血糖値の測定；ヘモグロビンの非酵素的糖化

🧠 血糖測定は「グルコースオキシダーゼglucose oxidaseグルコースオキシダーゼ（glucose oxidase）glucose oxidase（グルコースオキシダーゼ）で特異的に酸化し、生じたH₂O₂を発色反応chromogenic reaction発色反応（chromogenic reaction）chromogenic reaction（発色反応）で検出する」酵素法で読む。 空腹時血糖fasting blood glucose空腹時血糖（fasting blood glucose）fasting blood glucose（空腹時血糖）は3.5–5.5 mMの狭い範囲に保たれる。経口糖負荷試験oral glucose tolerance test (OGTT)経口糖負荷試験（oral glucose tolerance test (OGTT)）oral glucose tolerance test (OGTT)（経口糖負荷試験）は複数時点の血糖推移をみる。一方、HbA1cは血糖そのものではなく非酵素的糖化Nonenzymatic glycation非酵素的糖化（Nonenzymatic glycation）Nonenzymatic glycation（非酵素的糖化）の産物で、過去約3か月の平均血糖を反映する、まったく別の時間スケールの指標。

空腹時血糖の基準範囲

12〜16時間絶食後の空腹時血糖fasting blood glucose空腹時血糖（fasting blood glucose）fasting blood glucose（空腹時血糖）は、健常人で 3.5〜5.5 mM（血漿）に保たれる。狭い範囲での維持は、インスリン・グルカゴンなどのホルモン調節による（04-07-blood-glucose-regulation-mobilization-of-glycogen-in-liver-and-muscle、04-08-blood-glucose-regulation-hyperglycaemia-insulin-release-insulin）。

グルコースオキシダーゼ法

日常検査routine diagnostics日常検査（routine diagnostics）routine diagnostics（日常検査）で広く使われる酵素法。特異性の高いグルコースオキシダーゼglucose oxidaseグルコースオキシダーゼ（glucose oxidase）glucose oxidase（グルコースオキシダーゼ）を利用する。

flowchart TD
  A["グルコース（血漿試料）"]
  A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mutarotase'>ムタロターゼ</span>でα⇄β変換"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glucose oxidase'>グルコースオキシダーゼ</span>（特異的）"]
  C --> D["グルコノラクトン ＋ H₂O₂（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stoichiometric'>化学量論的</span>に生成）"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='peroxidase'>ペルオキシダーゼ</span>共役反応<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='4-aminoantipyrine'>4-アミノアンチピリン</span>＋<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phenol'>フェノール</span>"]
  E --> F["発色化合物 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='absorbance'>吸光度</span>上昇 ∝ グルコース濃度"]

💡 なぜグルコースオキシダーゼ法glucose oxidase methodグルコースオキシダーゼ法（glucose oxidase method）glucose oxidase method（グルコースオキシダーゼ法）が優れているか。 グルコースオキシダーゼglucose oxidaseグルコースオキシダーゼ（glucose oxidase）glucose oxidase（グルコースオキシダーゼ）は基質特異性substrate specificity基質特異性（substrate specificity）substrate specificity（基質特異性）が非常に高いため、他の還元糖reducing sugar還元糖（reducing sugar）reducing sugar（還元糖）に妨害されにくい。生成するH₂O₂の量はグルコース濃度に化学量論的stoichiometric化学量論的（stoichiometric）stoichiometric（化学量論的）に比例するため、発色反応chromogenic reaction発色反応（chromogenic reaction）chromogenic reaction（発色反応）の吸光度absorbance吸光度（absorbance）absorbance（吸光度）からグルコース濃度を正確に定量できる。

経口糖負荷試験

糖負荷後の血糖推移を、複数時点（0・30・60・90・120分）で採血し血漿グルコース濃度を測定する。血糖の立ち上がりupstroke立ち上がり（upstroke）upstroke（立ち上がり）と正常化の速さから、耐糖能glucose tolerance耐糖能（glucose tolerance）glucose tolerance（耐糖能）を評価する（糖尿病・耐糖能異常impaired glucose tolerance耐糖能異常（impaired glucose tolerance）impaired glucose tolerance（耐糖能異常）の診断）。

非酵素的糖化とHbA1c

グリケーションglycationグリケーション（glycation）glycation（グリケーション）は、糖が非酵素的non-enzymatic非酵素的（non-enzymatic）non-enzymatic（非酵素的）にタンパク質のアミノ基amino groupアミノ基（amino group）amino group（アミノ基）に付加する反応で、酵素が糖鎖glycan (sugar chain)糖鎖（glycan (sugar chain)）glycan (sugar chain)（糖鎖）を付けるグリコシル化glycosylationグリコシル化（glycosylation）glycosylation（グリコシル化）とは区別される。

• 赤血球では、一部のヘモグロビンが（主にN末端で）非酵素的non-enzymatic非酵素的（non-enzymatic）non-enzymatic（非酵素的）にグリケーションglycationグリケーション（glycation）glycation（グリケーション）され、HbA1cを生じる。
• 生成量は血中グルコース濃度に比例する。
• 赤血球の平均寿命mean lifetime平均寿命（mean lifetime）mean lifetime（平均寿命）は約120日 → HbA1c値（%）は過去約2〜3か月の平均血糖の指標になる。

⭐ HbA1cは「点」でなく「面」を見る指標。 一回の血糖測定はその瞬間の値だが、HbA1cは赤血球の寿命の間の平均血糖を反映するため、糖尿病治療の長期的な管理指標として使われる。

終末糖化産物と病態

持続的高血糖sustained hyperglycemia持続的高血糖（sustained hyperglycemia）sustained hyperglycemia（持続的高血糖）（未治療の糖尿病）では、Hbだけでなく他の多くのタンパク質・脂質もグリケーションglycationグリケーション（glycation）glycation（グリケーション）され、終末糖化産物advanced glycation end products (AGEs)終末糖化産物（advanced glycation end products (AGEs)）advanced glycation end products (AGEs)（終末糖化産物）を生じる。

• 細胞外マトリックスタンパクextracellular matrix protein細胞外マトリックスタンパク（extracellular matrix protein）extracellular matrix protein（細胞外マトリックスタンパク）のグリケーションglycationグリケーション（glycation）glycation（グリケーション） → 毛細血管・糸球体基底膜glomerular basement membrane糸球体基底膜（glomerular basement membrane）glomerular basement membrane（糸球体基底膜）の傷害。
• コラーゲンの架橋増加 → 血管壁肥厚vascular wall thickening血管壁肥厚（vascular wall thickening）vascular wall thickening（血管壁肥厚）、LDL粒子の捕捉 → 動脈硬化リスク上昇。
• AGEsは細胞表面受容体cell surface receptor細胞表面受容体（cell surface receptor）cell surface receptor（細胞表面受容体）に結合 → マクロファージ・内皮細胞の炎症経路活性化 → 内皮機能障害endothelial dysfunction内皮機能障害（endothelial dysfunction）endothelial dysfunction（内皮機能障害）。

⚠️ AGEsは糖尿病の血管合併症vascular complication血管合併症（vascular complication）vascular complication（血管合併症）の中心的機序。 高血糖そのものだけでなく、AGEsを介した慢性炎症・血管障害が、糖尿病の心血管合併症cardiovascular complication心血管合併症（cardiovascular complication）cardiovascular complication（心血管合併症）の発症に重要な役割を果たす。

まとめ

• 空腹時血糖fasting blood glucose空腹時血糖（fasting blood glucose）fasting blood glucose（空腹時血糖）は3.5–5.5 mMに維持。グルコースオキシダーゼ法glucose oxidase methodグルコースオキシダーゼ法（glucose oxidase method）glucose oxidase method（グルコースオキシダーゼ法）（GOD→H₂O₂→ペルオキシダーゼperoxidaseペルオキシダーゼ（peroxidase）peroxidase（ペルオキシダーゼ）発色）で特異的に定量する。
• OGTTは0・30・60・90・120分の血糖推移で耐糖能glucose tolerance耐糖能（glucose tolerance）glucose tolerance（耐糖能）を評価。
• HbA1cは非酵素的non-enzymatic非酵素的（non-enzymatic）non-enzymatic（非酵素的）グリケーションglycationグリケーション（glycation）glycation（グリケーション）の産物で、赤血球寿命red blood cell lifespan赤血球寿命（red blood cell lifespan）red blood cell lifespan（赤血球寿命）（約120日）から過去2〜3か月の平均血糖を反映する。
• 高血糖はAGEs（終末糖化産物advanced glycation end products (AGEs)終末糖化産物（advanced glycation end products (AGEs)）advanced glycation end products (AGEs)（終末糖化産物））を生み、基底膜傷害・血管壁肥厚vascular wall thickening血管壁肥厚（vascular wall thickening）vascular wall thickening（血管壁肥厚）・RAGE経由の炎症を介して糖尿病血管合併症vascular complication血管合併症（vascular complication）vascular complication（血管合併症）に寄与する。