糖化血红蛋白
糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin，GHb）是血红蛋白A组分的某些特殊分子部位和葡萄糖经过缓慢而不可逆的非酶促反应结合而形成的，它反映4～8周前体内血糖的平均水平，并可能是造成DM慢性并发症的一个重要致病因素。
一、正常血红蛋白的结构
血红蛋白（Hb）是红细胞的一种重要化学成分，分子量68kD，具有运输O2及CO2的生理作用。它由1分子珠蛋白与4分子亚铁血红素（辅基）结合而成。动物与人的亚铁血红素结构相同，但珠蛋白各不一样，血红蛋白的种属特异性由珠蛋白的组成决定。
正常成年人血红蛋白的主要组分为HbA（90%～95%），其次为HbA2（2．5%）、胎儿血红蛋白（HbF，0．5%）。糖化血红蛋白HbA1由HbA1a（1．6%）、HbA1b（0．8%）和HbA1c（3%～6%）组成。这些不同Hb的珠蛋白分子都由2个亚基组成，每个亚基各有1对肽链（正常Hb主要有α、β、γ和δ4种不同肽链），α链为它们所共有，在HbA中它和β链配对，在HbA2中和δ链配对，而在HbF中与γ链配对。糖化血红蛋白和HbA的主要区别在于在HbA的某些部位（主要为β链N端）和1个糖分子相连接。
二、糖化血红蛋白的形成
HbA转变为HbA1c在红细胞内持续而缓慢地、几乎是不可逆地进行，无需酶的催化，其反应包括快和慢两个过程：①在红细胞中，葡萄糖最初与HbA的β链－N端的缬氨酸残基发生反应，迅速以共价键形成醛亚胺化物（即前HbA1c），由于其性质不稳定，故反应可逆，但逆反应速度较正反应慢；②醛亚胺化物经分子重新排列，通过酮氨基和葡萄糖连接，成为氨基酮化合物（即HbA1c），其性质稳定，此反应不可逆，见图4－1。
图4－1 糖化血红蛋白的形成
HbA1为HbA1a、HbA1b和HbA1c3部分之和，前两部分代表其他己糖和Hb互相作用的产物，HbA1c是结合葡萄糖的HbA1，由于HbA1a及HbA1b在HbA中所占比例较小，基本上不受血糖影响，故临床上常以总HbA1来反映HbA1c。
三、血红蛋白糖化后的功能改变
在HbA的β链N端结合了葡萄糖分子（HbA1c）使血红蛋白与2，3－DPG的结合受阻，从而使血红蛋白对氧的亲和力增加，氧离曲线左移，造成组织缺氧。由于HbA1与2，3－DPG结合受阻，使红细胞中游离的2，3－DPG增加，此又可反馈抑制2，3－DPG的合成。HbA1c的增加及2，3－PDG的减少导致红细胞僵硬，使之不易通过微血管。
被糖化后的血红蛋白及其他糖化型蛋白质降解缓慢，有时不能被继续降解而积聚于组织内。IgG被糖化后，其体液免疫功能降低或丧失，一些膜蛋白被糖化后，可改变细胞的反应性和功能。糖化终产物（advanced glycosylation end products，AGEs）是糖尿病慢性并发症的重要致病因素，详见第8章。
四、糖化血红蛋白的测定方法(https://www.daowen.com)
糖化血红蛋白是血红蛋白生成后与糖类经非酶促反应结合而形成的产物，它的合成过程很缓慢，而且是相对不可逆性的，持续3个月以上（红细胞生命期约120d）。其合成速率与红细胞所处环境中糖的浓度成正比。根据从层析柱上洗脱下来的顺序，糖化血红蛋白分别称为HbA1a、HbA1b和HbA1c。HbA1为一系列的糖化变构体，各种糖类被附着在血红蛋白β链的缬氨酸N端可以是1，6二磷酸果糖（HbA1a1），也可以是6－磷酸葡萄糖（HbA1a2），或者是葡萄糖（HbA1a），或者是某些未知的糖类（HbA1b）。最大的组成成分是HbA1a2（60%～80%）。总的糖化血红蛋白则是指葡萄糖既附着在N端（HbA1c）又附着在其他位点上（如赖氨酸的ε－氨基组）的全部糖化血红蛋白。HbA1c的参考值为4%～6%。如果是HbA1及总的GHb，此参考值将会更高一些，为5%～7．5%，但是正常范围必须由各实验室自己确定。
目前有许多方法用于测定GHb，其中包括凝胶电泳、等电聚焦、低压和高压液相离子交换层析，免疫分析、亲和层析以及比色法等。亲和方法基于固化的苯硼酸与糖化血红蛋白上的糖反应。尽管是共价键连接，但是可逆的。结合的糖化血红蛋白可以被含有山梨醇的层析柱洗脱下来。如用硫巴比妥酸法测定，蛋白质结合的糖类可以被转化成羟甲基糠醛，并且产生热量及酸，根据与TBA的颜色反应进行定量。以免疫分析为基础的仪器（DCA200）在最近几年得到推广，大约在数分钟内就能读取数据，并且仅使用少量的毛细血管血标本。方京冲等用层析法作为标准，用乳胶免疫凝集抑制法测定糖化血红蛋白，其准确度为90%，敏感度为94%，特异度为80%，而且对环境温度要求低，用血量小，采血方便，测定速度快，为临床工作者和患者在治疗DM方面提供了一种快速、简便、可靠而较为准确的检测方法。
到目前为止，测定糖化血红蛋白的方法主要有4种（离子交换层析法、电泳法、亲和层析法和免疫测定法），测定的具体操作方法已有数十种之多，而测定的糖化血红蛋白组成也各不相同，但以高压液相分析（HPLC）为最可靠。
由于临床上使用的测定方法各异，结果的可靠性各不相同，可比性较差。国际临床化学和实验医学联盟（International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine，IFCC）于1996年发布了糖化血红蛋白测定的统一方法和评价参考系统。各实验室必须根据IFCC的规定，严格控制检测质量。
为了提高糖化血红蛋白的测定可靠性，要先将血液中的不稳定糖化血红蛋白清除或仅测定稳定的糖化血红蛋白量，并用糖化血红蛋白的标准值（如JDS GHb标准）校正，并注意如下4点：①根据IFCC和美国临床化学学会（AACC）的建议，糖化血红蛋白的名称统一用“糖化血红蛋白”（glycohemoglobin，GHb）表述；②GHb以HbA1c所占的百分率（%）表示，避免使用HbA1c占总GHb的百分率（%）或HbA1c占总HbA1的百分率（%）；③其他报告也要转换或HbA1c（%）来表述；④生产厂商产品的批间变异系数要＜5%，最好是＜3%。
五、测定糖化血红蛋白的临床意义
1．GHb是DM患者长期血糖控制的重要指标之一 HbA1c的测定目的在于消除血糖波动对病情控制观察的影响，因而对血糖波动较大的T1DM患者，测定HbA1c是一个有价值的血糖控制指标。由于前HbA1c可随血糖高低而波动，使HbA1c的临床估价受到影响，故不少学者主张测定稳定的HbA1c而不是总HbA1c。
2．有助于判断DM慢性并发症 目前对GHb的研究已远远超出在监测DM患者血糖控制上的应用，晚近发现血清蛋白，红细胞膜、细胞内蛋白质以及胶原蛋白，角蛋白，眼晶状体蛋白等均有不同程度的糖化，提示DM患者的非酶蛋白糖化并非限于血红蛋白。近年来，曾有学者证实在DM动物肾小球基底膜的胶原蛋白上与酮胺连接的葡萄糖增多。用眼晶状体研究证实，晶状体蛋白的糖化可使晶状体蛋白易于形成高分子聚合，产生混浊，形成白内障。
3．用于DM的诊断 GHb可用于DM的诊断，大多数空腹血糖高于正常的DM患者，其HbA1c亦增高，对空腹血糖正常而糖耐量下降的患者，HbA1c亦可增高，故认为HbA1c和空腹血糖同时作为DM筛选试验是可取的，但不能取代现行的糖耐量试验和血糖测定。
4．GHb测定意义的局限性和缺点 GHb测定在DM诊断和病情判断方面也有一些值得注意的缺点。首先，个别DM患者由于Hb的基因多态性及Hb的突变（如α链的Ala 120Glu突变）使血红蛋白的糖化不增加，血糖和GHb升高不成比例，故GHb测定无意义。其次，有些DM的GHb升高不明显或不升高，但DM的慢性并发症却十分明显，这说明GHb仍不能完全反映病情的渐进变化过程和程度（因GHb仅代表4～8周前的血糖总水平），在这些情况下，可用血清果糖胺、糖化血清白蛋白，血清1，5－AG等来协助诊断。最后，不能单用糖化血红蛋白作为DM的诊断指标，因许多因素可影响糖化血红蛋白浓度，如尿毒症中的氨基甲酰化、青霉素、阿司匹林以及酒精中毒出现的某些代谢产物可影响其测定结果。在一些电泳和离子交换方法中，HbF可以与HbA1一起被层析分离出来，使GHb呈假性升高，而HbS和HbC又可降低结果，这是因为它们可与HbA一同被洗脱出来。溶血性贫血的患者，或者存在有急性或慢性失血的患者及妊娠妇女的红细胞寿命缩短，GHb下降。有报道显示，维生素C和维生素E也可以降低GHb，这可能是阻滞了糖化过程引起的。