课件：肾脏疾病的生物化学诊断.ppt

第九章 肾脏疾病的生物化学诊断 肾脏是机体最重要的排泄和内分泌器官，在维持机体内环境的稳定和平衡方面起极为重要的作用。 各种肾脏疾病均可造成机体代谢紊乱，并导致血液、尿液生物化学改变，因此，血、尿的生化检验是肾脏疾病诊断和治疗的重要指标。,主要内容,肾脏的结构和功能 肾脏疾病的生物化学实验室检查 常见肾脏疾病的生物化学测定方法和评价 常见肾脏疾病的生物化学诊断,第一节 肾脏的结构和功能 一、肾脏的基本结构 肾单位是肾脏最基本的功能和结构单位，人每侧肾脏约有80120万个肾单位。肾单位的构成如下： 肾小球 肾小体 肾小球囊 肾单位 近端小管 (近曲小管+髓袢降支粗段) 肾小管 髓袢 远端小管 (髓袢升支粗段+远曲小管) 集合管,二、肾脏的基本生理功能 1泌尿：可排泄代谢产物、废物、毒物、药物等；调节水、电、酸碱、渗透压平衡； 2内分泌：分泌肾素、前列腺素、EPO、1.25二羟维生素D3 3降解肽类激素和内源性活性物质：胰岛素、胰高血糖素 4参与氨基酸和糖代谢 5维持血压,（一） 肾小球滤过功能 （二） 肾小管重吸收功能 （三） 肾小管和集合管的排泌功能,三、肾脏（尿液生成）的三大功能,（一）肾小球滤过功能 1.决定肾小球滤过作用的主要因素 滤过膜面积和通透性 -结构基础 肾小球有效滤过压-动力基础 肾血流量 - 物质基础,l 结构基础-滤过膜面积和通透性：两侧肾单位 约200万个，总滤过面积约1.6m2； 滤过膜组成：毛细血管内皮细胞（窗孔40100nm） 基膜（网孔48nm）， 肾小囊上皮细胞（足细胞），足突间有 裂孔（414nm），上有裂孔膜。 滤过膜屏障： 孔径屏障（机械屏障） 电荷屏障,l 动力基础-肾小球有效滤过压 肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压6.0Pa （血浆胶体渗透压2.7Pa+囊内压1.3Pa）=2.0Pa l 物质基础-肾血流量：正常人安静时肾血流量约10001200ml/min。,2衡量肾小球滤过功能的两个重要指标 1）肾小球滤过率（GFR）：单位时间内两肾生成的滤液量（原尿）。 2）滤过分数（FF）：肾小球滤过量占流经肾小球的血流量的比值。,（二）肾小管的重吸收功能-近曲小管功能 特点： 1）有主动重吸收和被动重吸收； 2）具有选择性 3）重吸收有阈值，即肾小管重吸收具有 最大限度，称最大重吸收量（TmG）。 4）不同部位重吸收内容不同,（三）肾小管的排泄、分泌功能-远曲小管、集合管功能 特点：1）分主动分泌和被动分泌 2）有选择性 3）分泌有阈值，即肾小管分泌具有最大限度，称最大分泌量（TmPAH） 4）泌H+功能：H+Na+交换，重吸收HCO3（近端小管） 5）泌K+功能：k+Na+交换 6）泌NH4+功能,第二节 肾脏疾病的生物化学实验室检查 一、肾脏功能的生物化学检测 （一）肾清除试验（renal clearance test ，C） 肾清除率：肾脏在单位时间内（min）将多少ml血浆中的某物质全部清除而由尿液排出。,（二）肾小球滤过功能的检测 1肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR） 1）菊粉清除值： 金标准。为植物多糖，分子量小，完全从肾小球滤过，肾小管即不重吸收也不分泌；但为外源性物质，测定方法繁杂； 参考值：125ml/min。,2） 内生肌酐清除值（endogenous creatinine clearance，Ccr）： creatinine为肌肉中磷酸肌酸的代谢产物，人体肌肉以1mg/min的速度将肌酐排入血中，严格控制饮食时，血中浓度比较恒定。肌酐几乎从肾小球全部滤过，肾小管不重吸收，肾小管基本不分泌，但血中浓度较高时可由近端肾小管分泌。 参考值：80120ml/min。,临床意义： Ccr能较早反映肾小球滤过功能并估计损伤程度：灵敏、可靠 Ccr 80 ml/min-有损伤 Ccr 5080 ml/min-不全代偿 Ccr 2550 ml/min-不全失代偿 Ccr 25ml/min-衰竭（尿毒症期） Ccr 10ml/min-尿毒症终末期,文献报道GFR的其他计算方法,2血肌酐（seru creatinine，Scr）、尿素（seru murea，Urea）浓度测定 尿素为蛋白质分解的终末小分子代谢产物。血尿素浓度与机体蛋白质分解代谢、食物中蛋白质含量及肾脏排泄能力有关。在摄入食物蛋白及体内分解代谢较稳定的情况下，尿素和血肌酐浓度取决于肾排泄能力，可在一定程度上反映肾小球滤过功能，是临床常用的肾功能指标。,由于血尿素受高蛋白饮食、胃肠道出血、口服类固醇激素、血容量（不足）等的影响（升高），因此，血肌酐测定较血尿素测定更能准确地反映肾小球功能，但反应较迟钝；而血尿素升高幅度较血肌酐显著，提示为肾前性肾衰。 由于血肌酐和尿素浓度反应肾小球的滤过功能较不敏感，用于作为肾功能不全的诊断指标更有临床应用价值。 参考值：血浆肌酐 男：62115mol/L； 女： 53115mol/L 血清尿素1.787.14mmol/L。,问题： 1.为什么测定Ccr能反映肾小球滤过功能？ 2.为什么血肌酐和尿素浓度 能够反映肾小球的滤过功能？ 反映肾小球滤过功能不如Ccr来的敏感？,3血尿酸测定 尿酸是嘌呤类核酸地终末代谢产物，血尿酸可由肾小球滤过和肾小管排泌。肾排尿酸障碍或各种原因所致的尿酸生成异常增多，可使血尿酸显著增高。与痛风、核酸代谢增强、慢性肾功不全有关。 参考值：男性：148.7416.4mol/L， 女性：89.2356.9mol/L。,4血半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（cystatin C）测定 又称光抑素，属非糖基化的碱性蛋白质，M：13KD，机体几乎所有有核细胞均能产生，产量相对恒定。其完全由肾小球滤过并几乎全部被近曲小管重吸收和分解，因此尿中浓度很低。 临床意义：血cysC是一种反映肾小球滤过功能的较为理想的内源性物质，与肾小球滤过率相关性良好，且敏感性高于血肌酐。 参考值：0.62.5mg/L,5氨甲酰血红蛋白测定 血液中的尿素可扩散进入红细胞内而分解成铵（NH4+）和氰酸盐，后者使Hb形成氨甲酰血红蛋白（CarHb），为不可逆反应。 血液CarHb浓度与血清尿素浓度和尿素在血液中存在的时间有关，它反映的不是血液即刻的尿素浓度，而是近4周左右期间尿素的平均水平。 意义：在鉴别急、慢性肾衰和评价血透析疗效上，较单次血尿素、肌酐测定更有价值。,6血清中分子物质测定 指血清中分子量在200300的物质，是引起尿毒症各种并发症的主要毒素，主要有：甲基胍、胍基乙酸、酚、羟基酚酸、芳香烃、吲哚类物质、胺和多胺等。 测定患者血清中分子物质，对估计疾病的严重程度及血透析疗效有一定价值。,（三）肾血（血浆）流量测定 是指单位时间内流经肾脏的全血或血浆量。常规用肾图，能比较敏感地反映肾的血浆流量。 以往用对氨基马尿酸（PAH）或碘瑞特的肾清除值进行测定。但PAH为外源性物质，操作复杂，现临床上不采用。,（四）肾小管和集合管功能测定 1肾小管重吸收功能测定 可测定肾脏对某物质的重吸收率和排泄分数。 重吸收率：指某物质（磷）的重吸收量，占肾小球滤过总量的比率。 排泄分数：指某物质尿排除部分，占肾小球滤过总量的比率。 排泄分数=1-重吸收率,1）尿钠与滤过钠排泄分数。 2）肾小管葡萄糖最大重吸收率（TmG）测定,2肾小管排泄功能测定 1）酚红排泄试验（PSP）：主要判断近端小管排泌功能，但敏感性低。 2）对氨基马尿酸（PAH）最大排泄率试验：较好地反映有功能的肾小管的数量和质量（排泌功能），但操作复杂，仅用于科研。,3肾小管和集合管水、电调节功能检查 1）尿比重与尿渗透量： 二者均能反映尿中溶质的含量。 尿比重：主要指尿液中溶质分子的重量，易受溶质微粒大小和性质的影响； 尿渗透量：是反映尿中各种溶质微粒的总数目，与溶质的分子相对重量、微粒体积大小和带电荷量无关， 因而，测定尿渗透量比尿比重更能反映肾浓缩和稀释功能。,参考值：尿渗透量 ：6001000mOsm/kgH2O； 血浆渗量: 280310 mOsm/kgH2O 尿渗透量 : 血浆渗量: 3 :14 :1。 临床意义：高渗尿-尿已浓缩； 低渗尿-尿已稀释； 等渗尿-肾小管浓缩稀释功能减退。,4肾小管、集合管排酸碱功能检查 （1）总排泄量测定 1）直接排H+测定（游离H+、pH计直接测定） 2）有机酸：磷酸根、硫酸根 3）NH4+酸 尿H+总排泄量（UH）=UTA+U NH4+-UHCO3,（2）氯化铵（酸）负荷试验： 给病人服用酸性药物氯化铵，观察远端小管排酸（H+）能力。若酸性物质不能排出，尿液酸化受损，即可提示远端小管酸化功能障碍。 参考值：服用氯化铵2h后，尿pH5.5 临床意义： 尿pH5.5者，为型肾小管酸中毒,（3）HCO3（碱）负荷试验： 给病人服用碱性药物碳酸氢盐，使尿液碱化，观察近端小管重吸收（HCO3）能力。若近端小管受损，其重吸收HCO3功能减退，即可提示近端小管酸中毒。 参考值：正常人1%，几乎接近“0” 临床意义：型肾小管酸中毒15%； 型肾小管酸中毒5%,二、尿蛋白和尿酶检查 （一）尿蛋白检查,1肾小球性蛋白尿 （1）尿蛋白的选择性 选择性蛋白尿：指肾小球滤膜对血浆蛋白能否通过具有一定的选择性。肾小球滤膜损伤较轻，通透性轻度增高，尿中仅有少量的大分子量蛋白质，称为； 非选择性蛋白尿：肾小球滤膜损伤严重，通透性显著增高，尿中有大量的大分子量及中、小分子量蛋白质，称为。,选择性指数（SPI）测定： SPI=（尿IgG/血IgG）/（尿Tf/血Tf） 参考值：SPI0.1 临床意义：反映肾小球滤过膜的通透性损害程度， 可预测肾小球疾病的治疗反应和估计预后。 SPI0.1-选择性蛋白尿，对激素治疗反应好，预后好；SPI0.2-非选择性蛋白尿，对激素治疗反应 差，预大多 不良。,（2）尿微量清蛋白及免疫球蛋白测定 指常规定性或定量难以检出的一些尿蛋白。 临床意义：肾小球病变早期诊断 推测肾小球病变严重程度 Alb-IgG、IgA-IgM 轻度病变 病变向慢性过渡 预示肾衰,2肾小管性蛋白尿 肾小管性蛋白尿： 指当近曲小管受损对正常滤过的蛋白质重吸收障 碍，尿中低分子量蛋白质排泄增加，称为 。 尿低分子量蛋白： 是一组能自由通过肾小球滤过膜而在肾近曲小管全部吸收的蛋白质。此组尿蛋白排出量增加是肾近曲小管受损的标志。 主要有：1-微球蛋白、2-微球蛋白、溶菌酶、视黄醇结合蛋白（RBP）、尿蛋白-1。,（1）2-微球蛋白（retinoid binding protein，RBP）的测定 M：1.18万，主要由淋巴细胞产生，肿瘤细胞合成能力非常强。可从肾小球自由滤过，约99.9%在近端小管重吸收降解，仅0.1%从尿中排出。,2-微球蛋白意义： 尿液2-m升高是近端小管受损的灵敏、特异 指标。其C2-m是鉴别轻度肾小管损伤的良好指标。 鉴别肾小球或肾小管损伤（C2-m和C2-m/CALB）。 了解肾小球滤过功能：血2-m升高于GFR呈直线负相关，且比血肌酐浓度增高更早，更显著。 监测肾移植排斥反应，且比血肌酐敏感。 血2-m升高-肾移植排斥 血2-m下降-肾移植成功 鉴别上、下泌尿系统感染：前者尿2-m增高,（2）1-m 肝细胞和淋巴细胞产生的糖蛋白，M：2633kD。可从肾小球自由滤过，近端肾小管重吸收降解，仅少量从尿中排出。 特点： 测定不受尿pH等的影响；不受肿瘤细胞的影响；该蛋白的产生较恒定，肾小管吸收障碍先于2-m，比2-m更能反映肾脏的早期病变。,（3）视黄醇结合蛋白（RBP） 血液中存在的一种低分子量蛋白质M：21kD；可经肾小球滤过，肾小管几乎全部重吸收。尿中排泄量与肾小管间质损害程度有明显相关，是一项灵敏的生物化学指标。,（4）尿蛋白-1 又称Clara细胞蛋白，M：16kD，又称CC16。为呼吸道的Clara细胞分泌，经肾小球滤过，肾小管几乎全部重吸收降解。敏感性高于其他低分子蛋白，肾小管仅轻微损害，尿中排出量即显著升高，被认为是近曲小管早期和轻微损害的最敏感指标。,3.TH糖蛋白 即Tamm-Horsfall glycoprotein，THP。是肾小管髓袢厚壁升支及远曲小管细胞合成和分泌的一种糖蛋白，为一隐蔽性抗原，当肾小管间质病变，THP漏入间质引起免疫反应产生抗THP的抗体。可测尿中THP或血THP抗体诊断、监测肾小管损伤（如肾毒性、肾移植排斥反应）。,4. 纤维蛋白原降解产物（FDP） 临床意义： 肾小球肾炎：免疫性损伤，肾小球毛细血管局部凝血，Fb沉着，被纤溶酶降解，尿FDP增高，提示炎症，且与尿蛋白成正比。 肾病：80% FDP （ -），与尿蛋白无明显相关性。 监测肾移植：移植后持续动态检测，尿FDP升高，提示肾移植有排斥反应。,5.CD-d/CIgG： 反映肾组织内的交联蛋白降解的理想指标。 CD-d/CIgG： 1，则D-D为肾小球滤过，提示其来源于肾外组织； 1，则D-D为肾组织产生，提示肾内有纤维蛋白沉淀。,（二）尿酶的检测 正常人尿液中含酶量很少，可来自血液，肾实质和泌尿生殖道，但主要来源于肾小管（尤其是近曲小管）细胞，肾小管损伤，肾组织中某些酶从尿中排出，使尿酶活性改变。,1LD M：12万 ，70%肾病患尿LDH，缺乏特异性，随访肾实质病变的进展。 2LYS M：1.5万，肾小球滤过后肾小管重吸收。 肾盂肾炎、肾小管-间质疾病，尿LYS，血清正常； 肾移植排斥尿 LYS。 是反映肾小管的重吸收功能的指标。,3NAG 为溶酶体酶，M：13-14万，肾小球不滤过，尿中主要来自肾近端小管上皮细胞，是肾小管损害的敏感指标。 早期肾毒性损害，尿NAG； 肾急性移植排斥，尿NAG。,4-GLU（-G糖苷酸酶） M：23万，尿中来自肾小管和膀胱上皮细胞的溶酶体。 急性肾小管坏死，肾移植排斥尿中-GLU升高显著。 活动性肾盂肾炎、肾小球肾炎中度升高。 恶性肿瘤90%。,5AAP M：24万，近端小管上皮细胞刷状缘酶，尿中来自近端小管上皮细胞，缺乏特异性，多用于监测药物引起肾毒性反应。 6LAP 近端小管损伤、 肾癌、肾毒性肾病。 7ALP 肾小管上皮细胞损伤、药物性肾损害早期诊断指标。,8-GT 刷状缘酶，尿中来自近端小管上皮细胞。 肾小球肾炎，肾移植排斥-GT； 慢性肾盂肾炎、多囊肾、糖尿病肾病（仅有组织结构上的异常或继发性损害，而无炎症反应） -GT正常； 肾肿瘤。,第三节 常见肾脏疾病的生物化学测定方法和评价 肾脏疾病的生物化学检测项目和检测方法很多，其中尿素、肌酐和尿酸是临床生化中有关肾脏疾病的最常规的检测项目。有关检测方法学的内容放在实验课讲授，本节主要简单介绍一下标本采集的注意事项。,标本：可采用血清或肝素抗凝血浆； 尿液标本按1：20至1：50稀释后测定。 标本分析前应放置48保存。 测定尿素,应排除内源性氮源的影响，标本采集前3日禁高蛋白饮食； 测定肌酐,应禁肉食、避免剧烈运动； 测定尿酸,应禁食含核酸过多的食物，如贝壳类、动物内脏等。,第四节 常见肾脏疾病的生物化学诊断 肾脏疾病包括肾小球疾病、肾小管间质疾病、肾感染性疾病、肾血管疾病和肾功能不全等。 本节介绍原发性肾小球疾病中的急性肾小球肾炎和肾病综合征、继发性肾小球疾病中的糖尿病性肾病；肾小管间质疾病中的肾小管性酸中毒和急、慢性肾功能衰竭的生物化学诊断。,一、急性肾小球肾炎 急性肾小球肾炎（acute glomerulonephritis），简称急性肾炎，是以血尿、蛋白尿、高血压、水肿、肾小球滤过率降低为主要表现，并可有一过性氮质血症的肾小球疾病。,临床及实验室检查特点： 1临床特点：急性起病，多为链球菌感染13周后，因变态反应引起双侧肾弥漫性的肾小球损害。 2血尿：可为肉眼或镜下血尿，是急性肾炎的重要表现。 3蛋白尿：多属非选择性，定量一般在13g/d。 4高血压、水肿：为水钠潴留、血容量扩大所致。 5肾小球滤过率下降，Ccr下降、尿钠下降，血钾轻度增高。,6其他： 血、尿FDP升高、血Alb下降、球蛋白增高。 病程早期，总补体下降、C3下降50%以上，68周病情恢复时，逐渐增高，此为链球菌感染后肾炎的典型表现，可作为病情动态观察的指标。,二、肾病综合征 肾病综合征（nephrotic syndrome，NS）是以大量蛋白尿、低清蛋白血症、严重水肿和高脂血症为特点的综合征。 凡能引起肾小球毛细血管滤过膜损伤通透性增高的疾病，均可发生肾病综合征，它不是一种独立的疾病，而是一组综合症状。,原发性：原始病变发生在肾小球。 继发性：并发于SLE、糖尿病、过敏性紫癜最为常见。 肾病综合征的症状- 是持续性大量蛋白尿引起的后果。,临床及实验室检查特点： 1.大量蛋白尿-肾病综合征的标志 蛋白尿的成份及相对分子量大小，可反映肾小球 毛细血管滤过膜的损伤程度。,可用SPI及血浆蛋白醋酸纤维电泳表示尿蛋白的选择性： 1）SPI ：CIgG/CTf，0.1高选择性 ； 0.2为非选择性。 2）血浆蛋白醋酸纤维电泳特征：两端下陷（ALB下降，1球蛋白下降，球蛋白下降），中间增高（2球蛋白、球蛋白升高）。,2.低蛋白血症 血清总蛋白下降，主要是ALB下降，小于30g/L， 下降原因： 尿中丢失增多； 滤过的蛋白在肾小管重吸收后在肾组织内降解增多； 机体其它部位蛋白降解增多，炎症胃肠道丢失。,3.Ig改变 血浆IgG下降（尿丢失增多，肾小管吸收分解增多，合成下降）。 IgM增高，免疫机制增强； fg、2球蛋白、球蛋白合成增高，引起血沉增加。 Tf 下降，机制同ALB。,4.高脂血症 Ch增高、LDL增高、TG增高、VLDL增高、HDL不定（HDL3增高，HDL2下降）；Ch/PL或者TG升高，ApoB显著升高，ApoC、ApoE升高ApoA、 ApoA下降或者正常。 主要原因：代偿性合成增高； 尿丢失； 脂代谢酶活性下降或者脂质清除障碍。,5高凝状态 （1）Fg 、因子、等分子量较大，不能滤过但合成相对增多，抗凝血酶分子量较小，分子量相当于白蛋白，丢失增多。 （2）血小板聚集力增强。 （3）血浆粘稠度增高：高Ch，高fg 引起的。 上述引起的血液高凝状态易引起自发性血栓。,6水肿与低蛋白程度正相关： （1）低蛋白血症：胶体渗透压下降水向组织间隙渗透水肿血容量下降交感神经兴奋儿茶酚胺升高肾素血管紧张素醛固酮增高ADH升高水钠潴留。 （2）心钠素降低排钠减少排水减少。,三、糖尿病性肾病 为糖尿病引起肾小球硬化症。 标志：持续性蛋白尿 1.尿清蛋白排出率（UAER）：持续200g/min或常规尿蛋白定量0.5g/24h-临床诊断依据之一。 2.肾功能检查 3.糖尿病视网膜病变检查 4.肾活检：可确诊和鉴别诊断。,四、肾小管性酸中毒 指各种原因所致的肾小管泌H+和（或）重吸收HCO3功能障碍产生的代谢性酸中毒。 临床特征： 实验室检查： 血气分析，尿pH、尿碳酸氢盐、可滴定酸和氨离子测定、酸（碱）负荷试验。血钾及血氯测定。,五、急性肾功能衰竭 定义：任何原因引起的急性肾功能损害，使肾单位丧失调节能力，不能维持体内的电解质平衡和排泄代谢产物，导致高血钾、代谢性酸中毒、急性尿毒症的患者，统称为急性肾功能衰竭。 诊断依据：与日俱增的进行性血BUN和Cr升高常短期内出现尿毒症。为可逆性肾衰。,常见的肾功能损害： 急性肾小管坏死。 急性肾缺血（占绝大多数）：创伤、手术、严重感染引起。 急性肾中毒： 外源性毒物：肾毒性药物，有机溶剂（CCl4），重金属（Hg、Pb、Se） 内源性毒物：肌红蛋白、血红蛋白、尿酸、Cu2+(出血、感染、休克、创伤组织释放),临床症状：创伤、血型不合等，48小时后突发尿量减少，血Bun和Cr升高，PCO2升高。 尿素症症状的临床过程分期： （一）少尿期：肾缺血,肾小球滤过量下降引起。 （二）多尿期：为尿量增至400ml/d以上时。多尿早期仍以血BUN和Cr持续增高为标志。后期排尿可达35L/d，可水、电解质丧失及紊乱。 （三）恢复期：尿量及血BUN和C