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1、第九章 肾脏疾病的生物化学诊断 肾脏是机体最重要的排泄和内分泌器官，在维持机体内环境的稳定和平衡方面起极为重要的作用。 各种肾脏疾病均可造成机体代谢紊乱，并导致血液、尿液生物化学改变，因此，血、尿的生化检验是肾脏疾病诊断和治疗的重要指标。,主要内容,肾脏的结构和功能 肾脏疾病的生物化学实验室检查 常见肾脏疾病的生物化学测定方法和评价 常见肾脏疾病的生物化学诊断,第一节 肾脏的结构和功能 一、肾脏的基本结构 肾单位是肾脏最基本的功能和结构单位，人每侧肾脏约有80120万个肾单位。肾单位的构成如下： 肾小球 肾小体 肾小球囊 肾单位 近端小管 (近曲小管+髓袢降支粗段) 肾小管 髓袢 远端小管 (
2、髓袢升支粗段+远曲小管) 集合管,二、肾脏的基本生理功能 1泌尿：可排泄代谢产物、废物、毒物、药物等；调节水、电、酸碱、渗透压平衡； 2内分泌：分泌肾素、前列腺素、EPO、1.25二羟维生素D3 3降解肽类激素和内源性活性物质：胰岛素、胰高血糖素 4参与氨基酸和糖代谢 5维持血压,（一） 肾小球滤过功能 （二） 肾小管重吸收功能 （三） 肾小管和集合管的排泌功能,三、肾脏（尿液生成）的三大功能,（一）肾小球滤过功能 1.决定肾小球滤过作用的主要因素 滤过膜面积和通透性 -结构基础 肾小球有效滤过压-动力基础 肾血流量 - 物质基础,l 结构基础-滤过膜面积和通透性：两侧肾单位 约200万个，总
3、滤过面积约1.6m2； 滤过膜组成：毛细血管内皮细胞（窗孔40100nm） 基膜（网孔48nm）， 肾小囊上皮细胞（足细胞），足突间有 裂孔（414nm），上有裂孔膜。 滤过膜屏障： 孔径屏障（机械屏障） 电荷屏障,l 动力基础-肾小球有效滤过压 肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压6.0Pa （血浆胶体渗透压2.7Pa+囊内压1.3Pa）=2.0Pa l 物质基础-肾血流量：正常人安静时肾血流量约10001200ml/min。,2衡量肾小球滤过功能的两个重要指标 1）肾小球滤过率（GFR）：单位时间内两肾生成的滤液量（原尿）。 2）滤过分数（FF）：肾小球滤过量占流经肾小球的血流量的比值。,
4、（二）肾小管的重吸收功能-近曲小管功能 特点： 1）有主动重吸收和被动重吸收； 2）具有选择性 3）重吸收有阈值，即肾小管重吸收具有 最大限度，称最大重吸收量（TmG）。 4）不同部位重吸收内容不同,（三）肾小管的排泄、分泌功能-远曲小管、集合管功能 特点：1）分主动分泌和被动分泌 2）有选择性 3）分泌有阈值，即肾小管分泌具有最大限度，称最大分泌量（TmPAH） 4）泌H+功能：H+Na+交换，重吸收HCO3（近端小管） 5）泌K+功能：k+Na+交换 6）泌NH4+功能,第二节 肾脏疾病的生物化学实验室检查 一、肾脏功能的生物化学检测 （一）肾清除试验（renal clearance te
5、st ，C） 肾清除率：肾脏在单位时间内（min）将多少ml血浆中的某物质全部清除而由尿液排出。,（二）肾小球滤过功能的检测 1肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR） 1）菊粉清除值： 金标准。为植物多糖，分子量小，完全从肾小球滤过，肾小管即不重吸收也不分泌；但为外源性物质，测定方法繁杂； 参考值：125ml/min。,2） 内生肌酐清除值（endogenous creatinine clearance，Ccr）： creatinine为肌肉中磷酸肌酸的代谢产物，人体肌肉以1mg/min的速度将肌酐排入血中，严格控制饮食时，血中浓度比较恒定。肌酐几乎从肾小
6、球全部滤过，肾小管不重吸收，肾小管基本不分泌，但血中浓度较高时可由近端肾小管分泌。 参考值：80120ml/min。,临床意义： Ccr能较早反映肾小球滤过功能并估计损伤程度：灵敏、可靠 Ccr 80 ml/min-有损伤 Ccr 5080 ml/min-不全代偿 Ccr 2550 ml/min-不全失代偿 Ccr 25ml/min-衰竭（尿毒症期） Ccr 10ml/min-尿毒症终末期,文献报道GFR的其他计算方法,2血肌酐（seru creatinine，Scr）、尿素（seru murea，Urea）浓度测定 尿素为蛋白质分解的终末小分子代谢产物。血尿素浓度与机体蛋白质分解代谢、食物中
7、蛋白质含量及肾脏排泄能力有关。在摄入食物蛋白及体内分解代谢较稳定的情况下，尿素和血肌酐浓度取决于肾排泄能力，可在一定程度上反映肾小球滤过功能，是临床常用的肾功能指标。,由于血尿素受高蛋白饮食、胃肠道出血、口服类固醇激素、血容量（不足）等的影响（升高），因此，血肌酐测定较血尿素测定更能准确地反映肾小球功能，但反应较迟钝；而血尿素升高幅度较血肌酐显著，提示为肾前性肾衰。 由于血肌酐和尿素浓度反应肾小球的滤过功能较不敏感，用于作为肾功能不全的诊断指标更有临床应用价值。 参考值：血浆肌酐 男：62115mol/L； 女： 53115mol/L 血清尿素1.787.14mmol/L。,问题： 1.为什么
8、测定Ccr能反映肾小球滤过功能？ 2.为什么血肌酐和尿素浓度 能够反映肾小球的滤过功能？ 反映肾小球滤过功能不如Ccr来的敏感？,3血尿酸测定 尿酸是嘌呤类核酸地终末代谢产物，血尿酸可由肾小球滤过和肾小管排泌。肾排尿酸障碍或各种原因所致的尿酸生成异常增多，可使血尿酸显著增高。与痛风、核酸代谢增强、慢性肾功不全有关。 参考值：男性：148.7416.4mol/L， 女性：89.2356.9mol/L。,4血半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（cystatin C）测定 又称光抑素，属非糖基化的碱性蛋白质，M：13KD，机体几乎所有有核细胞均能产生，产量相对恒定。其完全由肾小球滤过并几乎全部被近曲小管重吸收和
9、分解，因此尿中浓度很低。 临床意义：血cysC是一种反映肾小球滤过功能的较为理想的内源性物质，与肾小球滤过率相关性良好，且敏感性高于血肌酐。 参考值：0.62.5mg/L,5氨甲酰血红蛋白测定 血液中的尿素可扩散进入红细胞内而分解成铵（NH4+）和氰酸盐，后者使Hb形成氨甲酰血红蛋白（CarHb），为不可逆反应。 血液CarHb浓度与血清尿素浓度和尿素在血液中存在的时间有关，它反映的不是血液即刻的尿素浓度，而是近4周左右期间尿素的平均水平。 意义：在鉴别急、慢性肾衰和评价血透析疗效上，较单次血尿素、肌酐测定更有价值。,6血清中分子物质测定 指血清中分子量在200300的物质，是引起尿毒症各种并
10、发症的主要毒素，主要有：甲基胍、胍基乙酸、酚、羟基酚酸、芳香烃、吲哚类物质、胺和多胺等。 测定患者血清中分子物质，对估计疾病的严重程度及血透析疗效有一定价值。,（三）肾血（血浆）流量测定 是指单位时间内流经肾脏的全血或血浆量。常规用肾图，能比较敏感地反映肾的血浆流量。 以往用对氨基马尿酸（PAH）或碘瑞特的肾清除值进行测定。但PAH为外源性物质，操作复杂，现临床上不采用。,（四）肾小管和集合管功能测定 1肾小管重吸收功能测定 可测定肾脏对某物质的重吸收率和排泄分数。 重吸收率：指某物质（磷）的重吸收量，占肾小球滤过总量的比率。 排泄分数：指某物质尿排除部分，占肾小球滤过总量的比率。 排泄分数=
11、1-重吸收率,1）尿钠与滤过钠排泄分数。 2）肾小管葡萄糖最大重吸收率（TmG）测定,2肾小管排泄功能测定 1）酚红排泄试验（PSP）：主要判断近端小管排泌功能，但敏感性低。 2）对氨基马尿酸（PAH）最大排泄率试验：较好地反映有功能的肾小管的数量和质量（排泌功能），但操作复杂，仅用于科研。,3肾小管和集合管水、电调节功能检查 1）尿比重与尿渗透量： 二者均能反映尿中溶质的含量。 尿比重：主要指尿液中溶质分子的重量，易受溶质微粒大小和性质的影响； 尿渗透量：是反映尿中各种溶质微粒的总数目，与溶质的分子相对重量、微粒体积大小和带电荷量无关， 因而，测定尿渗透量比尿比重更能反映肾浓缩和稀释功能。,
12、参考值：尿渗透量 ：6001000mOsm/kgH2O； 血浆渗量: 280310 mOsm/kgH2O 尿渗透量 : 血浆渗量: 3 :14 :1。 临床意义：高渗尿-尿已浓缩； 低渗尿-尿已稀释； 等渗尿-肾小管浓缩稀释功能减退。,4肾小管、集合管排酸碱功能检查 （1）总排泄量测定 1）直接排H+测定（游离H+、pH计直接测定） 2）有机酸：磷酸根、硫酸根 3）NH4+酸 尿H+总排泄量（UH）=UTA+U NH4+-UHCO3,（2）氯化铵（酸）负荷试验： 给病人服用酸性药物氯化铵，观察远端小管排酸（H+）能力。若酸性物质不能排出，尿液酸化受损，即可提示远端小管酸化功能障碍。 参考值：服
13、用氯化铵2h后，尿pH5.5 临床意义： 尿pH5.5者，为型肾小管酸中毒,（3）HCO3（碱）负荷试验： 给病人服用碱性药物碳酸氢盐，使尿液碱化，观察近端小管重吸收（HCO3）能力。若近端小管受损，其重吸收HCO3功能减退，即可提示近端小管酸中毒。 参考值：正常人1%，几乎接近“0” 临床意义：型肾小管酸中毒15%； 型肾小管酸中毒5%,二、尿蛋白和尿酶检查 （一）尿蛋白检查,1肾小球性蛋白尿 （1）尿蛋白的选择性 选择性蛋白尿：指肾小球滤膜对血浆蛋白能否通过具有一定的选择性。肾小球滤膜损伤较轻，通透性轻度增高，尿中仅有少量的大分子量蛋白质，称为； 非选择性蛋白尿：肾小球滤膜损伤严重，通透性
14、显著增高，尿中有大量的大分子量及中、小分子量蛋白质，称为。,选择性指数（SPI）测定： SPI=（尿IgG/血IgG）/（尿Tf/血Tf） 参考值：SPI0.1 临床意义：反映肾小球滤过膜的通透性损害程度， 可预测肾小球疾病的治疗反应和估计预后。 SPI0.1-选择性蛋白尿，对激素治疗反应好，预后好；SPI0.2-非选择性蛋白尿，对激素治疗反应 差，预大多 不良。,（2）尿微量清蛋白及免疫球蛋白测定 指常规定性或定量难以检出的一些尿蛋白。 临床意义：肾小球病变早期诊断 推测肾小球病变严重程度 Alb-IgG、IgA-IgM 轻度病变 病变向慢性过渡 预示肾衰,2肾小管性蛋白尿 肾小管性蛋白尿：
15、 指当近曲小管受损对正常滤过的蛋白质重吸收障 碍，尿中低分子量蛋白质排泄增加，称为 。 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质。此组尿蛋白排出量增加是肾近曲小管受损的标志。 主要有：1-微球蛋白、2-微球蛋白、溶菌酶、视黄醇结合蛋白（RBP）、尿蛋白-1。,（1）2-微球蛋白（retinoid binding protein，RBP）的测定 M：1.18万，主要由淋巴细胞产生，肿瘤细胞合成能力非常强。可从肾小球自由滤过，约99.9%在近端小管重吸收降解，仅0.1%从尿中排出。,2-微球蛋白意义： 尿液2-m升高是近端小管受损的灵敏、特异 指标。其C2-m是鉴别轻度肾小管损伤的良好指标。 鉴别肾小球或肾小管损伤（C2-m和C2-m/CALB）。 了解肾小球滤过功能：血2-m升高于GFR呈直线负相关，且比血肌酐浓度增高更早，更显著。 监测肾移植排斥反应，且比血肌酐敏感。 血2-m升高-肾移植排斥 血2-m下降-肾移植成功 鉴别上、下泌尿系统感染：前者尿2-m增高,（2）1-m 肝细胞和淋巴细胞产生的糖蛋白，M：2633kD。可从肾小球自由滤过，近端肾小管重吸收降解，仅少量
