己糖激酶法）。熟悉各种糖尿病监控指标的生理意义和测定方法。了解低血糖症的分类与常见病因，了解先天性糖代谢异常的病因。2023/2/26 3 第一节第一节 糖尿病概述糖尿病概述 糖尿病（diabetes mellitus）是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。定义：因胰岛素分泌绝对不足或相对不足以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低，引起糖、蛋白、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱。临床以高
2、血糖为主要标志，久病可引起多系统损害。病情严重或应激时可发生多种急性代谢性紊乱。2023/2/26 4 一、血糖、低血糖和高血糖一、血糖、低血糖和高血糖 正常参考值:3.89-6.11 mmol/L 低血糖：空腹血糖浓度低于3.33-3.89 mmol/L 高血糖：空腹血糖浓度高于正常上限7.3 mmol/L 2023/2/26 5（一）降低血糖的激素 胰岛素（insulin）是唯一降低血糖的蛋白类激素.由胰岛b-细胞合成和分泌。胰岛素的主要靶器官是肝、骨骼肌和脂肪组织,降低血糖作用机制：促进肌肉、脂肪等组织的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞；通过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，从而使
3、糖原合酶活性增强、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，加速丙酮酸氧化成为乙酰CoA，从而加快糖的有氧氧化；通过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成以及促进氨基酸进入肌组织合成蛋白质，减少糖异生的原料，抑制肝内糖异生；通过抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，可减少脂肪动员的速率，促进组织利用葡萄糖。2023/2/26 6 胰岛素样生长因子（insulin like growth factors，IGF）是一种多肽，在结构上与胰岛素相似，具有类似于胰岛素的代谢作用和促生长作用，主要为IGF和IGF。IGF又称为生长调节素C，是细胞生长和分化的主要
4、调节因子之一，但IGF的生理作用尚不清楚。IGF主要在生长激素的调控下由肝脏产生，其他组织也可产生IGF，但并不进入血循环，仅在局部发挥作用。血液中的IGF浓度约比胰岛素高1000倍，绝大部分与特异的蛋白质结合，只有少量以游离形式存在，通过特异的IGF受体或胰岛素受体而发挥作用。IGF在正常糖代谢中的作用尚不清楚，外源性注入可导致低血糖，反之IGF缺乏可引起生长迟缓。胰腺外肿瘤可致IGF的生成过量，患者可有饥饿性低血糖。测定IGF浓度可评价生长激素的缺乏或过量，监测机体的营养状况。胰岛素样生长因子 2023/2/26 7（二）升高血糖的激素 1.胰高血糖素（glucagon）2.肾上腺素（ep
5、inephrine）。3.生长激素 4.皮质醇 5.甲状腺激素 几种升高血糖的激素中胰高血糖素最为重要，其次是肾上腺素，其他的一些激素的作用并不十分重要。2023/2/26 8 二、糖尿病的分型与诊断 （一）糖尿病的分类标准（病因学分类）1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus）免疫介导 特发性 2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus）其他特殊类型的糖尿病（other specific types of diabetes）胰岛 细胞功能的遗传缺陷（MODY）胰岛素作用遗传性缺陷 胰腺外分泌性疾病 内分泌疾病 药物或化学品诱导糖尿病 感染 罕见的免疫介导
6、性糖尿病 其他遗传综合症 妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）2023/2/26 9 二、糖尿病的分型与诊断 （一）糖尿病的分类标准（病因学分类）1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus）免疫介导 特发性 2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus）其他特殊类型的糖尿病（other specific types of diabetes）胰岛 细胞功能的遗传缺陷（MODY）胰岛素作用遗传性缺陷 胰腺外分泌性疾病 内分泌疾病 药物或化学品诱导糖尿病 感染 罕见的免疫介导性糖尿病 其他遗传综合症 妊娠糖尿病（gesta
7、tional diabetes mellitus,GDM）2023/2/26 10 1.1型糖尿病 (1)免疫介导糖尿病：这类糖尿病主要是因为胰岛 细胞的破坏引起胰岛素绝对不足，且具有酮症酸中毒倾向、它包括病因不明但因自身免疫机制引起的 细胞破坏。其主要原因目前认为与遗传因素、环境因素和免疫机制有关。2023/2/26 11 自身免疫标志 主要的自身抗体:a.胰岛细胞抗体（islet cell antibodies，ICAs）b.胰岛素自身抗体（auto-antibodies to insulin，IAAs）c.谷氨酸脱羧酶自身抗体（auto-antibodies to glutamic ac
8、id decarboxylase,GAD65）d.酪氨酸磷酸化酶自身抗体IA-2和IA-2（auto-antibodies to tyrosine phosphatases IA-2和IA-2）e.胰岛细胞表面抗体（islet cell surface antibodies,ICSA）2023/2/26 12 遗传易感性 用混合淋巴细胞培养方法发现：1型糖尿病易感性与HLA-Dw3、Dw4呈阳性相关，与HLA-Dw2呈 阴性相关。用血清学方法鉴定HLA-DR亚型：发现1型糖尿病易感性于HLA-DR3、DR4呈阳性相关，与HLA-DR2呈阴性相关。HLA-DR3、和（或）HLA-DR4的存在对1
9、型糖尿病 的发生是必须的，但仍不足以构成全部遗传背景。目前对HLA类抗原基因的研究表明80%-90%的1型糖尿病病人 中DQA-52位为精氨酸（Arg+）或DQB-57为非门冬氨酸（Asp-）有 肯定的易感作用，DQA-DQB S-S/S-S基因型（即DQA-52 Arg+纯合 子和DQB-57 Asp-纯合子）的患病风险相对最高，但有地理上和 种族间差异。2023/2/26 13 环境因素 病毒感染是最重要的环境因素之一。与1型糖尿病发病有关的病毒：风疹 柯萨奇病毒B 流行性腮腺炎病毒 巨细胞病毒等等 病毒感染的机制：直接损伤胰岛组织 诱发自身免疫反应 其他环境因素：如特殊化学物质、生活方式
10、、精神应 激以及营养成分改变均可激活胰岛自身免疫反应，促发 糖尿病。2023/2/26 14 免疫介导糖尿病特点 a.胰岛 细胞的自身免疫性损伤是重要的发病机制，大多数1型糖尿病患者以体内存在自身抗体为特征；b.胰岛 细胞的破坏引起胰岛素绝对不足，且具有酮症酸中毒倾向，治疗依赖胰岛素；c.遗传因素在发病中起重要作用，特别与HLA某些基因型有很强关联；d.虽任何年龄均可发病，但典型病例常见于儿童和青少年，起病较急。2023/2/26 15 2.2 型糖尿病 胰岛素抵抗和胰岛素作用不足是2型糖尿病的主要发病机制。此型病变在于靶细胞膜上胰岛素受体数目减少或缺陷，表现为激素受体亲和力减弱，有的则为正常
11、结合，但结合后反应异常。这类患者不需依赖胰岛素治疗，所以临床上常把它称为NIDDM。2023/2/26 16 关联基因关联基因 即胰岛素受体基因 载脂蛋白A 载脂蛋白B基因 葡萄糖激酶基因。2023/2/26 17 三、糖尿病的常见急性合并症（一）糖尿病酮症酸中毒昏迷（ketoacidosis diabetic coma）（二）高渗性非酮症糖尿病昏迷（hyperosmolar nonketotic diabetic coma）（三）糖尿病乳酸酸中毒昏迷（lactate acidosis diabetic coma）2023/2/26 18 单基因突变糖尿病 胰岛素基因突变糖尿病 胰岛素受体基因
12、突糖尿病 葡萄糖激酶基因突变糖尿病 线粒体基因突变糖尿病。2023/2/26 19 2 型糖尿病特点 典型病例常见肥胖的中老年成人，偶见于幼儿；起病较慢，在疾病早期阶段没有明显症状，甚至在得病多年之后仍不能确诊，这增加了并发大血管疾病和微血管疾病的风险；血浆胰岛素水平可正常或稍高，高血糖的刺激又会引起更多的胰岛素分泌，因此患者的胰岛细胞负荷较重，在糖剌激后呈延迟释放；自身抗体呈阴性；单用口服降糖药一般可以控制血糖；很少出现自发性酮症酸中毒、常因伴有感染等应激因素而发生酮症酸中毒；有遗传倾向，但与HLA基因型无关。2023/2/26 20 第二节 糖尿病的主要代谢异常 2023/2/26 21
13、一、糖代谢异常 在正常情况下，人体细胞内能量代谢主要由血糖供给，多余的血糖可转化为糖原、脂肪和蛋白质贮存起来。糖尿病患者由于机体组织不能有效地利用血糖，肝的糖酵解、糖原合成及生脂作用等途径不易启动，使血糖的去路受阻，而肝糖原分解和糖异生加速，血糖来源增加。造成血糖浓度增高。糖尿病病人空腹时出现高血糖，主要是因为糖异生作用增强，糖异生的速度主要是依赖于胰岛素和胰高血糖素、皮质醇、儿茶酚胺等激素之间的平衡，其中胰高血糖素的作用最重要。在胰岛素和胰高血糖的比值降低时，使糖异生作用不断进行，肝失去了调节血糖水平的能力，因此造成饱食时高血糖。病人体内蛋白质降解为糖异生提供了大量原料，进一步促使糖异生作用
14、，导致病人在饥饿状态下血糖浓度仍然很高。2023/2/26 22 二、脂类代谢异常 由于胰岛素和胰高血糖的比值降低，使脂肪分解加速，大量的脂肪酸和甘油进入肝脏，再酯化成甘油三酯，并以VLDL的形式释放入血，造成高VLDL血症；脂蛋白脂肪酶活性降低，VLDL和甘油三酯难以从血浆清除，使VLDL和甘油三酯浓度升高；肝脏合成和甘油三酯的速度增加，使其在肝细胞内堆积，易形成脂肪肝；脂蛋白的糖基化使脂质成分改变，不利清除易形成动脉粥样硬化；LDL糖基化加速动脉粥样硬化的形成；糖尿病脂质过氧化作用的增强使脂质受体通道受阻，并可增加单核细胞的趋化性，使巨噬细胞摄取氧化的LDL增多，造成脂质在细胞内堆积形成泡
15、沫细胞；脂质过氧化作用的增强可直接作用于血小板，粘附于受损的内皮细胞，可释放生长因子，刺激血管平滑肌细胞增殖，引发动脉硬化过程加速；糖尿病病人血浆胆固醇增高可能是由于生长激素、肾上腺素、去甲肾上腺素增高使胆固醇合成的限速酶HMG-CoA还原酶活性增加，进而使胆固醇合成增加。糖尿病时脂类代谢紊乱除能导致高脂血症外，还会因为脂肪分解加速，生成酮体过多，造成酮血症、酮症酸中毒。2023/2/26 23 第三节 糖尿病的检验指标与评价 2023/2/26 24 一、糖尿病诊断 2023/2/26 25（一）糖尿病诊断标准（2001年）1.出现三多一少症状加上随机血糖浓度11.1 mmol/L（200
16、mg/dl）。2.空腹血糖（fasting plasma glucose,FPG）7.0 mmol/L（126 mg/dl）。空腹指至少8h内无含热量食物的摄入。3.口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test,OGTT），2h血糖11.1 mmol/L(200 mg/dl)。以上几种指标都可以单独用来诊断糖尿病，但是其中任何一种出现阳性结果，日后都必须用上述方法中任意一种进行复查才能确诊。血糖均指静脉血浆葡萄糖。OGTT试验采用世界卫生组织（WHO）提出的方法。2023/2/26 26（二）GDM的诊断标准（2001年）100g葡萄糖负荷试验：FPG浓度5.3 mmol/L（95mg/dl）1h血糖浓度10.0 mmol/L（180mg/dl 2h血糖浓度8.6 mmol/L（155mg/dl）3h血糖浓度7.8 mmol/L（140mg/dl）。75g葡萄糖负荷试验：FPG浓度5.3 mmol/L（95mg/dl）1h血糖浓度10.1 mmol/L（180mg/dl）2h血糖浓度8.6 mmol/L（155mg/dl）GDM的诊断标准仅限于妊娠期间，并
