摘要：糖化血紅蛋白 A1c（HbA1c）是診斷糖尿病和監測其治療效果的重要指標。在國際臨床化學與檢驗醫學聯合會（IFCC）定義了 HbA1c的被測量之后，經過各方的努力，全球各臨床實驗室 HbA1c檢測結果間的差異正逐步減小。所有提供 HbA1c檢測產品的廠商都不會客觀地描述自己產品的弱點，只會強調其優點和臨床價值。面對 HbA1c檢測的現狀，臨床實驗室必須充分了解每個產品的特性及其不足之處，在將產品用于臨床檢測前必須驗證產品的分析性能。只有確認其分析性能能夠用于臨床檢測時，才能使用。一個實驗室內必須具備 2 種不同檢測方法的產品，這樣才能識別患者樣品內有無異常血紅蛋白。目前，盡管人們認為免疫學方法檢測 HbA1c時無異常血紅蛋白的干擾，但國際上尚未從臨床上對各種異常血紅蛋白的影響作出客觀的判斷。為了患者的利益，臨床實驗室一定要充分了解更多的信息。
1968年，伊朗學者RANBAR等從糖尿病患者紅細胞中發現了異常血紅蛋白。2012年， 美國糖尿病協會（American Diabetes Association， ADA）給他頒發了杰出發現獎。然而，就在這一年 ，Ranbar博士去世了。 如果當年不是Ranbar 等在糖尿病患者中發現了糖化血紅蛋白， 如今的糖尿病研究究竟發展到哪一步還是個未知數。
一、明確糖化血紅蛋白在糖尿病治療和糖尿病并發癥監測中具有重要價值
（ 一 ）美國糖尿病控制與并發癥研究（ the Diabetes Control and Complications Trial，DCCT）
20 世紀80年代，糖尿病及其并發癥對患者 的不利影響受到了美國衛生和公共服務部（theUnited States Department of Health and Human Services，HHS）的高度重視。1983 年，由美國 HHS、美國衛生研究院（the National Institutes of Health，NIH）下屬美國糖尿病、消化病、腎病研 究院共同參與并開展了為期9年的 DCCT試驗。 為了使DCCT得到明確的成果，研究者決定使用糖化血紅蛋白作為觀察病情控制或并發癥的重要指標。面對當時市場上糖化血紅蛋白檢測試劑混亂的情況，DCCT的專家們要求在美國各地開展這項研究中所有涉及到的1型糖尿病患者的血液標本全部送往2個實驗室（密蘇里大學實 驗室和明尼蘇達大學實驗室）檢測，并且指定密蘇里大學實驗室為唯一的比較實驗室。該實驗室檢測糖化血紅蛋白的方法為陽離子選擇高效液相層析法，儀器由 Bio-Rad公司生產；明尼蘇達大學實驗室也使用 Bio-Rad 公司相同型號的儀器，但必須按照密蘇里大學實驗室的樣品結果予以校準。在當時既無參考物質又無參考方法的情況下，以人為指定的方式使檢測結果具有可比性是有效的手段。以百分值報告糖化血紅蛋白結果，確定糖化血紅蛋白結果的參考區間上限為 6.0%，糖化血紅蛋白 >7.0%的患者必須接受治療就是 DCCT的研究成果 。如果要將 DCCT的研究成果用于臨床，為糖尿病患者服務，就必須使美國各臨床實驗室的糖化血紅蛋白結果和DCCT 的糖化血紅蛋白結果具有可比性。如果僅確定各檢測方法得出的糖化血紅蛋白測定值是否在實驗室的“正常范圍”內是沒有臨床價值的。各臨床實驗室需要更精確地了解這個檢測值與 DCCT 檢測值的關系是什么？因為只有DCCT 結果直接與平均血糖及臨床后果的危險性相關。
（ 二 ）英 國 前 瞻 性 糖 尿 病 研 究（ U . K . Prospective Diabetes Study，UKPDS）
1998 年，UKPDS 發表了臨床試驗結果。他們對2型糖尿病患者進行了10年的研究，重復了DCCT的發現，即糖尿病患者并發癥的減少與糖化血紅蛋白降低有關。UKPDS 使用了美國國家糖化血紅蛋白標準化計劃（the National GlycohemoglobinStandardization Program，NGSP）認可的糖化血紅蛋白測定方法。另外，他們還通過與 NGSP參考網絡進行比對來確保DCCT和UKPDS檢測結果的可比性。由此可見，DCCT和UKPDS 的糖化血紅蛋白結果都可以用于1型或 2 型糖尿病患者，預計未來還可用于預測糖尿病患者個人的并發癥危險度。
二、什么是糖化血紅蛋白（即什么是 HbA1c的被測量）
糖化蛋白是食品行業評價烘烤的面包點心的一個重要指標。剛剛出爐的面包上聞到的香味以及在面包上看到的略帶焦黃的顏色，這些都是面包中的糖分與蛋白在烘烤過程中蛋白被糖化后的表現。人體從食物中攝入淀粉和糖分，在胃腸道內被淀粉酶迅速分解為單個葡萄糖，由胃腸道吸收，然后進入肝臟，形成肝糖原儲存于體內。因此，人體進食后血液中葡萄糖濃度會升高。此時，人體的內分泌激素，尤其是胰島素會大量分泌，促使葡萄糖快速從血液中進入肝臟。 如果我們不注意有規律地飲食，吃得過多，增加了攝入的葡萄糖量，使大量葡萄糖淤積于血液， 導致血液中葡萄糖濃度明顯升高，為了減輕血液內的負擔，這些葡萄糖只能通過腎臟排出體外。 長此以往，最終形成糖尿病。
由于血液中葡萄糖濃度升高，使血液中所有的蛋白質和代謝物均被高濃度葡萄糖包圍。葡萄糖與蛋白質的緊密接觸促使葡萄糖吸附在蛋白質上。在蛋白質結構的游離氨基處，先吸附葡萄糖，然后發生緩慢的分子重新排列，最終形成穩定的糖化蛋白。因此，血液中凡是具有游離氨基的蛋白質都會被糖化。但血液中許多蛋白質的存在時間或半衰期較短，所以被糖化的蛋白質的量不是很大。其中白蛋白的半衰期為1個月左右，檢測糖化白蛋白可以大致反映患者近 1個月內的血糖控制情況。
紅細胞是血液中生存時間最長的一個有形成分，其半衰期可達3個月。血液中高濃度的葡萄糖不僅“糖化”了紅細胞膜，還透過紅細胞膜進入細胞漿內，“糖化”血紅蛋白。在血紅蛋白的每個珠蛋白長鏈上都有多個游離氨基，當血紅蛋白與葡萄糖長期共存后會逐漸成為“糖化血紅蛋白”。檢測血液中紅細胞內血紅蛋白的糖化比例 可以反映糖尿病患者約3個月內的血糖控制情況。
20 世紀70年代，當研究者們了解了血紅蛋白被糖化的情況后，第1個被用于臨床實驗室檢測的項目是果糖胺。葡萄糖被蛋白游離氨基吸附并經分子重排后形成了血紅蛋白分子上酮胺結構——1- 脫氧果糖基。該基團具有氧化還原性質，可用于實驗室檢測。但由于無標準物質， 所以不同方法間難以具有可比性。
早在1955年，研究者們就注意到成年人血紅蛋白為非均相。1958 年，Allen 發現采用離子交換層析法分離人血紅蛋白，其可被分離出3個小的組分，它們較血紅蛋白 A（hemoglobin A，HbA）的負電荷更強。這3個血紅蛋白組分被命名為HbA1a、HbA1b、HbA1c。但是，Allen 并沒有認識到其與糖尿病的關系。直至 Ranbar使用瓊脂電泳發現這些小血紅蛋白組分在糖尿病患者血液中明顯升高，它們與糖尿病的關聯才被人們所認識。20 世紀70 年代中期，科學家們發現是葡萄糖對HbA 的非遺傳修飾產生了 HbA1c。 HbA1c 與空腹葡萄糖、葡萄糖耐量試驗中的葡萄糖峰值及受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線下面積、以往數個星 期的平均葡萄糖水平等均有關聯。1980年，檢測籠統的糖化血紅蛋白的項目在臨床上被廣泛應用，但當時糖化血紅蛋白結果的可比性很差。 當前，人們已經清楚地認識到：天然（非糖化）的血紅蛋白是 HbA0（2α2β 鏈），血紅蛋白 β 鏈 N-末端纈氨酸的游離氨基及其他游離氨基（α 鏈 N-末端纈氨酸、賴氨酸 ε-氨基）可與不同的碳水 化合物糖基化形成糖化亞組分（HbA1a1、HbA1a2、 HbA1b 和 HbA1c）。 所有這些糖化亞組分被稱為總糖化血紅蛋白（即HbA1）。少量的胎兒血紅蛋白 [fetal hemoglobin，HbF（2α2γ 鏈）] 和 HbA2（2α2δ 鏈）γ 鏈或 δ 鏈N-末端纈氨酸以類似的方式被糖基化，形成 HbA2c。因此，如今敘述的糖化血紅蛋白其實指的是 HbA1c。由于每個患者的血紅蛋白濃度不同，所以，HbA1c量的表示方式以占總血紅蛋白量的百分比更為合理。即 HbA1c（%）=HbA1c/HbA×100。
三、NGSP的HbA1c標準化
1993年 ，在 DCCT 結果公布前 ，美 國臨床化學協會（American Association for Clinical Chemistry，AACC）成立了 HbA1c標準化委員會。該委員會的任務是實現美國各實驗室 HbA1c的可比性。 AACC肯定了實現HbA1c檢測國際可比性的重要性。由于歐洲各國在 HbA1c的可比性和室間質評方面有著豐富的經驗，因此HbA1c標準化委員會還包括了歐洲各國的成員。 HbA1c標準化委員會圍繞 DCCT參考實驗室建立了可比性方案。該方案在1995 年被美國廠商的協調委員會認可。1996年，HbA1c標準化委員會解散，被美國 NGSP 替代（NGSP 是由美國疾病控制中心負責的一個行政管理機構）。NGSP 在1996年7月開始工作。1997年，NGSP被ADA認可。從1996 年開始，控制糖尿病成為美國的政府行為。
（一）NGSP 標準化的做法
NGSP實現標準化過程有3個主要步驟， 其樣品均為新鮮全血。
第1步是對廠商的測定方法進行校準，使廠商實驗室的 HbA1c結果和 NGSP網絡的實驗室結果具有可比性；
第2步是由廠商確認他們的產品也與 NGSP網絡的實驗室結果具有可比性；
