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1、肾功能试验与肾疾病生物化学,检验同行互相交流,前言,肾脏是人体的重要器官，肾病在检验科的检测主要是通过生化来完成，通过一系列血清物质的检测，来判断肾功能及其损害情况。我室现在开展的项目主要有:BUN,UA,CREA,CO2,CYSC（最新开展），内生肌酐清除率，24小时尿蛋白,肾脏的基本结构,第一节：肾脏的生理功能,肾脏的功能主要可归纳为三大类：排泄功能 调节功能 内分泌功能,排泄功能,它是通过肾小球滤过功能来完成。影响肾小球滤过的因素：一）有效滤过压：是肾小球产生滤过的动力。肾小球滤过压：=（肾小球毛细血管血压-肾小囊内压）-（毛细血管血浆胶渗压-肾小球囊滤液的胶渗压）,二）肾小球滤过膜的通
2、盘性和滤过面积 此为肾小球本身的问题。炎症，使管腔狭窄或完全阻塞，使滤过面积减少，滤过率减少。三）肾小球血流量。流量减少可使滤出减少：剧烈活动、大失血、缺氧，致交感N兴奋。,调节功能,通过肾小管重吸收功能和分泌K、NH3、H，达至完成保留机体所需的物质，维持和调节水、电解质及酸碱平衡。,内分泌功能,肾脏又是个内分泌器官可以产生激素。肾素：由肾小球旁器产生，可使血管收缩。前列腺素：可增加肾血流量，降低全身血压。促红细胞生成素。,第二节 肾小球滤过功能试验,肾脏清除率的概念：肾脏清除率即单位时间内（每分钟）肾排出某物质的总量（尿中浓度尿量）与同一时间该物质血浆浓度之比。根据肾脏对某一物质的清除率可
3、间接测定肾小球滤过率（GFR）。,基本公式是：CP=UV 或C=UV/P,C=肾清除率，即每分钟有多少毫升血浆中该物质被清除（ml/分）P=血浆中的浓度（mg/ml）U=尿液中的浓度（mg/ml）V=每分钟尿量（ml/分）UV=每分钟尿液中的排泄量（mg/分）CP=每分钟被肾清除的血浆中的含量（mg/分）,在清除试验中所用物质应基本具备如下条件：（1）分子量小，蛋白结合率低，能完全经肾小球自由滤过。（2）无肾小管分泌，亦不被肾小管重吸收。（3）该物质在血及尿中的浓度测定方法简便易行，有较好重复性。（4）试验中该物质血中浓度能保持相对恒定。目前能满足上述（1）、（2）两项要求的是菊粉，被认为是最
4、能准确反映GFR的“金标准”。,一.肌酐(creatinine Cr)和内生肌酐清除率（creatinine clearance rate CCr）测定,一）肌酐的代谢:1代谢：肌酐是由肌肉酸脱水而生成，肌酸在肾、肝、由精氨酸、甘氨酸合成，贮于肌肉、脑中，在肌肉收缩时，可进一步代谢生成肌酐。,肌酸激酶（运动）肌酸+ATP 磷酸肌酸+ADP 脱水 自动去P 肌酐 90%以上由肾小球滤过而从尿中排出，仅710%由肾小管分泌排出，但肾小管对肌酐不重吸收。,正常人每天更新是恒定的，约更新2%，由肾排出，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，血浆肌酐 的
5、生成量和尿的排出量较为恒定。,二)肌酐的测定 在控制外源性来源、未进行剧烈运动的条件下，肌酐的血中浓度主要取决于GFR，在肾功能受损，GFR下降到临界水平时血中肌酐浓度明显上升，随损害程度加重上升速度也加快。,参考值:血清肌酐：1 成人30106mol/L,儿童18 53mol/L（Jaff 反应法）2.成人44133mol/L 儿童2762mol/L（Jaff 反应动力学法；酶法）尿肌酐:8.8413.26mmol/24小时,临床意义,反映GRF减退的后期指标。当肾小球滤过功能减退至50%时，cr仍可 正常。cr在临床应用中应注意动态观察和结合其他实验室指标来分析。,注意事项：1.日内生理变
6、动幅度通常在10%以内，但与个体肌肉量有关。肌肉发达者与消瘦者（尤其是肌肉萎缩者）肌酐的生理浓度可有明显差异。2.妊娠期内因生理原因GFR可上升，但肌酐生成速度不变，Scr因血浆稀释作用而比常人偏低，据调查多在35.252.8mol/L水平。如孕妇Scr70.4mol/L应视为有升高倾向。,3.剧烈肌肉活动后血肌酐和尿肌酐都有一过性增加。4.进肉食对Scr和Ucr有一定影响。根据对健康人观察，摄取烹饪肉食后2-4小时内Scr可增加34-44mol/L，可超出正常值上限，约12小时后接近正常水平。,5.Jaff法主要缺点是特异性差，血中丙酮、丙酮酸、叶酸、抗坏血酸、葡萄糖、乙酰乙酸等都能在此反应
7、中呈色，因而被称为“非肌酐色原”。此外，一些头孢类药物如甲氧噻吩头孢菌素也可与苦味酸反应显色而引起正干扰。,根据Jaff反应原理发展 而来的动力学方法，基于肌酐和上述非肌酐色原在反应速度上的差异，即后者与苦味酸发生反应比前者要慢，利用这一点来避开非特异反应的干扰（但不能根本消除）。此法干扰和影响因素较少，速度快，适用于自动分析，近年已被普遍采用。,三）内生肌酐清除率（CCr）,1.定义：肾脏在单位时间内将若干ml血液中的内生肌酐全部清除出去。,2.方法：收集24小时尿并计尿量，试验前应给受试者无肌酐饮食（禁肉类、鱼类）3天，并限蛋白入量（每日低于40g），避免剧烈运动，以排除外源性肌酐的干扰。
8、留取24小时尿，其间保持适当的水分入量，禁服咖啡、茶等利尿性物质。准确计量全部尿量V（ml）。同时抽病人血约2-3ml。,3.计算：,体表面积的计算：logA(m2)0.425log体重kg0.725log身高cm2.144,参考值：根据体表面积校正后，范围为80-120ml/min/1.73m2。,临床意义,1.反映肾小球滤过功能，比肌酐和尿素两项指标敏感。2.评估肾小球功能损害程度：Ccr 5170 ml/min为轻度损害 5031 ml/min为中度损害 30 ml/min为重度损伤 20 ml/min为肾功能衰竭 10 ml/min为终末期肾衰,（3）对严重肾衰内科医生可以做为肾透析的
9、指标。（4）影响肾小球滤过的肾前肾后因素也可影响CCr。（5）肾移植术是否成功的一种参考指征。如移植物存活，Ccr会逐步回升，否则提示失败。一度上升后又下降，提示发生排异反应。,肾功能试验与肾疾病生物化学,新疆医科大学一附院实验诊断教研室 张朝霞,二血浆尿素(Uria BUN)的测定,尿素是蛋白质和氨基酸代谢的最终产物。一）尿素的代谢过程。AA经脱氨基作用生成氨+CO2（全身各组织），经血液运至肝脏，加上肠道吸收的氨一起在肝脏经鸟氨酸循环而生成尿素。,尿素生成的鸟氨酸循环,二）正常参考值,2.87.1mmol/L,三）临床意义,1.血清尿素浓度能反映肾小球滤过功能。但只有在有效肾单位约50%以
10、上受损时血尿素才开始上升。在肾功能不全代偿期Ccr开始下降，但血肌酐和血尿素尚无明显变化，到氮质血症阶段这两项指标开始明显增高。,2血尿素升高除肾本身因素外，还有如下肾外因素：(1)肾前因素：肾血流量明显减少，导致urea排出减少。(2)肾后因素：尿路梗阻，如尿路结石，肿瘤，前列腺肿瘤或肥大等。,3.蛋白分解亢进：见于消化道出血，甲状腺机能亢进，烧伤，挤压综合征等。4.单纯肾小管功能损伤尿素降低。5.生理性增高，见于高蛋白饮食后。生理性减低，见于妊娠期。,BUN为尿毒症诊断指标之一。肾功能不全的代偿期BUN轻度增高（7.0mmol/L），肾功能衰竭失代偿期，BUN中度增高（17.9-21.4m
11、mol/L；尿毒症时BUN21.4mmol/L，,四）注意事项：,肾前因素引起的血清尿素增加速度常超过血肌酐；而在接受透析的患者因尿素比肌酐分子量小，更易透出，故尿素/肌酐之比有减低趋势。,肾小球滤过率与血肌酐、尿素浓度的关系,血肌酐和尿素浓度测定,尿素的测定方法可分为两大类：1)尿素酶法（直接法）：尿素酶法利用尿素酶催化尿素水解生成铵盐，铵盐可用纳氏试剂直接显色、酚-次氯酸盐显色或酶偶联反应显色。,尿素测定目前多采用尿素酶偶联法：,2）酚-次氯酸盐显色法：尿素酶水解尿素生成氨,3)纳氏试剂显色法：尿素经尿素酶作用后生成氨，氨可与纳氏试剂（HgI2.2KI的强碱溶液）作用，生成棕黄色的碘化双汞
12、铵。,二乙酰一肟法（直接法）：二乙酰不稳定，用二乙酰一肟代替，后者遇酸水解成二乙酰。,试剂中加入Fe3+或Cd2+及硫氨脲，可提高灵敏度，增加显色稳定性，还能消除羟胺的干扰作用。提高酸的浓度可增加灵敏度。二乙酰一肟与瓜氨酸也有显色。,尿素浓度常用尿素中含有的氮来表示，称为尿素氮。如换算成尿素，可根据60g 尿素含有28g氮计算，即1g尿素相当于0.467g尿素氮，或是1g尿素氮相当于2.14g尿素。正常参考值：血清尿素氮为2.8-7.1 mmol/L，相当于尿素1.8-6.8 mmol/L。,肌酐测定。1)Jaffe反应法：测定肌酐最常用的方法是尿、血清中的肌酐与苦味酸盐作用，生成黄红色的苦味
13、酸肌酐复合物。,此法的缺点是 特异性不高，维生素C、丙酮酸、丙酮、葡萄糖、乙酰醋酸、果糖、氨基马尿酸、蛋白质、胍基醋酸酰胺及许多化合物也能与碱性苦味酸盐生成红色。这些能起反应的物质称为假肌酐，相当数量的假肌酐存在于红细胞中。,为去除假肌酐的影响，现在常用速率法来测定血肌酐。乙酰乙酸在20s内已与碱性苦味酸反应完成，其他多数干扰物则在80s后才与苦味酸有较快的反应，而20-80s之间主要是肌酐的反应。因此，血清与苦味酸混合后，分别读取510nm在20s及80s时的吸光度检验肌酐浓度.,2）酶联法：,此法特异性高，标本不需去蛋白，特别适用于自动分析。但工具酶过多、价格昂贵。正常参考值：血浆肌酐44
14、-133 mol/L。,三、尿酸（uric acid,UA)测定,尿酸是嘌呤核苷酸分解生成嘌呤核苷及嘌呤后，经水解脱氨和氧化，生成的最终产物。尿酸随尿排出，血中尿酸全部通过肾小球滤出，在近曲小管几乎完全被重吸收，故尿酸的清除率极低（10%）。,参考值：,血尿酸：男性180440mol/L 女性120320mol/L,临床意义,1主要用作痛风的诊断指标。2 GFR减退时血清UA上升，肾前、肾后影响因素较多，血中浓度变化不一定与肾损伤程度平行。3 核酸代谢亢进可引起UA生成增加。见于白血病，多发性骨髓瘤，真性红细胞增多症等。4 妊娠高血压，子痫等肾血流量减少的病变，使血清UA升高。5 其他：血清U
15、A升高还见于慢性铅中毒，氯仿及四氯化碳中毒。,尿酸测定方法可分为两大类 磷钨酸法：是利用在碱性环境中尿酸具有还原性，无蛋白血滤液中的尿酸可使磷钨酸还原生成蓝色的钨蓝，可进行比色测定，反应如下：尿酸磷钨酸尿囊素CO2+钨蓝 此法的不足之处是特异性不高，显色褪色速率变化不定，灵敏度低。,尿酸酶法：尿酸酶测定方法可分为三种类型：1)紫外分光法：尿酸在282-292nm处有特异吸收峰，当其经尿酸酶作用后，产物在此波长范围无吸收峰，测量酶作用前后吸光度之差，经标准品、测定样品同时处理，可计算尿酸含量。,该法灵敏度高，特异性强，其它物质无干扰，可用血清直接测定，不需沉淀蛋白，易于自动化，具有简单、快速的优
16、点。,2）酶联比色法：,3)酶联-紫外分光法：,此反应第一步是特异的，但后面的氧化还原反应易受干扰，因体内有许多脱氢酶反应，亦可氧化内源性底物而伴有NAD+还原生成NADH，导致结果偏高。,第三节：肾小管重吸收功能的检查,一、血2-微球蛋白microglobulin 2-微球蛋白是分子量11.8KD的小分子蛋白质，主要由淋巴细胞生成，存在于有核细胞膜上。肿瘤细胞合成2m的能力很强。血中的2m可自由通过肾小球，几乎全部（99.9%）在近曲小管重吸收，经小管上皮细胞吞饮作用进入细胞内，被溶酶体消化分解为氨基酸供机体再利用，由尿排出者仅占0.1%。,参考值：,血清2m 2.5 mg/L尿液2m70-
17、80g/gcr,临床意义：,1.GFR减低时血清升高，血清2m与Scr有正相关关系，其变化较Scr更明显。2.血清2m升高还可见于恶性肿瘤及自身免疫病，如系统性红斑狼疮，类风湿性关节炎。3.高龄者血2m高于低年龄组，反映其肾功有一定减退。4.仅尿2m排出增高说明肾小管重吸收障碍，称为管性蛋白尿，以区别白蛋白增高为主的球性蛋白尿。,二、浓缩-稀释试验,方法（莫氏试验）:试验前日晚8时后禁食，试验当日正常进食，每餐含水分约500ml，不再饮任何液体。晨8时排尿弃去，于上午10时、12时，下午2、4、6、8时（日间尿）及次晨8时（夜间尿）各留尿一次，尿须排尽。准确测定各次尿量及比密（SG）。,参考值
18、,1）24小时尿量为10002000ml，日间与夜间尿量之比2：1，2）夜间尿SG1.020。3）日间尿SG因饮水量而有变异，可波动在1.0021.020以上，最高与最低比密差应0.009。,临床意义,肾浓缩功能减退时，尿量多，24小时尿量常超过2500ml；昼夜尿量相差不大，夜间尿量增加，各次尿间SG接近，最高SG1.018，SG差0.009,常固定在1.010左右，提示远端肾单位的浓缩功能丧失。见于慢性肾小球肾炎及慢性肾盂肾炎晚期，高血压肾病失代偿期。,肾小球损伤检查,尿微量白蛋白、尿转铁蛋白 及其它球蛋白我们科测的是尿中的总蛋白肾小球滤过膜由三层结构组成（1）肾小球毛细血管内皮细胞（2）
19、基底膜层（3）肾小球囊的内层（脏层）上皮细胞构成。正常时此膜能阻止分子量大于70000分子量的蛋白质通过。目前认为滤过膜既是分子大小的选择性过滤器，又是分子电荷的选择性过滤器。,（1）对中性分子，其通透性取决于分子大小。（2）对负电荷滤过膜有一层唾液蛋白带负电，从而阻止其通过。（3）对正电荷大分子，起到了促进作用。如果仅唾液蛋白会减少使可使白蛋白排出增加形成选择性蛋白尿，见于肾病综合症。如果滤膜损害严重，大量的大分子球蛋白在尿中，为非先择性，见于各种急慢性肾小球肾炎。,其它肾功能实验,肾小管性酸中毒renal tubular acidosis RTA诊断试验 1.尿液酸化功能试验:利用酸碱滴定的原理检测尿中的重碳酸盐、可滴定酸及氨离子 2.氯化铵负荷试验或酸负荷试验 3.碳酸氢盐重吸收排泌试验（碱负荷试验）反映肾小管重吸收功能的试验：肾小管葡萄糖最大重吸收量试验（TmG）,
