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文档简介

1、血清胱抑素C:评估肾小球滤过率的敏感指标本文来自中华检验医学网自从1985年以来,半胱氨酸蛋白酶抑制剂C (cystatin C)已被视为检测肾功能的良好标志物,由 于其不受许多生理病理因素的影响,同肾小球滤过率 (GFR)的其他标志物相比具有众多优越性。cystatin C 在一系列生理病理过程中也发挥着作用,有重要的临 床意义。一、肾功能评价和肾功能标志物临床评价肾脏疾病进展和严重程度,一般以肾功 能为参考,肾功能一般以肾小球滤过率(GFR)反映。 它是反映肾功能最重要的指标。GFR指在一定时间内 通过肾小球的血浆量(定义为在单位时间内肾脏将若 干容积血浆内的物质从体内清除,其单位一般为

2、ml/min物质)。它不能直接测定,必须借助某物质的 肾清除率来反映。根据GFR标志物来源,分外源性和内源性。外源 性标志物包括菊粉(inulin )、碘海醇(iohexol )、 51Cr-EDTA、99mTc-DTPA等。内源性标志物包括血清 肌酉干(Scr )、尿素(Urea ) > 0 2-微球蛋口 (B2-MG )、B-痕迹蛋白(BTP)以及血清胱抑素C(Cystatin C, Cys C )。二、肾小球滤过率检测现状1、外源性标志物肾清除率测定方法被视为GFR评判 的“金标准”,但存在许多不足。首先这些物质费用昂贵;其次同位素标记的物质 涉及放射暴露问题;另外标本采集、实验操

3、作烦琐; 碘海醇测定需要特殊仪器设备(射线荧光光谱仪);加 之受年龄、性别和体表面积的影响,尤其是无法实现 危急患者检测的及时性,从而限制其在临床的应用。2、内源性标志物是在评价肾小球滤过功能实验中最 常用的指标。理想内源性标志物应具备: 稳定的生成率; 稳定的血浓度,不受其他病理变化的影响,不与蛋白 结合;(3)肾小球自由滤过;(4)肾小管不分泌、不重 吸收;(5)无肾外清除。目前常用的指标为血清肌酊Scr )、尿素 (Urea ).内生肌酹清除率(Ccr ),但由于受许多肾 外因素,如年龄、性别、身高、肌肉量、膳食结构、 机体疾病状况、药物等,以及肾小管对肌酹的分泌等 影响,使这些指标不能

4、满足内源性标志物的要求。 尿素(Urea )虽然首先被作为肾功能评价指标, 但它不能满足内源性GFR标志物的要求,并且受机会 疾病状况的影响较大,如充血性心衰、营养不良、进 食困难等,而更为重要的是肾小管有明显的被动重吸 收。血清肌酊(Sere)作为肾功能主要评判指标已有 40余年,由于检测简便和费用低廉而受欢迎。体内肌 酹有外源性和内源性两类,外源性来源于膳食,内源 性来源于肌肉中肌酸和磷酸肌酸的代谢。研究表明肌 酉干水平受年龄、性别、体形、身高、肌肉量以及膳食 结构等诸多因素的影响,肾小管分泌肌酹也是不可忽 视的因素,同一个体不同时间段以及不同个体肾小管 分泌肌酹速率不同。研究表明约30%

5、的慢性肾病患者 GFR评估偏高,其主要原因就是肾小管对肌酹的分泌; 如果药物抑制肾小管分泌、剧烈体育运动和进食荤食 等则出现GFR评估偏低现象;另外,机体GFR下降至 正常水平30%以下时,Sere才会升高。内生肌酊清除率(Cere) 一直被认为是反映GFR 较好的指标,但也存在很多不足之处。首先,24小时 连续收集尿液标本,这给护理人员带来很大的工作量, 而且经常收集不全,这会造成分析误差。其次,肾小 管的排泌也会干扰Cere的测定,引起Cere假性增高。上述资料表明,Urea、Sere、Cere评判肾功能并 不准确、可靠,促使研究者寻求新的更加可靠、简便 快捷的GFE标志物。血清胱抑素C

6、(Cystatin C, Cys 0则基本满足理想内源性GFR标志物要求,因而被作 为评价肾小球滤过率(GFR )新的敏感指标。三、血清胱抑素C的生物特性胱抑素C( Cystatin C, Cys C ),又名Y 2痕迹 碱性蛋白或后Y球蛋白,是半胱氨酸蛋白酶抑制剂蛋 白质中的一种。编码Cys C的基因属于管家基因,能 在所有的有核细胞内以恒定速度持续转录与表达,无 组织特异性,故Cys C可在体内以恒定速度产生,并 存在于各种体液之中,尤以脑脊液和精浆中含量为高, 尿液中最低,不受年龄、性别、体重、炎症等因素影 响,(研究表明Cys C自1岁后到60岁前在血液中浓 度恒定)。其分子量小(13

7、KD),生理条件下带正电荷, 能自由从肾小球滤过,完全被肾小管上皮细胞重吸收 并于细胞内降解,不重新回到血液中;同时肾小管上 皮细胞也不分泌Cys C至管腔内。因此,其血清浓度 主要由GFR决定(Cys C理所当然的成为反映肾小球 滤过情况的重要指标)。!1!血清胱抑素C的优越性Cys C是迄今基本满足理想内源性GFR标志物要求 的内源性物质。是新近发展起来的评估肾功能的一种 敏感性好、特异性高的指标。CysC符合理想内源性标 志物要求:稳定的生成率(血液中恒速产生);稳定的血浓度(1-60岁血中浓度恒定); 肾小球自由滤过(低分子量蛋白13KD,); 肾小管不分泌;不重回血液,(近曲小管重吸

8、收并完全降解);无肾外清除(肾脏是清除循环中Cys C的唯一器 官);不受年龄、性别、体重、炎症等因素影响。五、血清胱抑素C的临床意义正常情况下,Cys C在血清和血浆中的浓度为0.51-1.09mg/L (参考范围)。当肾功能受损时,CysC 在血液中的浓度随肾小球滤过率变化而变化。肾衰时, 肾小球滤过率下降,Cys C在血液中浓度可增加10多 倍;若肾小球滤过率正常,而肾小管功能失常时,会阻 碍Cys C在肾小管吸收并迅速分解,使尿中的浓度增 加100多倍。六、血清胱抑素C的临床应用1、Cys C与(其他)肾功能检测项目组合(Scr, Urea,UA和Stage 5d能哀唱-终末期肾脏稱S

9、tage4严矗下降Stage 3中麼减少Stage2轻度减少Stage 1正常的GFR/或Cys C),可显著提高检测的灵敏度和特异性。2、适用于:(1)对肾脏疾病的肾功能评价Cys C的生物学特性使它成为基本满足理想内源性GFR标志物要求的内源性物质o大量研究证实Cys C是优于血肌酹(Scr )的内源性标记物。(如下表)血清胱抑素C和血肌肝反映GFR的比较GFR血肌肝血 cystatin C89-71 m3/min仝訓正常45W-70% 正常70-61m】/min50%左右正帑9014以上异常61-51m/min2处左右正常100%异常血消耽抑素C与肾小球濾过率的换算表I何 严 p 甲 纟

10、 bo to r l L L L Looooo. 505olnQ50509876ijn432iOgi»L65inGFRS2 WnL/oin/l. 73dz儿科患者不易接受外源性GFR标志物,而肌酹清 除率测定受体表面积、肌肉量等多种因素的影响;血 肌酹值与肌肉量成正比,对于机体肌肉含量较少的儿 童来说,肌酹很难准确的监测GFR轻微的变化;儿童 出生数月CysC水平与成人相当,血浆浓度相当稳定。 因而以Cys C来评价GFR是儿童更为理想的GFR标志 物,更为被患儿及儿科医师接受。(2)在肾移植中的应用在对30例肾移植患者研究发现,发生急性排斥反 应的患者胱抑素C与肌酹基本同步升高,但

11、胱抑素C 升高的幅度要比肌酉干大。在情况稳定的肾移植患者中, 血清胱抑索C与肾小球菊粉清除率的相关性比肌酉干与 肾小球菊粉清除率的相关性大。胱抑索C不但能快速 的反映肾脏受损的情况,而且叮以及时的反映肾功能 的恢复情况,特别是移植肾功延迟的患者(尤其是在 迟发移植物功能的患者中)。在对移植后三个月的患者 研究发现,胱抑素C与GFR的相关性比肌酹和肌酹清 除率都大。研究者认为,胱抑索C在肾移植术后对检测肾小 球滤过率而言,比肌酹和肌酹清除率都敏感,可以快 速诊断出急性排斥反应或药物治疗可能造成的肾损 害。(3)在糖尿病中的应用随着社会生活水平提高,糖尿病人数不断增 加,1/3患者发展为肾衰竭及需

12、要肾透析。Cystatin C 检出糖尿病肾病的灵敏度为40%,特异性为100%o所 以,血Cystatin C是一个比较敏感和实用的指标。(4) 心血管疾病中应用大量流行病学资料表明,血浆同型半胱氨酸(Hey ) 是冠状动脉疾病的独立因素。研究者发现GFR轻度下 降与血浆Hey之间存在显著相关,而Cys C能更简便 地反映血浆Hey水平;并且当Ser还处于正常水平时 Cys C就已经提示GFR轻度下降。Cys C不仅是GFR 的标志物,而且在冠心病和心血管的风险预测上可与 其他指标互补。大量研究认为,在老年患者尤其心血 管疾病患者Cys C水平明显升高,往往提示预后不良, 是可靠的死亡预测风

13、险因子。(5) 肝硬化患者中应用肝硬化伴肾功能损伤时血浆体积明显降低,因此 早期发现患者肾功能受累极其重要,可防止肝肾综合 征的发生。研究者对97例肝硬化患者进行了肾功的血 CysC、Scr尿素三项指标的实验评价后认为,Cys C 诊断的敏感度最高。用Cys C来鉴别肝硬化患者肾功 能正常或轻度受损是较好的指标。(6) 与妊娠的相关性产妇和婴儿间Cys C的水平显著的相关性,相对 于肌酹而言,婴儿中Cys C的水平不受产妇血清水平 的影响,所以Cys C可以用来监测围产期妇女GFR的 情况。最近的研究结果显示Cys C与血清尿酸盐和肌 酹相比,对先兆子痫有较好的诊断准确性。血清胱抑素C (Cy

14、statin C)被FDA列为全新的肾 病检测指标:2002年,FDA网上公布了 26个在检验医 学有重大突破的全新检测项目,Cystatin C是其项目 之一。FDA指出:该指标替代肌酹清除率的应用,对 检验医学、实验室和病人都是巨大的进步,并强调应 该在全球范围内推广该检测项目。七、胱抑素C测定方法学进展1、单向免疫扩散(SRID):1979年由Lofberg等首先建立,其原理是利用可 溶性抗原与响应抗体在抗原抗体比例适当处出现肉眼 可见的沉淀或沉淀环,根据沉淀的多少或沉淀环的直 径计算胱抑素C的含量。本法的精密度高,可靠性好, 但操作复杂,影响因素多,测定时间长,灵敏度差, 最低检测限为

15、30ug/L,且无法进行自动化,不利于 临床应用。2、放射免疫测定法(RIA):利用标记抗原与待测抗原竞争有限抗体或特异性 结合点的抗原量测定其含量。本法的灵敏度高(1.3ng /L),特异性强,结果准确,线性范围宽(0.6-1. 7 mg /L),试剂成本低。但操作麻烦,检测时间长,存在 放射性污染,试剂保存时间短,难以实现自动化。3、荧光免疫测定法(FIA):在固相支持物上包被已知抗体或抗原,以捕获待 测抗原或抗体,再用荧光标记抗体进行检测,以荧光 强度的大小推测胱抑素C的含量。本法的灵敏度好, 特异性强,结果准确,敏感、快速,检测限低(lug /L),但需要昂贵的仪器,测定成本高。4、时

16、间分辨荧光免疫测定法(TRFIA):以聚苯乙烯为固相,兔抗抑制剂免疫球蛋白作捕 捉抗体,箱作标记物,直接测定肾功能衰竭患者血清 中胱抑素的含量,其检测灵敏度高(lug/L),但检测 时间长,需要特殊的设备,临床难以普及。5、酶联免疫测定法(ELISA):利用抗原或抗体与吸附在固相支持物上的酶标抗 体或抗原在液相中催化底物显色测定胱抑素C的含 量。检测耗时长,灵敏度低、效果差,难以用于常规 分析。6、溶胶颗粒免疫分析(SPIA):将胶体金与抗体结合,建立微量凝集试验检测相 应的抗原,利用免疫学反应时胶体金颗粒凝聚导致颜 色减退的原理进行检测。胶体金具有胶体的多种特性, 对电解质的敏感性特别强。电

17、解质能破坏胶体金颗粒 的外周水化层,从而打破胶体的稳定状态,使分散的 单一金颗粒凝聚成大颗粒,而从液体中沉淀下来。7、颗粒增强透射免疫比浊法(PETIA):将抗胱抑索C IgG共价结合到均一的胶乳颗粒上, 与抗原结合形成的免疫复合物被聚乙二醇-6000沉 淀,在特定的波长处比浊,与同样处理的校准液比较, 计算标本中胱抑素C的含量。此法反应时间短,精密 度好,检测范围宽、黄疸、溶血和脂血标本均不受影 响,易于自动化,是目前使用非常广泛的一种检测方 法。8、颗粒增强散射免疫比浊法(PENIA ):将抗人胱抑素C的多克隆抗体标记在聚苯乙烯胶 乳颗粒上,利用胶乳颗粒增强的免疫散射比浊法测定。 此法优于

18、PETIA法,反应时间短,精密度好,检测范 围宽,不受血红蛋白、胆红素和甘油三酯、类风湿因 子和骨髓瘤异常蛋白的影响。但试剂成本较高,需要 特定的检测仪器,市面上使用较少。参考文献:1 Grubb A, Simonsen 0, SturfeIt G, et al. Acta MedScand, 1985;218:499-5032 Abrahamson M, Olafsson I, Palsdottir A, et al.Biochem J, 1990;268:287-2943 Pergande M, Jung K. Clin Chem,1993;39:1885-18904 Jung K, Ju

19、ng M, Nephron, 1995;70:370-3715 Newman DJ, Thakkar H, Edwards RG, et al. KidneyInt, 1994;46:S20S216 Kyhse-Andersen J, Schmidt C, Nordin G, et al.Clin Chem, 1994;40:1921-19267 Filler G, Witt I, Priem F, et al. Clin Chem,1997;43:1077-10788 Kabanda A, Jadoul M, Pochet JM, et al. KidneyInt, 1994;45:1689

20、-16969 Newman DJ, Thakkar H, Edwards RG, et al. Kidney Int, 1995;47:312-31810 Finney H, Newman DJ, Gruber W, et a 1. Clin Chem, 1997;43:1016-102211 Joronen I, Hopsu-Havu VK, Manninen M, et al.J Immunol Methods, 1986;86:243-24712 Cattaneo A, Sansot JL, Prevot D, et al. In:TurkV, ed, Cysteine proteinases and their inhibitorsBerli

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