탄수화물(Carbohydrate) 측정법 및 임상적 의의

A. 저혈당

정의

- Serum glucose level <50 mg/dL (or 60 mg/dL)

증상

- 진전, 발한, 오심, 빈맥, 어지럼, 공복감, 상복부 불쾌감 (개인차, 비특이적)

- 중추신경계 기능장애 증상(<20 or 30 mg/dL): 두통, 착란, 시력 불선명, 어지러움, 발작, 의식상실, 사망

→ 이런 증상들을 “신경당결핍증(neuroglycopenia)” 라고 하며, 포도당 공급하여도 비가역적 손상이 남을 수 있다.

→ 신생아의 경우 정상치 평균 35mg/dL, 저혈당 증상 없이 만삭아(30mg/dL), 조숙아(20mg/dL)

Whipple’s triad

1) 낮은 혈당농도, 2) 저혈당에 부합하는 증상들, 3) 저혈당 개선으로 인한 증상 완화

 

저혈당 진단

(1) 72시간 공복검사: 혈당, 인슐린, 전구인슐린, C-펩티드, beta-hydroxybutyrate (q6hrs for 72hrs)

- 혈당 60 이하: 1~2시간 마다 f/u

- 혈당 45 이하 or 저혈당 증상: 검사종료

(2) 72시간 공복검사 종료 시 채혈하여 혈당, 인슐린, 전구인슐린, C-펩티드, b-hb, sulfonylurea 측정.

 + Glucagon 1mg IV 후 10, 20, 30분 후 혈당측정

- 내인성 고인슐린증 ß 저혈당 증상 & 혈당 ≤55ug/mL, C-peptide ≥0.2nmol/L, 전구인슐린 ≥5.0pmol/L

- 외인성 인슐린 or IGF ß beta-hydroxybutyrate ≤2.7mmol/L, 혈당 25mg/dL 증가

 

B. 당뇨병 진단기준

미국당뇨병학회 (American Diabetes Association, ADA)의 진단 기준을 따른다. (*는 2회 이상 측정해야 인정)

- Fasting glucose (over 8hrs) ≥126mg/dL (7.0mmol/L)*

- 2hr 75g OGTT 후 Serum glucose ≥200mg/dL (11.1mmol/L)*

- HbA1C ≥6.5% (NGSP 인증, DCCT 표준 검사법)*

- Random glucose ≥200mg/dL & 고혈당의 전형적인 증상(다뇨, 다갈, 다식, 체중감소)

당뇨병 전 단계

- 내당능장애 (Impaired glucose tolerance, IGT): 2h 75g OGTT 후 Serum glucose = 140~199 mg/dL

- 공복혈당장애 (Impaired fasting glucose, IFG): Fasting glucose = 100~125mg/dL

- HbA1c = 5.7~6.4%

 

C. 혈액에 존재하는 3가지 ketone body 임상적 의의

- beta-hydroxybutyrate(b-HB), Acetoacetate(AcAc), Acetone

- ketone body는 간에서 fatty acid의 oxidation으로 인해 생성, 저혈당 상태 / DM에서 ketogenesis 촉진

- b-HB, AcAC 혈액 내에서 거의 같은 몰농도로 존재하지만 심한 DM에서 b-HB/AcAc 6이상으로 증가

- severe DKA: b-HB의 증가

- 3가지를 한번에 검출하는 방법은 없으며 우리 병원은 b-HB만 검출(Optimum Xceed-Biosensor 전극법)

- Serum beta-Hydroxybutyrate range

           - Normal: 0.2~0.8 ml/dL

           - 운동 후: ~20ml/dL

           - DKA: >20ml/dL

 

D. Lactate 및 Pyruvate의 임상적 의의

Glucose → Pyruvate → Lactate

LDH: pyruvate → lactate

High LD: 조직 손상의 척도(심장, 간, 골격근, 뇌, 적혈구(용혈), 폐 등등)

Lactic acidosis의 진단

- 혈중 lactate ≥45mg/dL, high AG, pH<7.5

           - 생성증가: 허혈, 격렬한 운동, leukemia

           - 제거감소: 간부전, 신부전

- Lactate: 원내, Roche cobas c702(lactate 산화하여 pyruvate, H2O2 형성, H2O2가 dye 산화시켜 color change 측정)

- Pyruvate: 위탁, 녹십자

 

E. 당화 혈청 단백질: 2~3주 동안의 혈당 반영

1) Fructosamine

- 혈장 단백 케토아민

- 적혈구 수명이 감소한 혈색소 변이(HbS, HbC)환자에서 유용

- 2~3주 동안의 혈당 조절을 반영

- Roche cobas c702, Colorimetry

2) Microalbuminuria

- 30~300 mg/24hrs, 30~300ug/mgCr

- Roche cobas c702: 면역비탁법, anti-albumin ab.를 첨가해 agglutination 확인

3) 1,5-anhydrogluticol

- 보다 단기간의 혈당 변동의 지표

- 1,5-AG는 포도당과 분자 구조가 유사하여 이 둘은 사구체에서 여과 후 재흡수 될 때 경쟁한다.

   → 고혈당 환자에서 1,5-AG는 재흡수율이 감소하여 소변으로 배출되는 비율이 증가한다.

   → 소변 1,5-AG 증가 & 혈중 1,5-AG 감소

- 녹십자 위탁

4) glycated albumin

- 2~4주간의 혈당 조절 반영

- 혈색소 이상, 혈액투석(CKD) 환자에서 유용

- Roche cobas c702: glycoalbumin/albumin ratio (11~16%), 흡광도(546,700nm/ 600,660nm)

 

F. 포도당 측정법

- Roche cobas c702: Hexokinase/G6P-DH법

   → glucose가 hexokinase, G6P-Dehydrogenase 통해 NADPH(or NADH)로 산화되면 340nm파장으로 측정

   → 효소법 + 비색법(Colorimetry)

- Accu-check(POCT): Glucose DH법

  → glucose가 glucose-DH에 의해 가수분해되면서 발생한 전자를 test strip의 전극으로 detection

  → 전류의 크기는 혈액내 glucose 분율에 비례

- serum glucose > whole blood glucose (10~20%정도 낮음)

- capillary(arterial) glucose > serum(venous) glucose(2~5 mg/dL 정도 낮음)

- 전혈을 실온에 두면 해당과정에 의해 7mg/dL/hr 감소 -> 30분 이내 분리해야 함

- 분리 못했을 경우 NaF 첨가해 3일간 해당 억제가능

 

G. HbA1c: 2~3달 이전의 혈당 반영 (적혈구 수명에 따라 달라짐)

1) NGSP 및 IFCC 방법

- IFCC method: endoprotease Glu-C로 처리하여 생성된 hexapeptide를 HPLC-MS 또는 HPLC-Capillary EP로 측정

- IFCC 단위: mmol/mol (20~42mmol/L)

- NGSP 단위: % (4.0~6.0%)

2) 측정원리 종류 및 우리검사실 방법

- 이온교환크로마토그래피, 고속액체크로마토그래피(HPLC), 전기영동, 등전집중

- 친화성크로마토그래피, 면역분석법

- 비색법, 분광광도법

- 일반검사실: 면역측정법, 이온교환크로마토그래피

- 우리검사실: Tosoh G11, Variant II Turbo 2.0 (이온교환HPLC)

 

 

Reference)

진단검사의학 제6판

Special Thanks to S.H.Yu M.D.