腎功能實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)上海第二醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)系臨床生物化學(xué)和生物化

1、腎臟疾病的生物化學(xué)診斷1 第一節(jié) 腎臟的結(jié)構(gòu)和功能一、Structure of Kidney2外層：皮質(zhì)cortex內(nèi)層：髓質(zhì)medulla（腎錐體）3 腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位：腎單位（nephron） 腎小體 腎小球glomerulus 腎小囊renal capsule 腎小管 近端小管proximal convoluted tubule 髓袢loop of Henle 遠(yuǎn)端小管distal convoluted tubule 近端小管遠(yuǎn)端小管renaltubule4腎小球glomerulus組成 毛細(xì)血管叢cluster of capillaries 腎小球囊 濾過(guò)膜作用：阻止血細(xì)胞及血

2、漿蛋白濾過(guò)。56決定濾過(guò)的因素：結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：濾過(guò)膜通透性內(nèi)皮細(xì)胞層（對(duì)蛋白不阻止） 基 膜 層（阻止蛋白） 足 細(xì) 胞間 隙 濾膜屏障機(jī)械性屏障電荷屏障 Alb 負(fù)電荷 非細(xì)胞層48nm裂孔主要根據(jù)孔徑大小和分子形狀等7濾過(guò)屏障起主要作用，電荷屏障主要對(duì)白蛋白等帶有負(fù)電荷的物質(zhì)發(fā)揮作用。4nm的物質(zhì)幾乎不能通過(guò)8腎小管renal tubule （1）近端小管曲部： reabsorption Na+ K+ Cl- HCO3- glucose amino acid secretion urea creatinine9（2）髓袢loop of Henle ： 形成滲透壓梯度osmotic gradie

3、nt。（3）遠(yuǎn)端小管曲部： 在醛固酮作用下分泌H+、K+。（4）集合管collecting duct： 決定終尿滲透壓。10二、Renal Function1.Excretion 尿素urea體內(nèi)代謝產(chǎn)物 肌酐creatinine 尿酸uric acid 藥物drug 外來(lái)物質(zhì) 毒物toxin11 2. Regulation Regulation of Water Balance 滲透壓 Acid-base Balance Regulation 12 3.Secretion（1）腎素renin 腎小球旁細(xì)胞產(chǎn)生的一種酶，催化血管緊張素原產(chǎn)生血管緊張素I，使醛固酮合成增加。（2）促紅細(xì)胞生成素

4、erythropoietin 促進(jìn)血紅蛋白合成。13（3）1,25-（OH）2- VitD3 1，25-（OH）2-VitD3，對(duì)Ca2+、P3- 代謝有調(diào)節(jié)作用。（4）前列腺素 排鈉、降壓作用。（5）激肽釋放素 促進(jìn)水、鈉排出 增加腎血流量 降血壓 144.Formation of urine濾過(guò)重吸收分泌15（1）Glomerular Filtration Function 腎小球過(guò)濾膜: 微孔。 血液經(jīng)腎小球的濾過(guò)作用生成的濾液為原尿。 原尿的pH、滲透壓、化學(xué)成分和血漿大致相同，而蛋白質(zhì)含量極少。16（2）Tubular Reabsorption Function 原尿 180-200

5、L/天 終末尿 0.5-1.5L/天 終末尿的化學(xué)成分和原尿不同 17（3） Tubular Secretion Function a.血漿中含有正常代謝產(chǎn)物 如肌酐、K+、 H+和磷。b.某些異物和藥物 如酚紅、對(duì)氨基馬尿酸、青霉素。c.腎小管上皮細(xì)胞合成的物質(zhì) 如氨、馬尿酸等。18第二節(jié) 腎臟疾病的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢查一、腎臟功能的生物化學(xué)檢測(cè)（一）Renal Clearance Test 191.腎清除率renal clearance（1）定義： 腎臟在單位時(shí)間內(nèi)（每分鐘）將多少毫升血漿中的某物質(zhì)清除出去。（ml/min）。（2）表示方法 U VC= PC：清除率(ml/min) V：每分

6、鐘尿量(ml/min)U: 尿中測(cè)定物質(zhì)的濃度（mmol/L)P: 血中測(cè)定物質(zhì)的濃度（mmol/L） 20 UV 1.73C= x P AA個(gè)體的體表面積2.腎清除率試驗(yàn)應(yīng)用21物質(zhì)經(jīng)腎排出的方式：全部由腎小球?yàn)V出，腎小管不吸收、不分泌，如菊粉；全部由腎小球?yàn)V過(guò)，不被腎小管重吸收，很少被腎小管排泌，如肌酐；全部由腎小球?yàn)V過(guò)后又被腎小管全部吸收，如葡萄糖；除腎小球?yàn)V出外，大部分通過(guò)腎小管周?chē)?xì)血管向腎小管分泌后排出，如對(duì)氨馬尿酸。22（二）Glomerular Filtration Function 1.腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerular filtration rate，GFR）某種物質(zhì)由腎

7、小球過(guò)濾，在腎小管中既不分泌，也不吸收。利用它求出的清除率可以代表腎小球?yàn)V過(guò)率。23Ccr Test（1）原理： 肌酸的代謝產(chǎn)物 成人體內(nèi)含肌酐約100g(98%存在于肌肉) 內(nèi)、外源性兩種 血漿肌酐的生成量和尿的排出量較恒定， 其變化受內(nèi)源性肌酐的影響 從腎小球?yàn)V過(guò)，不被腎小管吸收 腎單位時(shí)間內(nèi)，把若干毫升血漿中的內(nèi)生肌酐全部清除出去，稱為內(nèi)生肌酐清除率(endogenous creatinine clearance rate,Ccr)24（2）表示方法 尿肌酐濃度(mol/L)每分鐘尿量(ml/min)Ccr = 血漿肌酐濃度(mol/L) Ucr V = Pcr校正： Ucr V 1.7

8、3 Ccr= Pcr A正常值 80-120ml/min2526(3)Clinical Significance判斷腎小球損害的敏感指標(biāo) 急性腎小球腎炎 Ccr 減低至正常的80%以下，血清尿 素、肌酐仍為正常。初步估價(jià)腎功能的損害程度 輕度損害：70-51ml/min 中度損害：50-31ml/min 重度損害： 30ml/min27指導(dǎo)治療 30-40ml/min限制蛋白攝入 30ml/min 利尿劑治療無(wú)效 7mmol/L Cr正?；蜉p度增高腎功能衰竭失代償期： Urea中度增高17.9-21.4mmol/L Cr中度增高442mol/L尿毒癥： Urea 21.4mmol/L Cr 可

9、達(dá)1.8mmol/L32（2）血清尿酸（ serum uric acid,SUA)來(lái)源：嘌呤代謝產(chǎn)物 外源：食物（20%） 內(nèi)源：核酸分解（80%）途徑： 腎小球?yàn)V過(guò)，近端小管重吸收血尿酸增高的原因： 尿酸生成的酶缺陷、腎小管轉(zhuǎn)運(yùn)障礙 攝取過(guò)多的富含嘌呤的食物增高1、原發(fā)性高尿酸血癥：原發(fā)性痛風(fēng)2、繼發(fā)性高尿酸血癥： 慢性腎病及腎衰竭、白血病和腫瘤 長(zhǎng)期禁食和糖尿病、子癇33(3)血胱抑素C（cystatin C，cys C）特點(diǎn)：有核細(xì)胞表達(dá)、分泌的一種堿性非糖基蛋白，每日分泌量恒定。分子量13kD，自由通過(guò)腎小球?yàn)V膜途徑： cystainC被近曲小管上皮細(xì)胞攝取、分解，不回到血液中，尿中僅

10、微量排出。34腎小球?yàn)V膜有核細(xì)胞腎小管重吸收分解血液極少尿排（0.03-0.3mg/L)cys C非糖基化堿性蛋白質(zhì)特點(diǎn)：1.在血漿中穩(wěn)定，很少受到其他物質(zhì)的干擾，臨床上使用較多2.與腎小球?yàn)V過(guò)率相關(guān)性好，指標(biāo)優(yōu)于肌酐35（4）氨甲酰血紅蛋白（carbamylated hemoglobulin，CarHb）尿素血液紅細(xì)胞銨 + 氰酸鹽Hb氨甲酰血紅蛋白反映近4星期左右期間尿素的平均水平不可逆36(三)renal plasma flows test在一定單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)雙側(cè)腎的血流量，稱腎血流量（renal plasma flow,RPF)。酚紅、馬尿酸鹽在歲血流經(jīng)腎循環(huán)時(shí)，幾乎完全被腎清除，其腎

11、的最大清除率即相當(dāng)于腎有效血漿流量（effective renal plasma flows,ERPF)。目前臨床多采用放射性核素或其標(biāo)記物的腎清除能力反映ERPF。37對(duì)氨基馬尿酸鹽清除試驗(yàn) 原理 對(duì)氨基馬尿酸（PAH）靜脈注入體內(nèi) 20%由腎小球?yàn)V過(guò) 80%由近端腎小管排泌但不重吸收 PAH的清除率代表腎血流量。 UPAH CPAH= V PPAH38(四）Tubular and collecting duct Function Tests39Proximal Convoluted Tubular Function Tests 1.reabsorption function tublar

12、maximal glucose reabsorption capacity,TmG）原理 濾液中的葡萄糖在近端腎小管內(nèi)全部被重吸收 如血漿葡萄糖濃度不斷提高 重吸收值液隨之增加， 血糖濃度升高到腎糖閾 部分葡萄糖從尿液排出 血糖濃度再高，重吸收值也不再增加402、 excretion functionphenol sulfonphthalein excretion test原理 酚紅（PSP）經(jīng)靜脈注射 大部分與血漿白蛋白結(jié)合 20%由肝清除 其余的94%由近端腎小管上皮細(xì)胞排泌 尿液中排出的量 作為判斷近端小管排泌功能的指標(biāo) 影響因素較多 41 Distal Convoluted Tubul

13、ar Function Tests 功能:濃縮和稀釋尿液 當(dāng)腎臟病變時(shí)，遠(yuǎn)端小管和集合管受損，對(duì)水、鈉、氯的重吸收發(fā)生變化，髓質(zhì)部的滲透壓梯度遭到破壞，影響尿的濃縮和稀釋功能。421、Concentration Dilution Test（1）3h尿比重試驗(yàn)方法 病人按正常飲食和活動(dòng) 上午8時(shí)排尿棄去 每隔3h留尿1次，直至次晨8時(shí) 分裝8個(gè)容器 測(cè)定尿量及比重 43（2）晝夜尿比重試驗(yàn)方法 正常進(jìn)食，每餐含水量不宜超過(guò)600ml上午8時(shí)排尿棄去自上午10時(shí)、12時(shí)、下午2、4、6、8時(shí)及次 晨8時(shí)各留尿1次 分別測(cè)定尿量及比重 442、尿滲量測(cè)定（urine osmol，Uosm）（1）定義

14、： 指尿內(nèi)全部溶質(zhì)的微?？倲?shù)而言，它可反映溶質(zhì)和水相對(duì)排泄速度。（2）方法 晚飯后禁飲8h 清晨一次送尿檢查 靜脈取血后分離血清 測(cè)定滲量 45（3）意義 Uosm Posm 尿已濃縮 高滲尿 UosmPosm 尿已稀釋 低滲尿 Uosm=Posm 等滲尿463、滲透溶質(zhì)清除率(Cosm)測(cè)定Concept： 表示單位時(shí)間內(nèi)腎臟能夠?qū)⒍嗌傺獫{中的滲透性溶質(zhì)清除出去。也稱滲量清除率。 Uosm VCosm= Posm474、free water clearance,CH2O（1）定義： 指單位時(shí)間內(nèi)使尿液達(dá)到等滲，而應(yīng)從尿中減去或加入的純水量。 48（2）方法CH2O=V(尿量ml/min)Co

15、sm(ml/min) =（1-Uosm/Posm）V（3）參考值：-25+100ml/h（4）意義 正值示腎臟排水量多，腎稀釋能力； 負(fù)值代表腎臟潴留水分，腎濃縮能力。 CH2O為0，表示尿液為等滲，如持續(xù)為0，示腎臟濃縮稀釋功能?chē)?yán)重減退。49Acid-base balance regulate founction test1、氯化銨負(fù)荷試驗(yàn)正常： 口服NH4Cl，產(chǎn)生酸血癥 遠(yuǎn)端腎小管排泌H+，與NH3結(jié)合，形成NH4+ 與Cl-形成NH4Cl 尿液明顯酸化，血液pH正常異常 血液pH下降，尿液pH不下降 對(duì)鑒別I型RTA502、碳酸氫離子重吸收排泄試驗(yàn)正常： 口服NaHCO3 ，90% H

16、CO3-被近端腎小管重吸收，10%被遠(yuǎn)端腎小管重吸收II型腎小管性酸中毒 近端腎小管對(duì)HCO3-的重吸收功能減退 HCO3-自尿液排出，尿液呈堿性 血液呈酸性51二、尿液的生物化學(xué)檢驗(yàn)?zāi)虻鞍走x擇性指數(shù)（selective proteinuria index，SPI）檢測(cè)選擇性蛋白尿：指腎小球?yàn)V膜對(duì)血漿蛋白質(zhì)能否通過(guò)具有一定的選擇性，相對(duì)分子量較大的不易濾過(guò)，反之則易濾過(guò)。尿中僅有少量大分子蛋白質(zhì)排出，這些蛋白尿稱為選擇性蛋白尿。52選擇性指數(shù) 測(cè)定Ig清除率與轉(zhuǎn)鐵蛋白清除率的比值。尿IgG/血IgGSPI= 尿TRF/血TRFSPI0.2非選擇性蛋白尿（IgG，分子量150kD）與轉(zhuǎn)鐵蛋白（T

17、f，分子量77kD） 53意義： 1）SPI反映濾過(guò)膜的通透性，與其病理組織學(xué)有關(guān) 2）SPI高則預(yù)后差。 3）SPI高不能區(qū)分是由于腎小球?yàn)V過(guò)膜孔徑增大原 因還是由于負(fù)電荷屏障受損引起的蛋白尿。54SPI對(duì)分子大小和電荷的選擇性測(cè)定1）分子大小選擇性測(cè)定： 選擇不帶電荷，分子量不同的右旋糖苷 較準(zhǔn)確反映腎小球?yàn)V過(guò)膜的結(jié)構(gòu)損害程度2）電荷選擇性測(cè)定： 選擇分子大小相同，帶不同電荷，測(cè)定 尿唾液淀粉酶和尿胰酶排泌比值55電荷選擇性可采用分子大小相同（約2.9nm），所帶電荷不同的唾液淀粉酶與胰淀粉酶排泌分?jǐn)?shù)的比值來(lái)判斷腎小球?yàn)V過(guò)膜的電荷選擇性。酶排泌分?jǐn)?shù)=（尿酶血肌酐）/（血酶尿肌酐）唾液/胰淀

18、粉酶清除比=尿唾液淀粉酶排泌分?jǐn)?shù)/尿胰淀粉酶排泌分?jǐn)?shù)正常人清除比值1，如清除比值1，提示腎小球?yàn)V過(guò)膜電荷屏障受損，阻擋血漿中帶陰電荷蛋白濾過(guò)能力有所下降。56低分子量蛋白質(zhì)測(cè)定：1、2-微球蛋白測(cè)定（2-microglobulin, 2-MG）淋巴細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生分子小（11800）、生成量恒定自由通過(guò)腎小球近端小管重吸收并分解571)尿液2-微球蛋白升高是腎近曲小管重吸收功能受損的非常靈敏和特異的指標(biāo)。腎小管-間質(zhì)性疾病、藥物或毒物所致早期腎小管損傷，以及腎移植后急性排斥反應(yīng)早期，尿中2-微球蛋白含量增加。582)2-m清除率（C2-m）是鑒別輕度腎小管損傷的良好指標(biāo)。無(wú)腎小管損傷時(shí)，C2

19、-m多正常。腎小管損傷時(shí)，因其重吸收率只要減少10%，尿中2-m排泄量就要增加30倍左右593)血清（漿）2-微球蛋白可較好地評(píng)估腎小球?yàn)V過(guò)功能。腎小球?yàn)V過(guò)功能受損時(shí)，血清（漿）2-微球蛋白升高比血肌酐更靈敏更顯著。 604)腎移植成功后，血2-m很快下降，當(dāng)發(fā)生排斥反應(yīng)時(shí)，由于排異引起的淋巴細(xì)胞增多及腎功能下降而使2-m合成增加，血2-m常升高，往往比血肌酐升高更明顯。61意義 尿中增高： （1）敏感地反映近端重吸收功能受損 （2）血5mg/L，尿中升高反映腎小管損傷 血清中增高： （1）腎小球?yàn)V過(guò)功能受損 （2）惡性腫瘤、炎癥622、1-微球蛋白肝細(xì)胞和淋巴細(xì)胞產(chǎn)生糖蛋白，分子量26-33KD產(chǎn)生恒定，絕大部分被腎小管重新吸收測(cè)定可以不受尿PH值影響正常人20mg/g肌酐63臨床價(jià)值：血中1-M、 2-M與肌酐呈正相關(guān)尿1-M增高主要見(jiàn)于腎小球通透性改變和腎小管重吸收功能障礙有關(guān)，而且對(duì)于腎小管的重吸收障礙1-M要優(yōu)于2-M，能夠反映腎臟的早期改變。64尿液1-m升高是反映早期腎近端小管損傷的非常特異和靈敏的指標(biāo)。1-m產(chǎn)生較恒定，測(cè)定不受尿pH等因素