臨床生物化學(xué)/早期腎損傷的生化診斷

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臨床生物化學(xué)

腎功能不全的實(shí)驗(yàn)室生物化學(xué)診斷
- 腎功能不全的生化診斷及評(píng)價(jià)
  - 蛋白尿
  - 腎功能試驗(yàn)
  - 早期腎損傷的生化診斷
  - 腎小球-腎小管損傷標(biāo)志物的組合分析

蛋白尿是腎臟疾病的一個(gè)重要指標(biāo)，在某些腎臟病早期，尿常規(guī)測(cè)定常為陰性，尿中蛋白質(zhì)含量實(shí)際已有微量的增加。為早期發(fā)現(xiàn)腎臟疾病，必須做一些尿中微量蛋白的檢測(cè)，以監(jiān)測(cè)腎臟以及某些其它器官的功能狀態(tài)，提供可靠的生化指標(biāo)。隨著免疫化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已能檢測(cè)納克/ml（ng/ml）水平的微量蛋白尿，對(duì)腎臟及腎臟有關(guān)疾病的早期診斷具有重要的意義。

尿微量蛋白是指常規(guī)定性或定量難以檢出的一些尿蛋白，其理化性質(zhì)、合成部位、生理功能都各不相同。正常情況下，尿中這些蛋白質(zhì)總含量?jī)H為微克至毫微克水平，某些腎臟疾病或尿路其它部位分泌的蛋白可在病理乃至正常情況下出現(xiàn)于尿中。目前最常檢查的有：白蛋白（albumin，Alb）、轉(zhuǎn)鐵蛋白（transferrin，Tf）、α₁-微球蛋白（α₁-microglobulin，α₁m）、β₂-微球蛋白（β₂-microglobulin，β₂m）、溶菌酶（lysozyme，LYS）、TH糖蛋白（Tamm-Horsfallprotein，THP）、纖維蛋白降解產(chǎn)物（fibrindegradation products，FDP）、C₃、IgG、IgA、IgM、本周蛋白（Bence-Jones protein，B-JP）、視黃醇結(jié)合蛋白（retinal binding protein，RBP）、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶（N-acetyl-β-D-glu-cosaminidase，NAG）、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、α₂巨球蛋白（α₂-macroglobulin，α₂-MG）等。

㈠腎小球性微量蛋白

尿微量蛋白檢測(cè)目的在于早期發(fā)現(xiàn)腎臟疾病。腎小球?yàn)V過膜通透性增加和濾膜的靜電屏障受損，使腎小球?yàn)V液中的蛋白質(zhì)增加，若超過腎小管重吸收的閾值，尿中出現(xiàn)高分子蛋白，構(gòu)成腎小球性蛋白。腎小管性蛋白尿包括Alb、IgG、IgA、IgM、C₃、Tf、α₂-MG等出現(xiàn)或增多，對(duì)各類腎小球病變具有特異性鑒別診斷價(jià)值。相對(duì)分子量大小反映腎小球?yàn)V膜通透性的改變程度，尿Ig檢測(cè)有助于腎臟疾病分期及預(yù)后判斷。

⒈選擇性蛋白尿腎小球通透性改變可用選擇性蛋白尿表示。選擇性蛋白尿是指腎小球?yàn)V膜對(duì)血漿蛋白能否通過具有一定的選擇性。相對(duì)分子量較大的蛋白質(zhì)不易濾過，相對(duì)分子量較小的蛋白質(zhì)較易濾過，即選擇性濾過。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。非選擇性蛋白尿是指不論蛋白質(zhì)相對(duì)分子量大小，以同樣的速率濾過，此時(shí)尿中有大量大分子蛋白質(zhì)排出。

蛋白尿選擇性估計(jì)，在臨床上一般有兩種方法：

⑴選擇性指數(shù)（selectiveproteinuria index，SPI）：即測(cè)定IgG清除率與轉(zhuǎn)鐵蛋白清除率的比值。

SPI＜0.1者為選擇性蛋白尿，＞0.2者屬非選擇性蛋白尿。

⑵測(cè)定尿中兩種大小懸殊的蛋白質(zhì)（如Tf與IgM或α₂-MG）：以其相對(duì)清除率對(duì)數(shù)與相對(duì)分子量對(duì)數(shù)繪制的直線斜率θ角來表示。通常先代入直線方程，求出直線斜率K，查三角函數(shù)表或計(jì)算θ角。θ＞64°為選擇性好，53°-64°為一般選擇性，＜53°為非選擇性。

以上無論IgG、Tf、Alb的測(cè)定，由于高靈敏度、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的酶聯(lián)免疫法（ELISA）替代了放射免疫法（RIA）在臨床的應(yīng)用，為快速、準(zhǔn)確的判斷提供了可行性。

SPI可推測(cè)病理類型：蛋白尿選擇性可反映腎小球?yàn)V過膜的通透性，在某種程度上與腎小球疾病的病理組織學(xué)改變有一定關(guān)系?？深A(yù)測(cè)治療反應(yīng)及估計(jì)預(yù)后：選擇性高者預(yù)后好，反之預(yù)后差。

⒉白蛋白、免疫球蛋白測(cè)定應(yīng)用ELISA法測(cè)定免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）及白蛋白（Alb），檢出量可達(dá)到ng/ml水平，在腎臟病早期，尿常規(guī)陰性時(shí)，即腎小球?yàn)V膜通透性改變而腎小管未受累，尿中β₂m和THP含量正常時(shí)，檢測(cè)尿微量蛋白為腎小球病變的早期診斷提供線索。

尿微量蛋白的測(cè)定可推測(cè)腎小球病變的嚴(yán)重性。腎小球輕度病變時(shí)尿中Alb增高；當(dāng)腎小球進(jìn)一步受損時(shí)，尿IgG及IgA增高；腎小球嚴(yán)重病變時(shí)尿中IgM增高。尿中Alb及IgG出現(xiàn)提示病變向慢性過渡，尿中IgM出現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)腎衰有重要價(jià)值。全身性疾病累及腎臟，尿中出現(xiàn)Alb及IgG作為腎小球受損的一個(gè)過篩試驗(yàn)，尿IgA增高可見于炎癥性小管及間質(zhì)性病變尿常規(guī)陰性者。

⒊纖維蛋白降解產(chǎn)物（FDP）測(cè)定任何原因所引起的體內(nèi)凝血功能亢進(jìn)，均可同時(shí)促發(fā)纖維蛋白溶解（纖溶）系統(tǒng)，以保持動(dòng)態(tài)平衡。腎小球腎炎是一種免疫性損傷，在發(fā)病過程中存在著腎小球毛細(xì)血管局部凝血以及纖維蛋白沉著，繼而導(dǎo)致纖溶亢進(jìn)，尿纖維蛋白尿降解產(chǎn)物（FDP）生成增多。FDP屬肽類碎片，正常人尿液中無FDP，尿FDP的出現(xiàn)意味著腎內(nèi)有凝血和纖溶現(xiàn)象，也提示存在炎癥，可用來鑒別腎炎和腎病。腎病患者尿中FDP陰性約占80％，腎炎患者尿FDP的含量往往與尿蛋白成正比，而腎病患者尿FDP和尿蛋白無明顯關(guān)系。動(dòng)態(tài)地觀察尿FDP的變化，對(duì)腎移植后排斥反應(yīng)的診斷也有一定意義。一般說來，腎移植后尿中FDP持續(xù)升高的，往往提示即將出現(xiàn)排斥反應(yīng)。FDP的測(cè)定方法目前多采用免疫學(xué)方法。

㈡尿低分子量蛋白

尿低分子量蛋白是一組能自由通過腎小球?yàn)V過膜而在腎近曲小管全部吸收的蛋白。此組蛋白尿排量增加是腎近曲小管受損的標(biāo)志。此組蛋白主要有視黃醇結(jié)合蛋白（RBP）、β₂-微球蛋白（β₂m）、α₁-微球蛋白（α₁m）、和Tamm-Horsfall蛋白（THP）。

⒈β₂-微球蛋白（β₂m）測(cè)定 β₂-微球蛋白（β₂m）是一種相對(duì)分子量小的蛋白質(zhì)，分子量為11800，主要由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，腫瘤細(xì)胞合成β₂m的能力非常強(qiáng)。由于β₂m相對(duì)分子量小，進(jìn)入血循環(huán)的β₂m可從腎小球自由濾過，約99.9％被近端小管重吸收，僅0.1％由終尿排出體外。β₂m幾乎全部在腎進(jìn)行分解代謝而不會(huì)以原形重吸入血而影響濃度。腎病患者β₂m合成速度比正常高4-7倍。

測(cè)定血清和尿液β₂m目前主要用酶聯(lián)免疫抑制試驗(yàn)。

腎小球?yàn)V過率（GFR）及腎血流量降低，則血清β₂m升高，β₂m與GFR呈直線負(fù)相關(guān)。當(dāng)腎小球?yàn)V過功能減退，β₂m即開始上升，故測(cè)定血清β₂m能較好地了解腎小球?yàn)V過功能，并且較血肌酐濃度增高更早、更顯著；腎移植成功后血清β₂m很快下降，甚至比血肌酐濃度下降更早，當(dāng)發(fā)生排異反應(yīng)時(shí)，由于腎功能下降及排異引起的淋巴細(xì)胞增多而使β₂m合成增加，血清β₂m常升高，且往往較血肌酐升高早更明顯。

尿液β₂m升高是反應(yīng)近端小管受損的非常靈敏和特異的指標(biāo)：近端小管是β₂m在體內(nèi)處理的唯一場(chǎng)所，故近端小管受損時(shí)尿β₂m濃度明顯增加，說明腎小管重吸收障礙，稱為腎小管性蛋白尿，以區(qū)別于以白蛋白為主的腎小球蛋白尿，可用來鑒別上、下尿路感染。上尿路感染時(shí)，尿β₂m濃度明顯增加，而下尿路感染時(shí)則正常。腎移植時(shí)無排異反應(yīng)者，尿β₂m不高，當(dāng)出現(xiàn)急性排異反應(yīng)，在排異期前數(shù)天即見尿β₂m明顯升高，在排異高危期定期測(cè)定有一定價(jià)值。在判斷尿β₂m升高的臨床意義時(shí)，必須考慮血β₂m濃度。在腎小球損傷、惡性腫瘤及自身免疫性疾病等致血清β₂m明顯升高，超過腎小管重吸收極限時(shí)，尿中β₂m均增加。

⒉α₁-微球蛋白（α₁m）α₁-微球蛋白（α₁m）是相對(duì)分子量為26000-33000的糖蛋白，由于該蛋白的產(chǎn)生較恒定，較容易透過腎小球?yàn)V過膜，濾過的絕大部分又被腎小管重吸收，且其測(cè)定不受尿pH等因素的影響，因此在腎臟病診斷方面被認(rèn)為具有重要價(jià)值。

血α₁m、β₂m與血肌酐呈明顯正相關(guān)；尿α₁m增高與腎小球?yàn)V過膜的通透性改變或腎小管重吸收改變有關(guān)。尿β₂m是主要反映腎小管功能受損的指標(biāo)，而腎小管對(duì)α₁m重吸收障礙先于β₂m，因此，尿α₁m比β₂m更能反映腎臟早期病變。

⒊視黃醇結(jié)合蛋白（RBP）視黃醇結(jié)合蛋白（RBP）是存在于血液中的一種低分子蛋白，相對(duì)分子量約為21000。在正常人當(dāng)血液中的RBP一旦經(jīng)腎小球?yàn)V過后，則在腎近曲小管重吸收，因此，正常人尿中RBP排量極少（約100μg/24h）。尿RBP排量升高能敏感的反映腎近曲小管的損害程度。

用雙抗體夾心酶免疫法（ELISA）檢測(cè)尿RBP含量，正常值為0.11±0.07mg/L，尿RBP排量與小管間質(zhì)損害程度有明顯相關(guān)，可作為監(jiān)測(cè)病程，指導(dǎo)治療和判斷預(yù)后的一項(xiàng)靈敏的生化指標(biāo)。

⒋Tamm-Horsfall蛋白（THP）正常時(shí)THP是腎小管髓袢厚壁升支及遠(yuǎn)曲小管細(xì)胞合成和分泌的一種糖蛋白，它作為一隱秘抗原只存在于上述細(xì)胞膜上，而不暴露于免疫系統(tǒng)。當(dāng)小管間質(zhì)病變，THP漏入間質(zhì)引起免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗THP抗體。尿中THP檢測(cè)用于診斷、監(jiān)測(cè)腎小管損傷（如毒物、腎移植排異反應(yīng)）。腎實(shí)質(zhì)病變、腎單位大量減少時(shí)尿中排出減少，單純下尿路感染時(shí)排量正常。血中THP抗體高低可區(qū)別上下尿路感染，在急性腎盂炎時(shí)，血清THP抗體的IgG組份顯著增高，而膀胱炎則無此現(xiàn)象。血清THP抗體IgG組份的測(cè)定有助于泌尿道感染的定位。

㈢尿酶的檢測(cè)

正常尿含酶量極少，腎臟疾患時(shí)血液中以及腎組織中的某些酶可在尿中出現(xiàn)，從而使尿酶活性發(fā)生改變，這些改變和腎臟病變有關(guān)。目前已知尿酶有40多種，認(rèn)為對(duì)腎臟疾病較有診斷價(jià)值的尿酶約有10多種，主要有：乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、堿性磷酸酶（ALP）、亮氨酸氨基肽酶（leucine aminopeptidase，LAP）等屬于反映代謝的酶；溶菌酶（LYS）、β-葡萄糖苷酸酶（β-glucuronidase，β-GLU）、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶（NAG）等為溶酶體的酶；γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT）和丙氨酸氨基肽酶（alanine aminopeptidase，AAP）是反映近端腎小管刷狀緣功能的酶。

⒈乳酸脫氫酶（LDH）是一種糖原醇解酶，相對(duì)分子量120000，廣泛存在于各種器官、組織細(xì)胞及體液中。70％腎疾患者尿LDH均可升高，故缺乏特異性，主要用于隨訪腎實(shí)質(zhì)病變的進(jìn)展。

⒉溶菌酶（LYS）相對(duì)分子量為15000，可從腎小球自由濾過，幾乎全部被腎小管重吸收，故尿中含量極微（＜2μg/ml）。在腎盂腎炎和腎小管-間質(zhì)性疾病，由于腎小管重吸收功能障礙，尿LYS明顯升高而血清濃度正常。腎移植后發(fā)生排異反應(yīng)時(shí)，尿LYS亦升高。

⒊N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶（NAG）　NAG是一種溶酶體酶，相對(duì)分子量約130000-140000，廣泛分布于各組織中，血液中的NAG因相對(duì)分子量大，不能經(jīng)腎小球?yàn)V過，腎小球功能正常時(shí)，尿中NAG不是來自血漿。腎組織特別是腎小管上皮細(xì)胞含有豐富的NAG，其濃度遠(yuǎn)高于輸尿管及下尿道，一般認(rèn)為尿中NAG活性增高可作為腎損傷的標(biāo)志。測(cè)定尿NAG常能發(fā)現(xiàn)早期的腎毒性損害。腎移植急性排異反應(yīng)時(shí)，尿NAG常明顯升高，甚至早于腎功能的改變。

⒋丙氨酸氨基肽酶（AAP）　AAP是一種刷狀緣酶，相對(duì)分子量為240000，不能經(jīng)腎小球?yàn)V過。尿中AAP主要來自近端小管上皮細(xì)胞，任何原因致近端小管損傷均可致尿AAP增高，其增高常缺乏特異性，目前多用于監(jiān)測(cè)藥物等引起的腎毒性反應(yīng)。

⒌β-葡萄糖苷酸酶（β-GLU）尿中β-GLU主要來自腎小管和膀胱上皮細(xì)胞的溶酶體。相對(duì)分子量為230000。尿中β-GLU不受血清β-GLU影響，尿β-GLU在活動(dòng)性腎盂腎炎和活動(dòng)性腎小球腎炎時(shí)中度升高，急性腎小管壞死、腎移植急性排異時(shí)顯著升高。亦可區(qū)別良惡性腫瘤，90％惡性腫瘤患者尿β-GLU升高。

⒍γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-GT）γ-GT存在于許多組織中，以腎臟中含量最高，主要在近曲小管刷狀緣。正常人尿γ-GT較血清高2-6倍，是腎功能指標(biāo)之一。多數(shù)腎小球腎炎γ-GT增高，慢性腎盂腎炎γ-GT正常，腎腫瘤γ-GT含量小于正常腎臟，腎移植排異時(shí)γ-GT升高。

⒎亮氨酸氨基肽酶（LAP）LAP在人體各組織中廣泛存在，在毒性物質(zhì)或疾病影響到富含LAP的近端小管時(shí)，尿LAP活性最高。腎小球基底膜通透性增高、腎小管上皮細(xì)胞損害、藥物致中毒性腎損害和腎腫瘤時(shí)LAP增高。腫瘤治療后尿LAP增高提示腫瘤復(fù)發(fā)。對(duì)210例各種腎臟病例進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)LAP陽性率最高。

⒏堿性磷酸酶（ALP）正常人尿液中ALP主要來自腎小管上皮細(xì)胞，當(dāng)腎小球?yàn)V過功能障礙、腎缺血、腎小管上皮細(xì)胞壞死或過度脫落時(shí)，尿中ALP即可顯著增高。ALP可作為藥物性腎損害的早期診斷指標(biāo)。

在這些尿酶中間以尿NAG在尿中比較穩(wěn)定，檢測(cè)方法相對(duì)簡(jiǎn)易，檢測(cè)值可靠，并較其它尿酶更敏感地反應(yīng)腎臟病變。LYS、NAG、β-GLU等測(cè)定均可反映近端腎小管的損傷，LYS主要反映重吸收功能的缺陷或損傷；NAG、β-GLU主要反映其急性損傷，是病變活動(dòng)的靈敏指標(biāo)。尿酶的檢測(cè)應(yīng)注意：各種體內(nèi)外因素均會(huì)影響結(jié)果，如標(biāo)本貯存或冰凍、尿液本身pH、稀釋濃縮狀態(tài)、尿中成分以及患者用藥的影響。