學習重點 HbA1c 為非酵素性糖化產物:主要由血紅素 β 鏈 N 端纈胺酸與葡萄糖反應形成,反映先前約 2~3 個月的平均血糖。 分清分離依據:離子交換層析、毛細管電泳與等電點電泳涉及電荷差異;親和力層析利用糖化結構的差異。 記住固定相與辨識位置:常規離子交換 HPLC 使用陽離子交換樹脂;親和力層析以硼酸基辨識順式二醇;免疫法辨識 β 鏈 N 端糖化表位。 區分分析干擾與紅血球壽命效應:變異血紅素的影響依方法而異;缺鐵性貧血常使結果偏高,溶血性貧血常使結果偏低。 結果須與血糖互相核對:兩者明顯不一致時,應查核檢驗方法、變異血紅素與紅血球周轉狀況。 核心觀念 一、HbA1c 的形成、檢體與意義 HbA1c 主要是葡萄糖與 HbA 的β 鏈 N 端纈胺酸發生非酵素性糖化的產物,不需要酵素催化。反應先形成可逆、不穩定的席夫鹼,再經 Amadori 重排形成穩定的酮胺產物。穩定 HbA1c 在紅血球生命期內可視為不可逆累積,不能將它與可逆的早期反應產物混為一談。 HbA1c 通常以EDTA 全血測定,不使用血清。它反映約前2~3 個月的平均血糖,且較近期的血糖影響較大。採血不必空腹,單次進食不會立即大幅改變 HbA1c。 HbA1c 與總糖化血紅素並非完全相同。前者指特定糖化位置的產物;總糖化血紅素可包含其他位置的糖化產物。不同方法辨識的對象不同,須依其原理理解結果。 二、主要測定方法比較 方法原理考試重點 陽離子交換層析 HPLC 依血紅素各組分的電荷及其與固定相結合程度不同而分離。 固定相為陽離子交換樹脂;移動相的 pH、離子強度與梯度會影響分離,通常以吸光度偵測血紅素。 硼酸親和力層析 固定相上的硼酸基與糖化血紅素糖基上的順式二醇(cis-diol)結合。 利用結構差異;非糖化血紅素通常先流出,糖化血紅素被保留後再洗脫。 毛細管電泳 依帶電性等因素造成的電泳遷移差異分離。 屬於涉及電荷差異的分離方法。 等電點電泳(IEF) 蛋白質在 pH 梯度中移動,至其等電點處聚焦。 利用等電點不同,仍以帶電特性為基礎。 免疫分析法 抗體辨識血紅素β 鏈 N 端的糖化相關表位。 常用乳膠凝集抑制或免疫比濁原理,以光學方式讀取訊號;不是辨識 α 鏈 N 端。 HPLC 是分離技術的名稱,不代表固定相一律相同。遇到本單元常規 HbA1c 的離子交換 HPLC,應選陽離子交換樹脂,不是 C18 逆相固定相或陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂具有帶負電的交換基,可保留帶正電的分析物;各血紅素組分因結合強弱不同而分離。能與陽離子交換樹脂結合,不等於糖化後必然比未糖化血紅素更帶正電。 層析法分離後,可利用血紅素的吸光特性,以比色計或光度偵測器測量訊號;免疫法則可量測凝集或混濁造成的光學變化。比色或光度偵測是讀取訊號的方式,不能取代前面的分離或辨識原理。 三、親和力層析的辨識與洗脫 親和力層析要分清固定相的硼酸基與糖化血紅素上的順式二醇。實際常用的是硼酸衍生物配基(boronic acid/boronate);選項若以 Boric acid 表示硼酸類固定相,應掌握其所指的硼酸親和作用,不要選醛基、羧基或巰基。 非糖化血紅素沒有相同的糖基親和結構,通常先被沖出;糖化血紅素被固定相保留,再以適當條件洗脫。移動相組成、pH 及洗脫條件會影響結合與釋出,因此「移動相梯度完全不會影響」是錯誤的絕對敘述。 親和法可捕捉多種穩定糖化血紅素,通常經校正後報告 HbA1c 等值結果。依本單元常見方法的判讀,不穩定型糖化血紅素通常不干擾親和法與免疫法;非糖化血紅素也不會因相同親和作用被誤當成糖化部分。 四、紅血球壽命與檢驗干擾 狀況典型影響判讀重點 脾臟切除HbA1c 可升高紅血球壽命延長,糖化累積時間增加。 溶血性貧血HbA1c 常偏低紅血球提早被清除,糖化時間不足。 缺鐵性貧血HbA1c 常偏高可能高估血糖暴露,不能直接等同於血糖控制變差。 鐮刀型貧血常偏低或不宜可靠判讀須考慮溶血、紅血球壽命與血紅素組成。 HbC 等變異血紅素依方法而異可能影響分離或抗體辨識,不能一概認定必定偏低。 檢體溶血與病人體內溶血是兩件事。HbA1c 本來就測量紅血球內的血紅素,分析前通常須製備溶血液,因此單純紅血球破裂不是離子交換法必然的直接干擾;病人體內溶血則會縮短紅血球壽命,即使分析準確,HbA1c 仍可能偏低。 變異血紅素可能造成方法相關的分析偏差,血紅素疾病也可能透過紅血球壽命改變影響結果。親和法通常較不受單純電荷變異影響,但不能因此推論所有血紅素疾病皆不影響 HbA1c。吃太多蛋白質也不是使 HbA1c 升高的典型判斷依據。 五、HbA1c 與血糖不一致時 若數月空腹血糖持續偏高,HbA1c 卻異常偏低,應先查核檢驗原理是否受變異血紅素影響,並評估溶血、近期失血或輸血等因素。不能直接判定治療成功,也不能用飯後採血或兩項檢驗使用不同採血管解釋。 血紅素疾病或紅血球周轉異常使 HbA1c 不可靠時,可搭配血糖及果糖胺(fructosamine)。果糖胺主要反映血清蛋白的糖化程度,約代表前 2~3 週的血糖狀況,但仍須考慮血清蛋白濃度及代謝異常。 常考陷阱 「親和法利用電荷差異」:錯在分離依據;應記結構差異與順式二醇。 「糖化血紅素先洗出」:親和法中通常是非糖化部分先流出,糖化部分後洗脫。 「梯度不影響親和法」:結合與洗脫仍受移動相條件影響。 「免疫法抗體辨識 α 鏈」:應辨識 β 鏈 N 端糖化表位。 「穩定 HbA1c 可逆、形成需要酵素」:可逆的是早期席夫鹼;穩定產物由非酵素性反應形成。 「溶血一律直接干擾測定」:須區分檢體溶血與體內紅血球壽命縮短。 「血紅素疾病通常不影響結果」:須同時考慮方法與紅血球壽命,必要時加測果糖胺。 記憶口訣 「β 端糖化不靠酵素,全血回看兩三月;交換看電荷,親和抓順二醇;非糖先走、糖化後洗;缺鐵常高、溶血常低,血糖不符先查干擾。」