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第二十一章肾脏疾病的生物化学检验教学目标与要求

掌握：内生肌酐清除试验、血尿素、肌酐、尿酸和尿蛋白质的测定方法与评价

熟悉：肾脏疾病时血液和尿液中生物化学指标的变化，蛋白尿的病理生理基础，以及肾功能检查及在不同疾病时的选择

了解：常见的肾小管功能试验及其检测方法和临床应用肾脏的结构解剖2024/11/2肾脏（kidney）

肾脏通过泌尿功能调节维持人体水、电解质、酸碱平衡，还通过分泌激素参与全身血压和水、电解质的调节。肾脏是人体最重要脏器之一。2024/11/2肾脏的功能肾脏是人体的重要器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除体内代谢产物及某些废物、毒物，同时经重吸收功能保留水分及其他有用物质，如葡萄糖、蛋白质、氨基酸、钠离子、钾离子、碳酸氢钠等，以调节水、电解质平衡及维护酸碱平衡。肾脏同时还有内分泌功能，生成肾素、促红细胞生成素、活性维生素D3、前列腺素、激肽等，又为机体部分内分泌激素的降解场所和肾外激素的靶器官。肾脏的这些功能，保证了机体内环境的稳定，使新陈代谢得以正常进行。目录第一节肾脏疾病的生物化学变化第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价第三节

肾疾病生物化学指标的临床应用小结与展望7第一节肾脏疾病的生物化学变化一、体液蛋白质变化血浆蛋白质变化

肾小球滤过屏障被破坏，血浆蛋白浓度下降（Alb、TRF、AGG、IgG）

血液中含量最高和相对分子质量较小的蛋白质丢失最多

肾小管疾病时，肾小球滤过膜正常，血浆蛋白质变化不明显第一节肾脏疾病的生物化学变化8第一节肾脏疾病的生物化学变化尿蛋白尿蛋白持续>150mg/24h，或尿蛋白/肌酐比值>200mg/gCr，称为蛋白尿

尿蛋白>3.5g/24h，则称为大量蛋白尿

蛋白尿分类：1、生理性蛋白尿；2、肾小球性蛋白尿；3、肾小管性蛋白尿；4、肾后性蛋白尿；5、溢出性蛋白尿；6、混合性蛋白尿9第一节肾脏疾病的生物化学变化

（一）肌酐

肌酐(creatinine，Cr)是肌酸代谢的终末产物，血肌酐浓度主要取决于肾小球滤过能力，在一定程度上可反映肾小球滤过功能。最常用的反映肾小球滤过功能的指标，与GFR呈反比

二、血浆非蛋白含氮化合物潴留10第一节肾脏疾病的生物化学变化

（二）尿素

尿素（urea）是体内蛋白质的终末代谢产物，可自由滤入原尿，但约50%被肾小管重吸收，故在肾小球滤过功能下降时，血浆尿素增高比肌酐更明显，即灵敏度较高。反映GFR的常用指标，常与血浆肌酐同时测定血浆尿素特异性稍差11第一节肾脏疾病的生物化学变化（三）血浆尿素/肌酐比值

正常人比值为48—80（二者均以mmol/L为单位）肾小球滤过率下降时两者均增高，但比值基本不变严重肾小管损害时两者均可增高，但肾小管重吸收尿素的能力下降，使该比值下降肾前性少尿时两者均增高，但由于肾小管功能未受损，致该比值增加肾后性尿路阻塞时两者均增高而比值不变消化道出血及其他应激伴有的尿素产生增多时，该比值增加12第一节肾脏疾病的生物化学变化（四）尿酸

尿酸增高：主要由多基因异常所致的嘌呤代谢紊乱和尿酸排泄障碍等引起，只作为肾功能障碍的次要指标。

低尿酸血症：少见，多继发于其他基础疾病，嘌呤合成减少的严重肝脏疾病及黄嘌呤活性降低的疾病。13第一节肾脏疾病的生物化学变化

三、电解质和酸碱平衡紊乱（一）电解质平衡紊乱（1）钠（Na+）平衡紊乱

肾衰竭时主要为低钠血症，摄入水过多引起的稀释性低钠血症；伴随呕吐、腹泻、大面积烧伤时，或急性肾功能衰竭多尿期，大量Na+

排泄导致真性低钠血症（缺钠性低钠血症）；肾疾病时高钠血症少见。14第一节肾脏疾病的生物化学变化

三、电解质和酸碱平衡紊乱（一）电解质平衡紊乱（2）钾（K+）平衡紊乱

①高钾血症：急、慢性肾衰竭；（尿钾排出减少在体内积蓄）严重创伤、烧伤；酸中毒；感染；消化道出血等。

（钾从细胞内外逸出）②低钾血症：

ARF多尿期；Ⅰ型和Ⅱ型肾小管性酸中毒等15第一节肾脏疾病的生物化学变化（3）钙、磷和镁平衡紊乱

CRF时可表现为高磷血症、低钙血症。

磷由肾排泄，GFR下降，磷酸盐排泄障碍，血磷逐渐升高。

磷的肾脏排泄障碍而使肠道排泄增加，与钙结合形成不易吸收的磷酸盐，钙摄入不足；活性维生素D缺乏，也可引起低钙血症；高磷低钙还可引起继发性甲状旁腺功能障碍。

ARF时可有低钙血症和高磷血症，GFR<20mL/min时，肾排镁减少，常有轻度高镁血症。16第一节肾脏疾病的生物化学变化（二）酸碱平衡紊乱主要表现为肾性代谢性酸中毒。（肾脏排酸保碱功能障碍）肾衰竭患者GFR降低至<25mL/min时，引起正氯性高阴离子间隙性代谢性酸中毒肾小管酸中毒可引起高氯性正常阴离子间隙性代谢性酸中毒在部分轻中度CRF（GFR>25mL/min）患者中，可出现肾小管性酸中毒

17第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价一、肾疾病常用生物化学指标的测定与评价

肾脏疾病的临床实验室检查项目包括：尿液检查、肾功能检查、肾脏免疫学检查等。

生物化学检测项目包括检测血或（和）尿中的蛋白质及其非蛋白质含氮化合物、酶、水、电解质和酸碱平衡等。18

（一）尿素测定第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价方法概述直接法

二乙酰一肟法

邻苯二甲醛比色法

二苯吡喃醇比浊法间接法（酶法）

酶偶联法

酚-次氯酸盐显色法

纳氏试剂显色法19第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理（1）尿素酶偶联速率法：尿素经脲酶催化生成氨和二氧化碳，在谷氨酸脱氢酶（GLDH）的催化下，氨与α-酮戊二酸及还原性辅酶I（NADH）反应生成谷氨酸及NAD+。在340nm处NADH吸光度的下降率与待测样品中尿素的含量成正比20第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理（2）二乙酰一肟法血清尿素在强酸加热的条件下，生成粉红色的二嗪类化合物（Fearon反应），在540nm比色，其颜色深浅与血尿中的尿素含量成正比。21第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价尿素测定方法学评价方法尿素酶偶联速率法方法评价准确性高，线性范围宽，且自动化程度高。二乙酰一肟法

试剂单一、方法简单、灵敏度高，但试剂具有毒性和腐蚀性，且不宜自动化，线性范围较窄，特异度不高。22

（二）肌酐测定第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价方法概述

化学法碱性苦味酸法

酶法肌氨酸氧化酶

肌酐偶联肌氨酸氧化酶法

肌酐亚胺水解酶法

高效液相色谱法、拉曼散射法、质谱法等

注：采样前3d禁食肉类食物，避免剧烈运动！23第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理（1）碱性苦味酸法

即Jaffe反应法，肌酐有酮式及烯醇式两种，在碱性条件下以烯醇式肌酐形式存在，与碱性苦味酸反应生成红色复合物在500～520nm处有吸收。24第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理

（2）亚胺水解酶法

肌酐亚胺水解酶（CDI）水解肌酐产生甲内酰脲和氨。在谷氨酸脱氢酶(GLDH)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的催化下，α酮戊二酸与氨反应生成谷氨酸，NADPH被还原成NADP+

，在340nm处检测NADPH下降速率25第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价肌酐测定方法学评价碱性苦味酸法

①假肌酐影响检测结果。②氢氧化钠会使胆红素转化为620nm有较强吸收峰的胆绿素，检测结果偏低甚至出现负值。③应避免溶血。④质量差的苦味酸影响测定结果的准确度。亚胺水解酶法

自动化程度高；存在内源性干扰物。该方法试剂盒中CDI存在特异性，能非特异性水解胞嘧啶使结果偏高。26

（三）尿酸测定第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价磷钨酸还原法：步骤繁杂，影响因素多而不再适应尿酸酶法：临床检测主要方法高压液相层析法、质谱法27第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理尿酸在尿酸酶催化下，氧化生成尿囊素、二氧化碳和过氧化氢，过氧化氢与3，5-二氯-2-羟苯磺酸（DHBS）和4-氨基安替比林（4-AAP）在过氧化物酶催化下，生成醌亚胺化合物，波长520nm处进行比色，吸光度值与尿酸浓度成正比。28第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价尿酸测定方法学评价（1）血清中尿酸浓度较低，还原性物质如抗坏血酸和胆红素产生负干扰。（在样本中加入抗坏血酸氧化酶消除抗坏血酸的干扰）（2）高胆红素标本，可加入亚铁氰化钾对胆红素进行氧化处理消除负干扰。29第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价预先包被（NGAL）抗体，样品和生物素标记人NGAL抗体先后加入酶标板孔反应，随后加入过氧化物酶标记的亲和素反应，用底物TMB显色。TMB在过氧化物酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色，颜色的深浅和样品中的NGAL呈正相关ELISA检测原理四、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）30第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价粒子增强免疫比浊法检测原理待测样本中中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）与试剂中包被于聚苯乙烯粒子上的NGAL抗体结合，形成不溶性免疫复合物，在NGAL抗体足量的情况下，其浊度与样本中NGAL含量成成一定比例关系，与相同条件下操作的校准品比较，通过剂量/反应曲线求出样本中NGAL的含量。31

（四）中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白测定第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

酶联免疫法（ELISA）粒子增强免疫比浊法

方法概述32第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

准确度：回收率在85%-115%

范围内；精密度：重复性CV<8%，批

间差异<15%测定方法学评价酶联免疫法（ELISA）检测范围达1000pg/ml

敏感性：＜3pg/ml

特异性：其它因子无交叉反应粒子增强免疫比浊法33（五）尿中蛋白质测定第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

蛋白持续>100mg/L或>15mg/24h，尿蛋白定性呈阳性，主要的尿蛋白包括清蛋白、转铁蛋白、IgG、IgM等。1、尿蛋白定性和定量检查定性：试带法定量：邻苯三酚红比色法34第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价指示剂蛋白误差法

模块中含溴酚蓝（pH2.8-4.6）、柠檬酸缓冲系统和表面活性剂在一定的条件下（pH3.2）溴酚蓝产生阴离子，与阳离子的蛋白质结合发生颜色变化，其深浅程度与蛋白质含量成正比检测原理35第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

邻苯三酚红比色邻苯三酚红在酸性条件下与蛋白质相结合，生成蓝紫色络合物，在600nm处有最大吸收峰，其颜色与尿蛋白浓度成正比检测原理36第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价方法

指示剂蛋白误差法邻苯三

酚红比

色法标本必须新鲜；变质尿、过酸过碱尿都会影响结果；仅对白蛋白敏感；多种药物可致假阳性、假阴性方法学评价简便、快速，是肾脏疾病诊断的初筛实验测定方法学评价37第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价24h尿蛋白定量更能准确地反应每天排泄的尿蛋白量

轻度蛋白尿

（<1g/d）

中度蛋白尿（1～3.5g/d）重度蛋白尿（>3.5g/d）

可用随机尿样的尿蛋白/肌酐比值方法替代24h尿蛋白定量检测，两者有较好的相关性，且方便易行。

38第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价2、尿蛋白电泳

蛋白质有其特有的等电点，在高于其等电点PH的缓冲液中，将形成带负电荷的质点，在电场中向正极泳动，在同一条件下，不同蛋白质带电荷有差异，分子量大小也不同，所以泳动速度不同检测原理39第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价测定方法学评价十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS）SDS-琼脂糖凝胶电泳（SDS-AGE）

能将尿蛋白按相对分子质量大小进行分离，更好地确定肾小球性蛋白尿及其选择性和非选择性、肾小管性蛋白尿、混合性蛋白尿、溢出性蛋白尿等40第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价放射免疫法时间分辨荧光法免疫比浊法乳胶增强免疫比浊法免疫电泳和免疫扩散（早期使用，已淘汰）3、尿微量清蛋白及免疫球蛋白测定41第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理当白蛋白与抗清蛋白抗体在特殊稀释系统中反应，形成的免疫复合物在促聚剂的作用下，反应液出现浊度。当抗体浓度固定时，形成的免疫复合物的量与样品中清蛋白量成正比。操作简便、灵敏度高、精确度高、稳定性好、测定时间快，可应用于仪器自动分析42第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

4、α1-微球蛋白

乳胶增强免疫比浊法

样本中的α1-mG与表面包被有α1-mG抗体的乳胶颗粒结合后，使相邻的乳胶颗粒彼此交联，发生凝集反应产生浊度该浊度与样本中的α1-mG浓度成正比抗原或抗体量大大过剩，可出现可溶性复合物，造成误差易受到脂血的影响43第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价5、β2-微球蛋白

乳胶增强免疫比浊法易受到脂血的影响稳定性受PH值的影响，特别是pH5.2以下，需用lmol/LNaOH调至pH7.0～7.5。测定前需离心沉淀44第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价6、视黄醇结合蛋白检测方法放射免疫法

酶联免疫吸附法免疫比浊法方法简便快速、灵敏可靠，适用于自动生化分析仪，但溶血和乳糜血会影响测定。45第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价检测原理NAG水解2-甲氧基-4（2’-硝基）-苯基2-乙酰氨-2-去氧-β-D-氨基葡萄糖（MNP-G1cNAc）为2-甲氧基-4（2’-硝基）-苯酚。在碱性溶液中505nm波长处比色测定，其变化程度与样本中的NAG活性成正比。

（六）尿NAG酶的测定尿NAG的检测底物包括4-甲基伞形酮基乙酰氨基葡萄糖苷（4MU-NAG）、对硝基苯基-NAG（PNP-NAG）、间甲氧基硝基乙烯基-NAG（MNP-NAG）和间甲酚紫-NAG（MCP-NAG）46第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价测定方法学评价方法优点缺点（4MU-NAG）法灵敏度高，合成工艺成熟，是参考方法需荧光分光光度计，不能普遍应用（PNP-NAG）法应用最久酶呈色域易受尿中色素的干扰（MNP-NAG）法底物难溶于水，且色团MNP在碱性液中极易褪色（MCP-NAG）法底物为钠盐可溶于水底物极易自动水解，稳定性差，不方便使用，只能做终点法2024/11/2END!48第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价二、肾小球滤过功能试验与评价

肾小球滤过功能试验

肾清除是指当血液流经肾时，血浆中的物质通过肾小球滤过和（或）肾小管转运而排出体外的过程

检测肾清除物质能力的方法称肾清除功能试验（renalclearancetest），以肾清除率（clearance，C）表示49第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

1、肾清除率指肾在单位时间内（min）将某物质（X）从血浆中全部清除并由尿排出时被处理的血浆量（mL）Cx=（Ux×V）/Px肾清除率：

Cx：某物质清除率(ml/min)；Ux：尿中该物质浓度(mmol/L)

V：单位时间尿量(ml/min)；Px：血浆中该物质浓度(mmol/L)

标准化的肾清除率：Cx=[（Ux×V）/Px]×（1.73/A）

50第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

2、内生肌酐清除率

肾在单位时间内（min）将肌酐从血浆中全部清除而由尿排出时被处理的血浆量（mL）。内生肌酐清除率（Ccr）可反映肾小球滤过功能。

Ccr能较早反映肾小球功能损害并估计损害程度

51第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

3、估算肾小球滤过率

单位时间内两肾生成原尿的量称为肾小球滤过率（GFR）。

GFR不能直接测定，用一些合适的内源性或外源性物质的清除率来间接反映GFR采用血清肌酐浓度，结合患者年龄、性别、身高、体重、种族等因素，可计算出估算肾小球滤过率（eGFR）。该值评估肾小球滤过功能的敏感性优于Cr，准确性接近Ccr52第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

常用计算公式有：MDRD公式、Cockcroft-Gault公式（或CG

公式）和CKD-EPI公式。用于估算成人GFR，MDRD公式不需要患者体重和身高资料，计算简便，在GFR<60mL/（min·1.73m2）时比Cockcroft-Gault公式更准确。但此方程不适用于老年人、儿童、肥胖、水肿、肌肉减少及怀孕患者。MDRD公式近年来认为其eGFR并不十分准确，临床常规中仍以Ccr为好。53第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价4、血胱抑素C

放射免疫测定法荧光免疫测定法时间分辨荧光免疫测定法浆中胱抑素C含量很低，对检测方法的灵敏度及特异度有较高的要求酶联免疫法乳胶颗粒增强免疫比浊法54第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

胱抑素C与表面包被有胱抑素C抗体的乳胶颗粒结合后，使相邻的乳胶颗粒彼此交联，发生凝集反应产生浊度。该浊度与样本中的胱抑素C浓度成正比。GFR=84.69×CystatinC-1.680（女性：0.948）

CV<2.0%,线性范围可达0.6～2.5mg/L，对溶血、黄疸、脂血对测定结果影响小55第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价

三、肾小管功能试验与评价（一）肾小管重吸收功能检查（二）尿液浓缩稀释试验（三）肾小管酸中毒的评估56第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价（一）肾小管重吸收功能检查

1、尿钠排出量和滤过钠排泄分数

滤过钠排泄分数（FeNa）指尿钠排出部分占肾小球滤过钠总量的比率

尿Na+和FeNa均能反映肾小管重吸收功能FeNa（%）=尿钠排出量/滤过钠总量=[（尿钠/血钠）/（尿肌酐/血肌酐）]×100正常：钠浓度为40~200mmol/L，FeNa为1~2重吸收率（TRS）指某物质的重吸收量占肾小球滤过总量的比率。57第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价2、肾小管葡萄糖最高重吸收率单位时间内自肾小球滤除的葡萄糖量减去同一单位时间内尿中出现的葡萄糖量即可得出TmG值TmG=肾小球滤液中葡萄糖总量-尿液中葡萄糖总量

=PGCin-UGV58第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价（二）尿液浓缩稀释试验

尿渗量（urineosmolality，Uosm）溶解在尿液中具有渗透作用的全部溶质微粒总数量。渗量溶质清除率（osmoticclearance，Cosm）单位时间内肾能将多少血浆中的渗透性溶质清除出去。自由水清除率（freewaterclearance，CH2O）指单位时间从血浆中清除到尿中不含溶质的水量。59第二节

肾疾病生物化学指标的测定与评价（三）肾小管酸中毒的评估远端肾小管酸中毒

肾小管上皮细胞泌H+入管腔障碍

醛固酮分泌减少

远端肾小管对醛固酮反应减弱近端肾小管酸中毒

HCO3-重吸收障碍

肾小管酸中毒的评估可以选用HCO3-重吸收（负荷）试验和氯化铵负荷（酸负荷）试验。60第三节

肾疾病生物化学指标的临床应用

一、血清尿素的临床应用

生理因素高蛋白饮食、性别差异、日间生理变动、妊娠肾前性因素

血容量减少，尿量减少，肾小球滤过率减低肾性因素急性肾小球肾炎、肾病晚期、肾衰竭、慢性肾盂肾炎及中毒性肾炎肾性因素前列腺肿大、尿路结石、尿道狭窄、膀胱肿瘤等第三节

肾疾病生物化学指标的临床应用

病理因素血尿素减少较少见，在严重肝病如肝炎合并广泛肝坏死时可出现。61第三节

肾疾病生物化学指标的临床应用

二、血肌酐的临床应用肾小球滤过率减低：甲状腺功能亢进、巨人症或肢端肥大症肾功能受损：急性肾衰竭、尿毒症

血肌酐增高

血肌酐降低肝功能异常消瘦肌肉萎缩白血病妊娠62第三节

肾疾病生物化学指标的临床应用

三、血清尿酸的临床应用临床检测UA浓度主要用于痛风诊断、关节炎鉴别及肾功能评价①原发性：核酸代谢增强或嘌呤排泄减少②继发性：急慢性肾脏疾病

利尿剂或酒精中毒

酮症酸中毒或乳酸性中毒

肿瘤增殖或化疗