腎功能實驗室檢驗上海第二醫(yī)科大學檢驗系臨床生物化學和生物化

腎臟疾病的生物化學診斷

第一頁，共七十頁。

第一節(jié)腎臟的結(jié)構(gòu)和功能

一、StructureofKidney第二頁，共七十頁。外層：皮質(zhì)cortex內(nèi)層：髓質(zhì)medulla（腎錐體）第三頁，共七十頁。

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renalcapsule

腎小管近端小管proximalconvolutedtubule

髓袢loopofHenle

遠端小管distalconvolutedtubule

近端小管遠端小管renaltubule第四頁，共七十頁。腎小球glomerulus

組成

毛細血管叢clusterofcapillaries

腎小球囊

濾過膜

作用：阻止血細胞及血漿蛋白濾過。

第五頁，共七十頁。第六頁，共七十頁。決定濾過的因素：◆結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：濾過膜通透性內(nèi)皮細胞層（對蛋白不阻止）

基膜層（阻止蛋白）

足細胞間隙

濾膜屏障▲機械性屏障▲電荷屏障Alb負電荷

非細胞層4~8nm裂孔主要根據(jù)孔徑大小和分子形狀等第七頁，共七十頁。濾過屏障起主要作用，電荷屏障主要對白蛋白等帶有負電荷的物質(zhì)發(fā)揮作用。<2nm的物質(zhì)一般可以自由通過>4nm的物質(zhì)幾乎不能通過第八頁，共七十頁。腎小管renaltubule

（1）近端小管曲部：

reabsorption

Na+K+

Cl-HCO3-

glucoseaminoacid

secretion

ureacreatinine第九頁，共七十頁。（2）髓袢loopofHenle：

形成滲透壓梯度osmoticgradient。

（3）遠端小管曲部：

在醛固酮作用下分泌H+、K+。

（4）集合管collectingduct：

決定終尿滲透壓。

第十頁，共七十頁。二、RenalFunction

1.Excretion

尿素urea

體內(nèi)代謝產(chǎn)物

肌酐creatinine

尿酸uricacid

藥物drug

外來物質(zhì)

毒物toxin

第十一頁，共七十頁。

2.Regulation

RegulationofWaterBalance

滲透壓

Acid-baseBalanceRegulation

第十二頁，共七十頁。

3.Secretion

（1）腎素renin

腎小球旁細胞產(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）促紅細胞生成素

erythropoietin

促進血紅蛋白合成。

第十三頁，共七十頁。（3）1,25-（OH）2-VitD3

1，25-（OH）2-VitD3，對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

促進水、鈉排出

增加腎血流量

降血壓第十四頁，共七十頁。4.Formation

ofurine

濾過重吸收分泌第十五頁，共七十頁。（1）GlomerularFiltrationFunction

腎小球過濾膜:微孔。

血液經(jīng)腎小球的濾過作用生成的濾液為原尿。

原尿的pH、滲透壓、化學成分和血漿大致相同，而蛋白質(zhì)含量極少。

第十六頁，共七十頁。（2）TubularReabsorptionFunction

原尿180-200L/天

終末尿0.5-1.5L/天

終末尿的化學成分和原尿不同

第十七頁，共七十頁。（3）TubularSecretionFunction

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、對氨基馬尿酸、青霉素。

c.腎小管上皮細胞合成的物質(zhì)

如氨、馬尿酸等。第十八頁，共七十頁。第二節(jié)

腎臟疾病的生物化學實驗室檢查

一、腎臟功能的生物化學檢測

（一）RenalClearanceTest

第十九頁，共七十頁。

1.腎清除率renalclearance

（1）定義：

腎臟在單位時間內(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

UV

C=————

P

C：清除率(ml/min)V：每分鐘尿量(ml/min)

U:尿中測定物質(zhì)的濃度（mmol/L)

P:血中測定物質(zhì)的濃度（mmol/L）

第二十頁，共七十頁。

UV1.73

C=————x————

PA

A—個體的體表面積

2.腎清除率試驗應用

第二十一頁，共七十頁。物質(zhì)經(jīng)腎排出的方式：全部由腎小球濾出，腎小管不吸收、不分泌，如菊粉；全部由腎小球濾過，不被腎小管重吸收，很少被腎小管排泌，如肌酐；全部由腎小球濾過后又被腎小管全部吸收，如葡萄糖；除腎小球濾出外，大部分通過腎小管周圍毛細血管向腎小管分泌后排出，如對氨馬尿酸。第二十二頁，共七十頁。（二）GlomerularFiltrationFunction

1.腎小球濾過率（glomerularfiltrationrate，GFR）某種物質(zhì)由腎小球過濾，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濾過率。第二十三頁，共七十頁。CcrTest

（1）原理：

①肌酸的代謝產(chǎn)物

②成人體內(nèi)含肌酐約100g(98%存在于肌肉)

③內(nèi)、外源性兩種

④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

⑤從腎小球濾過，不被腎小管吸收

腎單位時間內(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(endogenouscreatinineclearancerate,Ccr)第二十四頁，共七十頁。（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)

UcrV

=——————

Pcr

校正：

UcrV1.73

Ccr=————————

PcrA

[正常值]

80-120ml/min第二十五頁，共七十頁。第二十六頁，共七十頁。(3)ClinicalSignificance

①判斷腎小球損害的敏感指標

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。

②初步估價腎功能的損害程度

輕度損害：70-51ml/min

中度損害：50-31ml/min

重度損害：<30ml/min

第二十七頁，共七十頁。③指導治療

<30-40ml/min限制蛋白攝入

<30ml/min利尿劑治療無效

<10ml/min透析治療

④慢性腎炎臨床分型的參考

第二十八頁，共七十頁。菊粉（inulin）清除率菊粉的特點：不被機體分解、結(jié)合、破壞自由通過腎小球不被腎小管分泌和重吸收因此可以較好反映腎小球的濾過率是目前GFR檢測的“金標準”第二十九頁，共七十頁。2.血液中物質(zhì)濃度測定

（1）血清肌酐（serumcreatinine,SCr)

血清尿素（serumUrea，Urea）測定

第三十頁，共七十頁。血清尿素（Urea）測定

[原理]血清尿素測定可觀察腎小球的濾過功能氨基酸代謝終產(chǎn)物胃腸道皮膚腎臟腎小球尿液血液循環(huán)[正常參考值]

1.78-7.14mmol/L第三十一頁，共七十頁。尿素與肌酐的臨床意義腎功能不全代償期：Urea輕度增高>7mmol/LCr正?；蜉p度增高腎功能衰竭失代償期：Urea中度增高17.9-21.4mmol/LCr中度增高442μmol/L尿毒癥：Urea>21.4mmol/LCr可達1.8mmol/L第三十二頁，共七十頁。（2）血清尿酸（serumuricacid,SUA)來源：嘌呤代謝產(chǎn)物外源：食物（20%）內(nèi)源：核酸分解（80%）途徑：腎小球濾過，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)運障礙攝取過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、白血病和腫瘤長期禁食和糖尿病、子癇第三十三頁，共七十頁。(3)血胱抑素C

（cystatinC，cysC）

特點：有核細胞表達、分泌的一種堿性非糖基蛋白，每日分泌量恒定。分子量13kD，自由通過腎小球濾膜途徑：cystainC被近曲小管上皮細胞攝取、分解，不回到血液中，尿中僅微量排出。第三十四頁，共七十頁。腎小球濾膜有核細胞腎小管重吸收分解血液極少尿排（0.03-0.3mg/L)cysC非糖基化堿性蛋白質(zhì)特點：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.與腎小球濾過率相關(guān)性好，指標優(yōu)于肌酐第三十五頁，共七十頁。（4）氨甲酰血紅蛋白（carbamylatedhemoglobulin，CarHb）尿素血液紅細胞銨+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第三十六頁，共七十頁。(三)renalplasmaflowstest在一定單位時間內(nèi)流經(jīng)雙側(cè)腎的血流量，稱腎血流量（renalplasmaflow,RPF)。酚紅、馬尿酸鹽在歲血流經(jīng)腎循環(huán)時，幾乎完全被腎清除，其腎的最大清除率即相當于腎有效血漿流量（effectiverenalplasmaflows,ERPF)。目前臨床多采用放射性核素或其標記物的腎清除能力反映ERPF。第三十七頁，共七十頁。對氨基馬尿酸鹽清除試驗

[原理]

對氨基馬尿酸（PAH）靜脈注入體內(nèi)

20%由腎小球濾過

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

PPAH第三十八頁，共七十頁。(四）TubularandcollectingductFunctionTests

第三十九頁，共七十頁。ProximalConvolutedTubularFunctionTests

1.reabsorptionfunction

tublarmaximalglucosereabsorptioncapacity,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

第四十頁，共七十頁。

2、excretionfunction

phenolsulfonphthaleinexcretiontest

[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

影響因素較多第四十一頁，共七十頁。

DistalConvolutedTubularFunctionTests

功能:濃縮和稀釋尿液

當腎臟病變時，遠端小管和集合管受損，對水、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。

第四十二頁，共七十頁。1、ConcentrationDilutionTest

（1）3h尿比重試驗

[方法]

病人按正常飲食和活動

上午8時排尿棄去

每隔3h留尿1次，直至次晨8時

分裝8個容器

測定尿量及比重

第四十三頁，共七十頁。

（2）晝夜尿比重試驗

[方法]

正常進食，每餐含水量不宜超過600ml

上午8時排尿棄去

自上午10時、12時、下午2、4、6、8時及次

晨8時各留尿1次

分別測定尿量及比重第四十四頁，共七十頁。2、尿滲量測定（urineosmol，Uosm）

（1）定義：

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

測定滲量

第四十五頁，共七十頁。（3）意義

Uosm>Posm尿已濃縮高滲尿

Uosm<Posm尿已稀釋低滲尿

Uosm=Posm等滲尿

第四十六頁，共七十頁。3、滲透溶質(zhì)清除率(Cosm)測定

Concept：

表示單位時間內(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×V

Cosm=————————

Posm

第四十七頁，共七十頁。4、freewaterclearance,CH2O

（1）定義：

指單位時間內(nèi)使尿液達到等滲，而應從尿中減去或加入的純水量。

第四十八頁，共七十頁。（2）方法

CH2O=V(尿量ml/min)—Cosm(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嚴重減退。

第四十九頁，共七十頁。Acid-basebalanceregulatefounctiontest

1、氯化銨負荷試驗正常：口服NH4Cl，產(chǎn)生酸血癥遠端腎小管排泌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不下降對鑒別I型RTA第五十頁，共七十頁。2、碳酸氫離子重吸收排泄試驗正常：口服NaHCO3，90%HCO3-被近端腎小管重吸收，10%被遠端腎小管重吸收II型腎小管性酸中毒近端腎小管對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第五十一頁，共七十頁。二、尿液的生物化學檢驗尿蛋白選擇性指數(shù)（selectiveproteinuriaindex，SPI）檢測選擇性蛋白尿：指腎小球濾膜對血漿蛋白質(zhì)能否通過具有一定的選擇性，相對分子量較大的不易濾過，反之則易濾過。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。第五十二頁，共七十頁。選擇性指數(shù)測定Ig清除率與轉(zhuǎn)鐵蛋白清除率的比值。尿IgG/血IgGSPI=尿TRF/血TRFSPI<0.1選擇性蛋白尿SPI>0.2非選擇性蛋白尿（IgG，分子量150kD）與轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf，分子量77kD）第五十三頁，共七十頁。意義：1）SPI反映濾過膜的通透性，與其病理組織學有關(guān)2）SPI高則預后差。3）SPI高不能區(qū)分是由于腎小球濾過膜孔徑增大原因還是由于負電荷屏障受損引起的蛋白尿。第五十四頁，共七十頁。SPI對分子大小和電荷的選擇性測定1）分子大小選擇性測定：選擇不帶電荷，分子量不同的右旋糖苷較準確反映腎小球濾過膜的結(jié)構(gòu)損害程度2）電荷選擇性測定：選擇分子大小相同，帶不同電荷，測定尿唾液淀粉酶和尿胰酶排泌比值第五十五頁，共七十頁。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數(shù)的比值來判斷腎小球濾過膜的電荷選擇性。酶排泌分數(shù)=（尿酶×血肌酐）/（血酶×尿肌酐）唾液/胰淀粉酶清除比=尿唾液淀粉酶排泌分數(shù)/尿胰淀粉酶排泌分數(shù)正常人清除比值＜1，如清除比值＞1，提示腎小球濾過膜電荷屏障受損，阻擋血漿中帶陰電荷蛋白濾過能力有所下降。第五十六頁，共七十頁。低分子量蛋白質(zhì)測定：

1、β2-微球蛋白測定

（β2-microglobulin,β2-MG）

淋巴細胞、腫瘤細胞產(chǎn)生

分子?。?1800）、生成量恒定

自由通過腎小球

近端小管重吸收并分解第五十七頁，共七十頁。1)尿液β2-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。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早期，尿中β2-微球蛋白含量增加。第五十八頁，共七十頁。2)β2-m清除率（Cβ2-m）是鑒別輕度腎小管損傷的良好指標。無腎小管損傷時，Cβ2-m多正常。腎小管損傷時，因其重吸收率只要減少10%，尿中β2-m排泄量就要增加30倍左右第五十九頁，共七十頁。3)血清（漿）β2-微球蛋白可較好地評估腎小球濾過功能。腎小球濾過功能受損時，血清（漿）β2-微球蛋白升高比血肌酐更靈敏更顯著。第六十頁，共七十頁。4)腎移植成功后，血β2-m很快下降，當發(fā)生排斥反應時，由于排異引起的淋巴細胞增多及腎功能下降而使β2-m合成增加，血β2-m常升高，往往比血肌酐升高更明顯。第六十一頁，共七十頁。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）腎小球濾過功能受損

（2）惡性腫瘤、炎癥第六十二頁，共七十頁。2、1-微球蛋白肝細胞和淋巴細胞產(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定可以不受尿PH值影響正常人<20mg/g肌酐第六十三頁，共七十頁。臨床價值：血中1-M、β2-M與肌酐呈正相關(guān)尿1-M增高主要見于腎小球通透性改變和腎小管重吸收功能障礙有關(guān)，而且對于腎小管的重吸收障礙1-M要優(yōu)于β2-M，能夠反映腎臟的早期改變。第六十四頁，共七十頁。①尿液α1-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。α1-m產(chǎn)生較恒定，測定不受尿pH等因素的影響，故尿α1-m比尿β2-m更敏感地反映腎小管早期損害。②血清α1-m升高提示腎小球濾過率降低。在Ccr＜100ml/min時，血清α1-m即出現(xiàn)升高。所以血清α1-m可用以