肾脏疾病的生物化学检验.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 肾脏疾病的生物化学检验,本章内容概要：,本章教学要求：,第二节 肾脏功能试验,第一节 概述,掌握,:,内生肌酐清除试验：原理、方法、计算；血尿素、肌酐及尿酸测定：方法、原理、临床意义。,熟悉,:,肾脏的结构、功能,；,尿液微量蛋白的测定；肾脏功能试验的选择原则与应用。,了解,:,肾脏的基本结构，常见肾脏疾病的生物化学诊断。,第一节 概 述,肾脏结构,肾脏的功能,一、肾脏结构,（一）解剖学结构,肾脏,髓质,皮质,肾小球,肾小管,肾锥体,髓袢,集合管,乳头管,（二）肾脏的组织学结构,1,、肾小球,:,毛细血管球、肾球囊,2,、肾小管,:,近端小管、髓袢、远端小管,（三,）肾脏的血供,3,、集合管,肾动脉血流来自于腹主动脉,以每克,组织计算，肾脏是全身血流量最多的器官,肾单位的组成,肾小球,肾小体 肾小囊,肾 远端小管 远曲小管,远曲小管髓袢粗段,肾小管 髓袢细段 远曲小管髓袢细段,近曲小管髓袢细段,近端小管 近曲小管,近曲小管髓袢粗段,集合管,二、肾脏的生理功能,排泄功能：排泄水、代谢产物和废物,调节功能：调节水、电解质和酸碱平,衡,内分泌功能：肾素,促红细胞生成素,前列腺素,重要生理功能,（一）尿液的生成,1,、,肾小球滤过,血液 肾小球滤过 肾小管重吸收 肾小管与集合管分泌 尿液,血液流经肾小球毛细血管网时，血液中的水、小分子溶质和分子量较小的血浆蛋白质，均可以通过肾小球滤过膜进入肾球囊的囊腔中，形成原尿。,影响原尿生成的因素,肾小球滤过膜的通透性,有效滤过压（,effective filtration pressure,）,肾血流量（,renal plasma flow,）,决定肾小球滤过作用的因素主要有三方面：滤过膜的通透性是滤过的结构基础；有效滤过压是滤过的动力；肾血浆流量是滤过的物质基础。,1),肾小球滤过膜：,肾小球毛细血管内皮细胞层,基底膜层,肾球囊上皮细胞,2,）滤过膜的屏障作用由两部分组成,（,1,）机械性屏障；（,2,）电荷屏障；,3,）有效滤过压由三种力组成，根据三种力作用方向的不同，可有：肾小球有效滤过压,=,肾小球毛细血管压,-,（血浆胶体渗透压,+,囊内压）,肾小球的滤过量大小可用肾小球滤过率表示（,GFR,），即单位时间内两肾生成的滤液量。肾小球滤过功能在肾的排泄功能中占有重要位置，,GFR,可作为衡量肾功能的重要指标。,2,肾小管重吸收,（,1,）近端小管：肾小管的重吸收作用主要在此段进行。,（,2,）髓袢：此段在尿液的浓缩稀释中起重要作用。,（,3,）远端小管：此段参与机体对体液和酸碱平衡的调节，在维持机体内环,境的稳定中起重要作用。,经过肾小管的重吸收以后，最终进入集合管的滤液不到原尿的,2,。,肾小管和集合管的重吸收是有“选择性”的，原尿中的葡萄糖、氨基酸和少量蛋白质全部被肾小管重吸收，水和电解质大部分被吸收，尿素只有小部分被重吸收，肌酐则完全不被重吸收。,重吸收是小管上皮细胞将小管液中的水分和某些溶质，部分的或全部的转运到血液的过程。,3,肾小管与集合管分泌,（,1,）,H,+,、,K,+,、,NH,4,+,：,为肾小管与集合管分泌的机体正常代谢产物；,（,2,）对氨基马尿酸、肌酐等都是正常机体代谢产物，既能从肾小球滤过，又,能从肾小管、集合管分泌。,（,3,）进入体内的一些外来物质，如酚红、青霉素等药物也由肾小管与集合管,分泌到尿液中。,肾小管和集合管的上皮细胞能够将细胞或血液中的一些物质转运到管腔中,（二）肾脏的内分泌功能,1,肾素,-,血管紧张素,-,醛固酮系统（,renin-angiotension-aldosterone system,）,2,激肽释放酶,-,激肽,-,前列腺素（,killikrein-kinin-prostaglandin,）系统,3,促红细胞生成素（,erythropoietin,，,EPO,）,4,1,，,25-,二羟维生素,D,3,此外，肾脏也是一些激素的代谢场所靶器官,第二节 肾脏疾病的生化实验室检查,肾脏,功能试验,血清非蛋白氮测定,尿液成分检测：,尿液,pH,、密度测定等,总蛋白、微量蛋白的测定,一、肾脏功能实验,物质经肾排出的方式分为：,（,1,）全部由肾小球滤出，肾小管不吸收、不排泌，如菊粉，可作为肾小球滤过率测定的理想试剂，能完全反映肾小球滤过率（,GFR,）。,（,2,）全部由肾小球滤过，不被肾小管重吸收，很少被肾小管排泌，如肌酐等，可基本代表,GFR,。,（,3,）全部由肾小球滤过后又被肾小管全部吸收，如葡萄糖，可作为肾小管最大吸收率测定。,（,4,）除肾小球滤出外，大部分通过肾小管周围毛细血管向肾小管分泌后排出，如对氨马尿酸，可作为肾血流量测定试剂。,（一）,肾小球功能检查,1,、,肾小球滤过率（,glomerular filtration rate,GFR,）：,a,）概念：指在单位时间内（,min,）经过肾小球滤出的血浆液体量；,b,）作用：是反映肾小球滤过功能的客观指标；,c,）参考值：,120160ml/min,2,、,肾清除率,(,renal clearance rate C,)：,a,）概念：指双肾于单位时间内（,min,）内，能将若干毫升血浆中所含的某物质全部加以清除。,b,）作用：利用清除率可分别测定肾小球滤过率，肾血流量、肾小管对各种物质的重吸收和分泌作用。,3,、,肾小球滤过功能检查,内生肌酐清除率,(Ccr),测定：,1),来源：肌酐是肌酸的代谢产物，人体血液中肌酐的生成可有内、外源性两种，,如在严格控制饮食条件和肌肉活动相对稳定的情况下，血肌酐的生成量和尿的排出量较恒定，其变化主要受内源性肌酐的影响，而且肌酐分子量为,113,，大部分从肾小球滤过，不被肾小管吸收，且排泌量很少。,2,）,Ccr,概念：,指肾在单位时间内，把若干毫升血液中的内生肌酐全部清除出去，称为内生肌酐清除率。,3,）,Ccr,实验的作用：,反映肾小球滤过功能。,4,）参考值：,成人：,80120ml/min,5,）,Ccr,测定的,临床意义：,判断肾小球损害的敏感指标：,当,GFR,低到正常值的,50%,，,Ccr,测定值可低至,50ml/min,，但由于肾脏有强大的储备能力，血肌酐、尿素测定仍可在正常范围，故,Ccr,是较早反映,GFR,的敏感指标。,评估肾功能受损害程度：,51 Ccr 70,ml/min,轻度损害,31 Ccr 50,ml/min,中度损害,Ccr,3,0,ml/min,重度损害,指导治疗：,慢性肾衰竭时：,Ccr3040ml/min,，应限制蛋白质的摄入；,Ccr30ml/min,，注意选择利尿剂，,氢氯噻嗪等利尿治疗无效；,Ccr,10,ml/min,应进行肾替代治疗，对袢利尿剂（如呋塞米、利尿酸钠）的反应也极差。,调节用药剂量和决定用药时间间隔（由,肾,代谢或以肾排出的药物）,4,）根据,Ccr,将肾功能进行分期：,第,1,期（肾衰竭代偿期）,51Ccr80,ml/min;,第2期（肾衰竭失代偿期）,20,Ccr50,ml/min;,第3期（肾衰竭期）,10 Ccr 19,ml/min;,第4期（尿毒症期或肾衰竭终末期）,Ccr25,两小时排出量,55,总排出量,70,要求,实验前病人要适量饮水，在注射酚红前,30,分钟排尿一次。注射后,15,、,30,、,60,、,120,分钟，分四段留取尿液，标明时间，送化验室检查。,临床意义,两小时内酚红总排除出量,2500ml/24h,），低比重尿，夜尿增多，或比 重固定在，表明肾小管浓缩功能差。,一、血清尿素、肌酐、尿酸的测定,非蛋白氮化合物：,尿素、尿酸、肌酐、肌酸、氨、氨基酸、核苷酸等,测定的意义：,非蛋白氮化合物是体内蛋白质、肌酸、核酸等的代谢产物，,均由肾脏排泄，,在,一定程度上反映了肾脏的功能，是临床常用,的肾功能指标。,（一）血清尿素的测定,血清尿素水平在一定程度上反映了肾小球的滤过能力。,1,测定方法,直接法：二乙酰一肟法,间接法：脲酶法,（,1,）二乙酰一肟法（直接法）：,540nm,处有吸收峰,（,Fearon,反应）,（,2,）脲酶法（间接法）,第一步：,，,首先利用脲酶催化尿素水解生成铵盐，铵盐在碱性条,件下释放出氨。然后再用不同的方法测定铵盐或氨，在测,定过程中需防止外源性氨的污染。,酶偶联速率法：,第二步：,纳氏试剂显色法：,或,酚,-,次氯酸盐显色法：,（波氏法）,或,2,、方法学评价,二乙酰一肟法：,灵敏度高、操作较为简便线性范围较窄（,150mmol/L,）,特异性不高；本法难以实现自动化，目前临床上已很少使用。,脲酶法：,特异性强，反应专一，易受体液及环境中氨的干扰，因此测定时需严防外源性氨的污染。一般用于手工操作测定，适合基层单位开展；但试剂稳定性差。,酶偶联速率法：,准确度和灵敏度较高，多用于自动分析系统，试剂较贵,电导法：,准确性高，反应所需时间很短，适合自动化分析，但规范实验条件有一定困难。,【,参考范围,】,血清,L,（速率法）,尿液,357,535mmol,24h,（速率法）,【,临床意义,】,由于肾脏有强大的,储备能力,，因此，仅在肾小球滤过率下降至正常的,50,以下时，血浆或血清中尿素浓度才会升高，故该指标灵敏度不高，不能作为早期肾功能指标。尿素作为肾脏功能指标，还会受到许多肾外因素的影响。各种原因如肝功能衰竭等导致血清氨水平升高，都会使尿素测定的结果偏高。,血清尿素和血清肌酐浓度与,GFR,的关系见图,14-2,。,（二）血清肌酐的测定,外源性肌酐,内源性肌酐,在控制外源性肌酐摄取时，测定血清肌酐可作为肾滤过功能的指标。,1,测定方法,（,1,）,Jaffe,反应法（苦味酸法）：肌酐与碱性苦味酸作用，生成,黄红色化合物，在,510nm,处比色分析。,（,2,）酶偶联速率法：,在,340nm,处监测吸光度值的降低，可测量肌酐含量。,2,方法学评价,Jaffe,反应法,是测定肌酐常用的方法，适用于血、尿标本的检测。但最,大的问题是,非特异性干扰大（假肌酐）。,特异性高，适用于自动化分析。但试剂价格昂贵且不易保存。,酶偶联速率法,假肌酐：一些具有,还原性能与碱性苦味酸生成红色的物质,维生素,C,、丙酮、乙酰乙酸、,-,酮酸、葡萄糖、蛋白质以及头孢菌素类抗生素、强心甙、甲基多巴等,排除假肌酐的干扰：,吸附法,速率法,二次读数法,在手工操作中制备无蛋白滤液或加入十二烷基硫酸钠去除,蛋白质干扰，在连续流动自动化生化分析仪中可采用透析器,清除蛋白质。,在缓冲液中加入硼酸盐消除葡萄糖、维生素,C,的干扰。,【,参考范围,】,血清,44,133mol,L,（速率法）,尿液（苦味酸法）婴儿,88,176mmol,kg24h,儿童,44,352mmol,kg24h,成人 男,7,18mmol,24h,女,16mmol,24h,【,临床意义,】,血清肌酐浓度较血清尿素浓度更能准确地反映肾小球的功能。在临床上同时测定血清肌酐浓度和血清尿素浓度，在鉴别肾前性或肾后性尿毒症上有一定意义。,3,内生肌酐清除率,在控制外源性肌酐摄取的情况下，体内肌酐产量恒定，并且由于前述肌酐在肾脏中的排泄方式，故临床上通过内生肌酐清除率近似地反映肾小球滤过功能，称为内生肌酐清除率。,内生肌酐清除率,肾清除率：,指单位时间内多少毫升血浆中的某物质经肾脏清除。,若某物质由肾小球滤过后，既不被肾小管重吸收又不被肾小管所分泌，那么它的肾清除率可以反映肾小球滤过率（,GFR,）。,（,1,）测定方法,受试者禁食肉类三天，试验日禁用茶、咖啡，停用利尿剂，试验前避免剧烈运动，饮用足量的水，使尿量不少于,1ml,min,。,准确收集,24,小时尿，记录尿量、身高、体重。,在收集尿液的同时，最好在收集尿液的中期，收集血样。,对收集的尿样及血样进行肌酐测定。,按照下列公式计算内生肌酐清除率。,U,：尿液肌酐浓度（,mol,L,）,V,：每分钟尿量（,ml,min,）,P,：血肌酐浓度（,mol,L,）,：标准体表面积（,m,2,）,A,：实际体表面积（,m,2,）,【,参考范围,】,80,120ml,min,1,.73m,2,（,2,）方法学评价：,操作简便,及时检测或将尿标本冷藏可减少此误差。测定前,应充分饮水，使尿量不少于,1ml,min,【,临床意义,】,Ccr,降低可反映肾小球的早期损害，并可根据其降低的程度来判断肾小球滤过功能损伤程度：,Ccr,也用于指导治疗。,（三）血清尿酸的测定,来自体内和食物中嘌呤代谢的最终产物，主要从肾脏排泄。血尿酸浓度受肾小球滤过功能、肾小管重吸收及分泌功能的影响,1,测定方法,（,1,）磷钨酸法：无蛋白滤液中的尿酸在碱性条件下使磷钨酸还,原生成蓝色的钨蓝，可在,650,700nm,波长下进行比色测定。,（,2,）尿酸酶法：,尿酸可在尿酸酶的作用下氧化生成尿囊素、,CO,2,、及,H,2,O,2,。,根据测定方法可分为三类：,酶联紫外分光法,紫外分光法：尿酸酶催化前后吸光度的差值与尿酸浓度成正比。,酶联比色法：,2,方法学评价,尿酸酶酶联紫外分光法适合于自动化分析,磷钨酸法试剂易得、费用低廉，但灵敏度较低,尿酸酶,-,紫外分光法简单、快速、特异性好、灵敏度高、易于,自动化，但需要精密仪器，标本中蛋白质会提高空白管的吸光,度。,【,参考范围,】,血清 成人 男,210,430mol,L,女,150,370mol,L,尿液,15,45mmol,24h,【,临床意义,】,诊断痛风,二、尿液总蛋白、微量蛋白的测定,（一）尿液总蛋白的测定,2,尿蛋白的定量测定,1,尿蛋白的定性检查,3,尿液蛋白质电泳,4,方法学评价,【,参考范围,】,儿童,40mg,24h,成人,30,130mg,24h,【,临床意义,】,用于泌尿系统疾病及一些全身性疾病的筛选、,疗效观察等,（二）尿液微量蛋白的测定,蛋白尿是肾脏疾病的一个重要指标，在某些肾脏病早期，尿常规测定常为阴性，尿中蛋白质含量实际已有微量的增加。为早期发现肾脏疾病，必须做一些尿中微量蛋白的检测，以监测肾脏以及某些其它器官的功能状态，提供可靠的生化指标。,随着免疫化学技术的发展，已能检测纳克/毫升（,ng/ml）,水平的微量蛋白尿，对肾脏及肾脏有关疾病的早期诊断具有重要的意义。,1,微量白蛋白,2,2-,微球蛋白,3,Tamm-Horsfall,蛋白,4,-,微球蛋白,5,纤维蛋白降解产物,6,视黄醇结合蛋白,1,、肾小球性微量蛋白,是由于肾小球基底膜（,GBM）,滤过屏障损伤或缺陷所致，分子是以中、高分子量蛋白质（60000-500000）为主，组成成份为白蛋白和球蛋白，如：,Alb、IgG、IgA、IgM、2M、TRF、C3,等。这些蛋白成份的质与量常与肾小球滤膜的损伤程度有关。,选择性指数（,SPI,）：即测定,IgG,清除率与转铁蛋白清除率的比值。,SPI,者为选择性蛋白尿，者属非选择性蛋白尿。,SPI,可推测病理类型：蛋白尿选择性可反映肾小球滤过膜的通透性，在某种程度上与肾小球疾病的病理组织学改变有一定关系。可预测治疗反应及估计预后：选择性高者预后好，反之预后差。,（,2,）白蛋白、免疫球蛋白测定应用,原发性肾小球疾病尿蛋白（,Alb）,可增高，若,Alb,持续增高，而,IgG、IgA、IgM,正常，常提示为肾小球病变轻微。,IgM,升高可反映肾小球损害的严重性。尿,Ig,检测有助于肾脏疾病分期及预后判断。尿中,Alb,及,IgG,出现提示病变向慢性过渡，尿中,IgM,出现对预测肾衰有重要价值。,系统性疾病（如,SLE、,糖尿病、过敏性紫癜、乙型肝炎、多发性骨髓瘤等）患者尿中,Alb,和,Ig,如果增高，提示肾脏已受累，也可判断肾损害的严重程度。尿,TRF,较,Alb,和,Ig,更敏感地反映糖尿病早期肾损害。,2,、肾小管性蛋白尿,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。此组蛋白尿排量增加是肾近曲小管受损的标志。此组蛋白主要有视黄醇结合蛋白（,RBP）、,2,-,微球蛋白（,2,MG）,血,2,-,微球蛋白,(,2,-M,),测定,正常人血中,2,-,微球蛋白测定（,2,-M,）浓度很低，可自由通过肾小球，然后在近端小管内几乎全部被重吸收。,尿液,2,MG,升高是反应近端小管受损的非常灵敏和特异的指标：近端小管是,2,MG,在体内处理的唯一场所，故近端小管受损时尿,2,MG,浓度明显增加，说明肾小管重吸收障碍，称为肾小管性蛋白尿，以区别于以白蛋白为主的肾小球蛋白尿。,1,-,微球蛋白（,1,-m,）是相对分子量为,26000-33000,的糖蛋白，容易透过肾小球滤过膜，绝大部分又被肾小管重吸收，在肾脏病诊断方面被认为具有重要价值。肾小管对,1,m,重吸收障碍先于,2,m,，因此，尿,1,m,比,2,m,更能反映肾脏早期病变,视黄醇结合蛋白（,RBP,）视黄醇结合蛋白（,RBP,）是存在于血液中的一种低分子蛋白，相对分子量约为,21000,。在正常人当血液中的,RBP,一旦经肾小球滤过后，则在肾近曲小管重吸收，因此，正常人尿中,RBP,排量极少（约,100g/24h,）。尿,RBP,排量升高能敏感的反映肾近曲小管的损害程度。,(1),肾小球滤过功能下降，,2,-M,升高。,(2),体内有炎症或肿瘤时增高。,2,-M,检测不受年龄、性别、肌肉组织多少的影响,TH,糖蛋白,Tamm-Horsfall,蛋白（,THP,）正常时,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。尿中,THP,检测用于诊断、监测肾小管损伤（如毒物、肾移植排异反应）。,三、,尿酶的检测,正常尿含酶量极少，肾脏疾患时血液中以及肾组织中的某些酶可在尿中出现，从而使尿酶活性发生改变，这些改变和肾脏病变有关。目前已知尿酶有,40,多种，认为对肾脏疾病较有诊断价值的尿酶约有,10,多种，主要有：乳酸脱氢酶（,LDH,）、碱性磷酸酶（,ALP,）、亮氨酸氨基肽酶（,LAP,）等属于反映代谢的酶；溶菌酶（,LYS,）、,-,葡萄糖苷酸酶（,-GLU,）、,N-,乙酰,-,氨基葡萄糖苷酶（,NAG,）等为溶酶体的酶；,-,谷氨酰转肽酶（,-GT,）和丙氨酸氨基肽酶（,AAP,）是反映近端肾小管刷状缘功能的酶。,1,、,N-,乙酰,-,氨基葡萄糖苷酶（,NAG,）,NAG,是一种溶酶体酶，相对分子量约,130000-140000,，广泛分布于各组织中，血液中的,NAG,因相对分子量大，不能经肾小球滤过，肾小球功能正常时，尿中,NAG,不是来自血浆。肾组织特别是肾小管上皮细胞含有丰富的,NAG,，其浓度远高于输尿管及下尿道，一般认为尿中,NAG,活性增高可作为肾损伤的标志。测定尿,NAG,常能发现早期的肾毒性损害。肾移植急性排异反应时，尿,NAG,常明显升高，甚至早于肾功能的改变。,NAG,在尿中比较稳定，检测方法相对简易，检测值可靠，并较其它尿酶更敏感地反应肾脏病变。,临床应用：各种肾脏疾病：急慢性肾功能不全、肾病综合症 肾移植排斥反应：早期诊断药物性肾损害：其他系统疾病：糖尿病肾病、高血压肾病,2.,-,葡萄糖苷酶（,-GLU）-GLU,主要存在于肾小管上皮细胞刷状缘，在血清中的含量极低，且分子量大（9万），不易通过肾小球，因而尿中的,-GLU,主要来自肾小管上皮细胞。临床意义：肾小管损伤的敏感指标,（一）肾脏功能试验的组合分析,（二）肾脏功能试验的选择原则,五、肾脏功能试验的选择原则与应用,（三）肾脏功能指标的临床应用,1.,急性肾小球肾炎,2.,肾病综合征,