血糖失控，血红蛋白“变形记”——傅里叶红外揭秘糖尿病并发症的元凶
发布时间：2025-06-26分享至：
傅里叶红外光谱——给分子拍一张“CT”
傅里叶红外光谱（FTIR）通过检测分子振动产生的红外吸收信号，能“透视”蛋白质的二级结构（如α-螺旋、β-折叠）。它的优势在于：
◆无损检测：无需破坏样本，直接分析血液、组织中的分子变化。
◆高灵敏度：即使微量结构改变也无所遁形。
◆快速精准：结合算法解析，揭示蛋白质变性的蛛丝马迹。
◆疾控应用场景：从病毒蛋白分析到慢性病分子机制研究，FTIR正成为医学研究的“火眼金睛”。关键研究
样本分组：
(1)健康人群（HbA1c
(2)血糖控制良好患者（HbA1c
(3)持续高血糖患者（HbA1c ≥9.0%）
FTIR分析：聚焦血红蛋白的酰胺I带（1600-1700 cm⁻¹），解析其二级结构变化。
图1：正常(H)和糖尿病患者的Hb的典型FTIR光谱（A，B）
图2：正常Hb (H)和糖尿病组（A和B）的代表性二级衍生物平均FTIR光谱在酰胺I带中
惊人发现：
●高HbA1c组的血红蛋白“变形”：α-螺旋（维持结构稳定的“钢筋”）减少29%。β-折叠（易引发聚集的“乱麻”）增加50%。
●结果：血红蛋白结构松散，易聚集沉淀，影响携氧能力。
●红细胞“变硬”：高HbA1c患者的红细胞从椭圆形变为圆形，柔韧性下降，难以通过毛细血管，加剧微循环障碍。
●通俗解读：长期高血糖如同“糖衣炮弹”，让血红蛋白从“钢铁战士”变成“豆腐渣工程”，最终拖累全身氧气供应！
表1：对对照组和糖尿病患者血红蛋白二级结构的定量估计。H组为健康对照组；A组为血糖控制良好的患者（HbA1c
疾控启示——控糖不仅是数字游戏，更是分子保卫战
1、预警价值：FTIR可动态监测Hb结构变化，早于临床症状发现糖尿病并发症风险。例如：β-折叠比例异常升高，提示需强化血糖管理。
2、防控策略：严格控糖，将HbA1c控制在7.0%以下，避免Hb结构崩塌；抗氧化干预，补充维生素C/E，减少糖基化终产物（AGEs）对Hb的破坏。
3、技术延伸：唾液/尿液检测，未来或可通过FTIR无创筛查早期糖尿病；个性化治疗，根据Hb结构变化定制控糖方案，实现精准医疗。
未来展望——FTIR还能为疾控做什么
病毒变异监测：分析病毒蛋白结构，预测疫苗有效性。
环境污染追踪：检测大气颗粒物中的有害化学键，评估健康风险。
食品安全：快速识别食品中的非法添加剂或变质蛋白。
傅里叶红外光谱不仅是一台仪器，更是连接微观分子与宏观健康的桥梁。下一次看到HbA1c的数值时，不妨想象：这背后是一场血红蛋白与高血糖的分子博弈。控糖不止为数字达标，更是为守护每一个细胞的“呼吸权”！
Tensor 标准型傅里叶红外光谱仪
Tensor傅立叶变换红外光谱仪具有安装便捷、使用简单、维护方便等特点,是材料科学、生物医药、石油化工、食品安全等行业不可或缺的光谱分析仪器,同时,它也是高校、研究所等机构相关专业必备的实验室分析仪器。
参考文献：
Ye, S. et al. The impact of HbA1c level on haemoglobin structure in type 2 diabetics. Sci. Rep. 6, 33352 (2016).
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