应用 | 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

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 <5.6%）

(2)血糖控制良好患者（HbA1c <7.0%）

(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<7.0%，53mmol/mol）；B组为持续高血糖的患者（HbA1c≥9.0%，75mmol/mol)。*p<0.05，与H组相比；△p<0.05，与A组相比。

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).