肾疾病的生物化学课件

肾疾病的生物化学肾疾病的生物化学第2页肾疾病的生物化学变化肾功能评估 常见肾疾病的生物化学诊断 主要内容第2页肾疾病的生物化学变化肾功能评估 常见肾疾病的生物化学第3页一、血浆蛋白质变化 各种肾小球疾病均可出现血浆蛋白质变化 血浆 AlbAlb35g/L35g/L、TPTP60g/L 60g/L 肾病综合征 可AlbAlb10 g/L10 g/L、TPTP 40g/L40g/L 机制:肾小球滤过膜屏障损伤 40,00040,000的AlbAlb、TRFTRF、AAGAAG、IgGIgG等滤出 损伤轻时IgMIgM、AMGAMG、HpHp等不被滤过 代偿性合成增加,2 2和球蛋白区带显著增高第一节 肾疾病的生物化学变化 第3页一、血浆蛋白质变化第一节 肾疾病的生物化学变化 第4页第4页第5页二、尿液蛋白质变化蛋白尿:尿蛋白 150mg150mg24h24h 尿蛋白肌酐比值200mg200mgg g 大量蛋白尿:尿蛋白3 3、5g5g24h24h(一)肾小球性蛋白尿肾小球性蛋白尿在临床上最多见机制:各种肾小球疾病致其机械屏障和/或电荷屏障破坏 血浆蛋白质滤过增多,超过肾小管重吸收能力而现于终尿尿蛋白排泄量变化特别大,从150mg/d150mg/d到30g/d30g/d 第5页二、尿液蛋白质变化蛋白尿:尿蛋白 150mg第6页二、尿液蛋白质变化(一)肾小球性蛋白尿 尿AlbAlb增多是敏感信号 微量清蛋白尿(mAlbmAlb):):AlbAlb 3030300 mg/24h300 mg/24h 30 30300mg Alb/g 300mg Alb/g 肌酐选择性肾小球性蛋白尿 滤过膜屏障破坏较轻,血浆的中分子蛋白质丢失为主 尿蛋白以AlbAlb最多,约占70%70%100100 非选择性肾小球性蛋白尿 滤过膜屏障功能丧失,血浆的大分子蛋白质如IgMIgM、AMGAMG、FgFg等也被滤过而出现于尿液 第6页二、尿液蛋白质变化(一)肾小球性蛋白尿第7页第7页第8页判断肾小球滤过膜损伤程度的方法 尿特定蛋白多项联检:Alb、TRF、IgG、IgM、AMG等 尿蛋白电泳 普通尿蛋白电泳、urine pritein electrophoresis、UPE 可分离出AlbAlb、1 1、2 2、1 1、2 2和球蛋白区带 能初步判断蛋白尿类型 SDS-PAGE 或 SDS-AGE 能将尿蛋白按分子量大小进行分离 能更好地判断蛋白尿类型 尿蛋白选择性指数(selective proteinuria index,SPI)SPI=SPI=(尿IgG/IgG/血IgGIgG)/(尿TRF/TRF/血TRFTRF),),临床少用 第8页判断肾小球滤过膜损伤程度的方法 尿特定蛋白多项联检:第9页图115 尿普通蛋白电泳的典型图谱注:肾小管性蛋白尿各区带蛋白量均特别浅,扫描曲线已人工加粗。第9页图115 尿普通蛋白电泳的典型图谱注:肾小管性蛋第10页图11-6 尿蛋白SDS-PAGESDS-PAGE1 1和4 4为混合性蛋白尿，2 2为肾小管性蛋白尿，3 3为清蛋白尿，5 5为非选择性肾小球性蛋白尿。第10页图11-6 尿蛋白SDS-PAGE第11页(二)肾小管性蛋白尿临床上肾小管性蛋白尿远少于肾小球性蛋白尿 见于各种肾小管损伤机制:正常滤过的小分子蛋白质(10 00010 00040 00040 000)被重吸收减少而从尿中排出增加小分子蛋白尿是早期肾小管损伤标志物该型蛋白尿总量较少,在150mg/d150mg/d1 1、5g/d5g/d AlbAlb一般在总量的3030以下 第11页(二)肾小管性蛋白尿临床上肾小管性蛋白尿远少于肾小球第12页(二)肾小管性蛋白尿2 2-微球蛋白(2-microglobin,2-mG)11 800 肾小球自由滤过,9999、9%9%被近端肾小管重吸收 尿含量0、1mg/L 在酸性尿中不稳定,易分解故使其检出率下降。1 1-微球蛋白(1-microglobin,1-mG)31,000 自由透过肾小球,绝大部分被肾小管重吸收 尿含量5mg/L 1-mG稳定,较容易检测第12页(二)肾小管性蛋白尿第13页(二)肾小管性蛋白尿视黄醇结合蛋白(retinol-binding protein,RBP)21,000 作用后迅速被肾小球滤过,几乎全部被近曲小管重吸收 尿含量0、1mg/L N-N-乙酰-D-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)140,000 在肾近曲小管上皮细胞中含量较高 排出增多反映肾小管实质细胞损害 此酶在尿中稳定 第13页(二)肾小管性蛋白尿视黄醇结合蛋白(retinol-第14页(三)混合性蛋白尿肾小球病变病期延长可累及肾小管损伤,临床上常见 中分子蛋白质为主,小分子蛋白质,甚至大分子蛋白质 肾小管病变长期未治愈,也可累及肾小球病变 第14页(三)混合性蛋白尿肾小球病变病期延长可累及肾小管损伤第15页肾后性尿蛋白:来自于肾后的泌尿道,通常由炎症、出血和肿瘤溢出性蛋白尿:血浆低分子量蛋白质异常增多而溢出 如多发性骨髓瘤轻链蛋白、血红蛋白、肌红蛋白等第15页肾后性尿蛋白:来自于肾后的泌尿道,通常由炎症、出血第16页三、血浆非蛋白含氮化合物潴留反映肾小球滤过功能 1、肌酐(creatinine,Cr)从肾小球滤过,肾小管不重吸收,基本上没有分泌 血浆CrCr能特异地反映肾小球滤过功能 测定方便,最常用的反映GFRGFR指标 能特别好地反映肾疾病的严重程度 敏感性不特别高,GFRGFR下降一半时才出现血浆CrCr增高 Cr 133 Cr 133450450、451451707707、707mol707molL L 曾分别表示氮质血症期、肾衰竭期、肾衰竭末期第16页三、血浆非蛋白含氮化合物潴留反映肾小球滤过功能 第17页第17页第18页 2、尿素(urea)血浆滤出的尿素,50%50%被肾小管重吸收 灵敏度较高:肾小球滤过下降,尿素增高比肌酐更明显 特异性稍差:许多原因使尿素合成明显增加 高蛋白饮食 消化道出血 机体创伤 感染等三、血浆非蛋白含氮化合物潴留第18页 2、尿素(urea)三、血浆非蛋白含氮化合物潴第19页四、电解质和酸碱平衡紊乱(一)电解质平衡紊乱 1 1、钠平衡紊乱 肾功能衰竭时主要为低钠血症 2 2、钾平衡紊乱 (1 1)高钾血症:急、慢性肾衰 (2 2)低钾血症:急肾衰多尿期 3 3、钙、磷和镁平衡紊乱 慢肾衰:体内钙缺乏和磷过多 高磷血症,血钙正常,晚期低钙血症 第19页四、电解质和酸碱平衡紊乱(一)电解质平衡紊乱第20页(三)酸碱平衡紊乱肾功能衰竭 酸性代谢产物如磷酸、硫酸等因肾排泄障碍而潴留 正氯性高阴离子间隙性代谢性酸中毒 肾小管酸中毒 高氯性正常阴离子间隙性代谢性酸中毒 第20页(三)酸碱平衡紊乱肾功能衰竭第21页五、高脂血症肾病综合征:高脂血症是主要临床表现 TC TC、LDLLDL显著或明显升高,有时VLDL VLDL 和TGTG升高 慢性肾炎、肾衰:高脂血症也特别常见 轻、中度高TGTG血症,高TCTC血症,或二者兼有 机制:高脂血症常与血清AlbAlb浓度成反比 与肝合成脂蛋白增加和脂蛋白分解减弱相关 第21页五、高脂血症肾病综合征:第22页六、高凝状态和贫血肾病综合征:高凝状态是其临床表现,可由此并发静脉血栓形成 晚期慢肾衰:有出血倾向,与血小板功能降低有关 慢肾衰:大多数有轻、中度贫血,因红细胞生成素缺乏所致第22页六、高凝状态和贫血肾病综合征:第23页一、肾清除功能试验 肾清除是指血浆中的物质通过肾小球滤过 和/或肾小管转运而排出体外的过程。(一)肾清除值 肾在单位时间内(min)(min)将某物质(x)(x)从血浆中全部清除并由尿排出时被处理的血浆量(ml)(ml)。Cx Cx(UxVUxV)/Px /Px 单位:min/mlmin/ml 标准化CxCx(UxVUxV)/Px/Px(1 1、73/A73/A)第二节 肾功能评估第23页一、肾清除功能试验第二节 肾功能评估第24页(二)肾清除试验种类物 质肾对物质的清除方式清除值作用滤过重吸收分泌菊粉全部无无反映肾小球滤过功能金标准肌酐全部无极少反映肾小球滤过功能葡萄糖全部全部无反映肾小管重吸收功能NaNa+全部大部分无反映肾小管重吸收功能HCOHCO3 3-全部大部分无反映肾小管酸化尿液功能对氨基马尿酸部分无部分反映肾血流量和肾小管排泌功能第24页(二)肾清除试验种类物 质肾对物质的清除方式清除值第25页第25页第26页二、肾小球滤过功能评估肾小球滤过率 菊粉清除率:金标准,但需注入外源性物质,少用 内生肌酐清除值:常用,好,较麻烦 估算肾小球滤过率:常用,准确度稍差 血浆代谢终产物 肌酐:常用 尿素:常用血浆小分子蛋白质 胱抑素C C:好,逐渐多用常同时测定第26页二、肾小球滤过功能评估肾小球滤过率常同时测定第27页(一)内生肌酐清除值(endogenous creatinine clearance,Ccr)肾脏在单位时间内将肌酐从血浆中全部清除 而由尿排出时被处理的血浆量。Ccr Ccr能灵敏反映肾小球滤过功能下降 当GFRGFR下降50%50%时,血浆尿素和肌酐浓度才开始增高。80 ml/min 80 ml/min 肾小球功能下降 50 5080ml/min 80ml/min 肾功能不全代偿期 50 ml/min 50 ml/min 肾功能不全失代偿期 25 ml/min 25 ml/min 肾功能衰竭期 10 ml/min 10 ml/min 肾衰竭末期 第27页(一)内生肌酐清除值(endogenous cre第28页(二)估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)采纳血清肌酐浓度,结合患者年龄、性别、身高、体重、种族等因素,可计算出eGFR。MDRDMDRD简化方程:GFRml/GFRml/(min1min1、73m273m2)=186=186血肌酐(mol/Lmol/L)-1-1、154154年龄(岁)-0 -0、20302030、742742(女性)11、233233(中国)eGFR评估GFRGFR的敏感性优于CrCr,准确性接近CcrCcr 近年来认为其eGFReGFR并不十分准确 临床常规中仍以CcrCcr为准 第28页(二)估算肾小球滤过率(estimated g第29页(三)血浆胱抑素C C (Cystatin C,CysC)半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C C的简称血浆CysCCysC能反映肾小球滤过率 分子量约13 00013 000,产生率及释放入血速率衡定可自由透过肾小球滤过膜,在近曲小管全部重吸收血浆浓度不受炎症、感染、肿瘤及肝功能等影响与性别、饮食、体表面积、肌肉量无关反映GFRGFR敏感性高于CrCr,与GFRGFR呈良好的线性关系 第29页(三)血浆胱抑素C (Cystatin C,第30页三、肾小管功能评估肾小管葡萄糖最高重吸收量测定肾小管酚红排泄试验对氨基马尿酸最大排泄率试验肾小管性蛋白尿和尿NAGNAG尿钠排泄量和滤过钠排泄分数 尿液浓缩稀释试验 方法麻烦临床少用目前最常用肾前性急肾衰急性肾小管坏死评估远曲小管和集合管功能 鉴别第30页三、肾小管功能评估肾小管葡萄糖最高重吸收量测定方法麻第31页第31页第32页(一)尿钠排出量和滤过钠排泄分数(FeNa)FeNa指尿钠排出部分占肾小球滤过钠总量的比率 FeNa(%)=尿钠排出量/滤过钠总量 =(尿钠/血钠)/()/(尿肌酐/血肌酐)100 肾前性急肾衰:尿钠浓度20mmol/L20mmol/L,FeNaFeNal l 因肾小管对钠的重吸收相对增高 急性肾小管坏死:尿钠浓度40mmol/L40mmol/L,FeNaFeNa2 2 肾小管不能重吸收NaNa+,尿NaNa+排出明显增多第32页(一)尿钠排出量和滤过钠排泄分数(FeNa)FeNa第33页(二)尿液浓缩稀释试验1 1、尿比重与尿渗量(UosmUosm)尿比重、UosmUosm、Uosm:Posm Uosm:Posm下降,肾小管浓缩功能减退 2 2、渗透清除率(Cosm)(Cosm)表示单位时间内肾脏能将多少血浆中的渗透性溶质清除出去 Cosm=(UosmV)/Posm Cosm降低,说明远端肾小管清除渗透性溶质能力降低。3 3、自由水清除率(CH2O)指单位时间从血浆中清除到尿中不含溶质的水量 CH2O为负值,负值变小近于0 0表示肾浓缩和稀释尿液能力下降第33页(二)尿液浓缩稀释试验第34页四、肾小管酸中毒的评估尿H+三种形式 极少量:游离H+主要:磷酸根、硫酸根等 NH4+H+总排泄量(UH)为:UHUTAUNH4+UHCO3-机体每排泄l mmol HCO3-,必回收 l mmol H+因TA测定方法繁琐,故UTA与UH在临床上少用 可滴定酸度(Titrable Acidity,TA)第34页四、肾小管酸中毒的评估尿H+三种形式可滴定酸度第35页四、肾小管酸中毒的评估1.尿pH 正常尿pH多为5、07、0,排酸障碍时尿pH多5、5。2、HCO3-重吸收(负荷)试验 口服或静滴碳酸氢钠,增加肾小管重吸收HCOHCO3 3-负荷HCOHCO3 3-排泄分数(尿HCOHCO3 3-/血HCOHCO3 3-)/()/(尿肌酐/血肌酐)100%)100%近端肾小管重吸收约85%HCO85%HCO3 3-,余由远端肾小管重吸收 近端肾小管酸中毒:HCOHCO3 3-排泄分数15%15%远端肾小管酸中毒:HCOHCO3 3-排泄分数10%10%第35页四、肾小管酸中毒的评估尿pH 第36页四、肾小管酸中毒的评估 3、氯化铵负荷(酸负荷)试验 服用酸性药物氯化铵,增加远端肾小管H H+排泌量 则尿pHpH值应下降若尿pHpH5 5、5 5,提示为远端肾小管酸中毒 常为I I型肾小管酸中毒。对已有明显代谢性酸中毒者,不宜做此试验。第36页四、肾小管酸中毒的评估 3、氯化铵负荷(酸负荷)第三节 常见肾疾病的生物化学诊断 一、急性肾小球肾炎1 1、尿形态:均有肾小球源性血尿,3030肉眼血尿。2 2、蛋白质:蛋白尿1 13g/24 h3g/24 h,少数3 3、5g/24 h5g/24 h 血浆AlbAlb可轻度下降3 3、肾功能:可一过性受损,CcrCcr降低、血清肌酐 和尿素轻度增高。4 4、其他:初期C3C3及总补体下降;抗“O”O”可升高。第三节 常见肾疾病的生物化学诊断 一、急性肾小球肾炎第38页二、慢性肾小球肾炎凡尿检验异常(蛋白尿、血尿、管型尿)、水肿及高血压病史达一年以上,不管有无肾功能损害均应考虑此病。实验室表现:尿红细胞增多,可见管型 尿蛋白常在1 13g3gd d Ccr Ccr、血清肌酐和尿素正常或轻度异常 这种情况可持续数年,甚至数十年,之后进入尿毒症。第38页二、慢性肾小球肾炎凡尿检验异常(蛋白尿、血尿、管型尿第39页三、肾病综合征诊断标准:尿蛋白3 3、5g5gd d;血浆Alb30gAlb30gL L;水肿;血脂升高。其中两项为必需。1、尿蛋白:定性3+3+,定量3 3、5g/d5g/d,为肾小球性蛋白尿 严重者为非选择性蛋白尿,有时为混合性蛋白尿2、血清蛋白:TPTP下降,AlbAlb30g/L30g/L,严重时10g/L10g/L 血浆蛋白电泳表现为肾病型图谱特征 血清IgGIgG可明显下降,IgAIgA、IgMIgM和IgEIgE正常或升高3、血脂:TCTC和LDLLDL显著增高,TGTG常明显增高,LP(a)LP(a)可增高4、凝血指标:血浆FgFg增高、PTPT缩短 D D二聚体增加,尿FDPFDP增加。第39页三、肾病综合征诊断标准:尿蛋白3、5gd;血第40页四、肾小管酸中毒(renal tubular acidosis,RTA)(一)低血钾型远端肾小管酸中毒I I型RTARTA,远端肾小管细胞H H+泵衰竭,泌H H+入管腔减少所致 1 1、高血氯性代谢性酸中毒:尿液pHpH5 5、5 5,血pHpH下降,血HCOHCO3 3-下降,AGAG正常。2 2、低钾血症:肾小管腔内H H+减少,K K+替代H H+与NaNa+交换。3 3、低钙血症和低磷血症:酸中毒能抑制肾小管对钙重吸收,1 1,2525(OHOH)2 2 VitD VitD3 3生成减少,出现高尿钙、低血钙,进而继发甲状旁腺功能亢进而导致低血磷。第40页四、肾小管酸中毒(renal tubular ac第41页第41页第42页四、肾小管酸中毒(二)近端肾小管酸中毒 型RTARTA,主要为近端肾小管对HCOHCO3 3-重吸收障碍所致。1 1、高血氯性代谢性酸中毒:AG AG正常,血HCOHCO3 3-和pHpH下降,血清ClCl-增高。2 2、尿可滴定酸及NHNH4 4+正常:尿pHpH常在5 5、5 5以下,尿HCOHCO3 3-增多,HCOHCO3 3-负荷试验见HCOHCO3 3-排泄分数15%15%。3 3、低钾血症:常较明显,重碳酸盐尿引起失钾和失钠。4 4、低钙血症及低磷血症:远比远端RTARTA轻。第42页四、肾小管酸中毒(二)近端肾小管酸中毒第43页五、急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)AKI概念已取代急性肾衰竭(acute renal failure,ARF)(一)AKI定义由导致肾结构或功能变化的损伤引起的 肾功能突然(48h(48h内)下降表现为血浆CrCr绝对值增加2626、4mol/L4mol/L 或者CrCr增加50%50%(达基线值1 1、5 5倍)或者尿量0 0、5ml/(kg5ml/(kg、h)h)持续超过6h第43页五、急性肾损伤(acute kidney inju第44页(二)AKI分级AKIN的AKI分级诊断标准分 级Cr或GFR尿 量AKI 1期AKI 2期AKI 3期Cr升高至基线值的1、5,或增加26、4mol/LCr升高至基线值的2倍Cr升高至基线值的3倍或Cr在354mol/L基础上急性增加44mol/L0、5ml/(kgh)时间6h0、5ml/(kgh)时间12h0、3ml/(kgh)时间24h 或无尿12hAKIN:急性肾脏损伤网络工作组第44页(二)AKI分级AKIN的AKI分级诊断标准分 级C第45页(三)AKI的实验室指标 AKI AKI住院者必需的检验指标如下:血常规、尿常规、大便常规和血型;肝肾功能、电解质、血糖、血气分析、凝血功能;24h24h尿蛋白定量、尿电解质、尿肌酐、尿红细胞位相、尿白细胞分类、尿渗透压或自由水清除率;免疫指标:免疫球蛋白、补体、CRPCRP、ASOASO、RFRF、ESRESR、PTHPTH、ANAANA谱、ANCAANCA、抗GBMGBM抗体;感染性疾病筛查:乙型、丙型、HIVHIV、梅毒等。第45页(三)AKI的实验室指标第46页六、慢性肾脏病 慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)概念 与慢性肾功能衰竭(chronic renal failure,CRF)不同(一)CKD的定义 符合下述两条之一:1、肾损害(肾结构或功能异常)3个月 病理异常 或有肾损害指标(血或尿成分异常,或影像学检查异常)2、GFR60 ml/(min1、73 m2)3个月 第46页六、慢性肾脏病 慢性肾脏病(chronic k第47页(二)CKD分期 1 13 3 期为CKDCKD早期 分期特征GRF ml/(min)1期2期3期4期5期肾损害伴GRF正常或升高肾损害伴GRF轻度降低GRF中度降低GRF重度降低ESRD(肾衰竭)9060893059152915第47页(二)CKD分期 13 期为CKD早期 分第48页(三)终末期肾疾病诊断(end stage renal disease,ESRD)1、诊断依据:有或无慢性肾疾病史。GRFGRF或eGFReGFR15ml/min/115ml/min/1、73m73m2 2,每周总尿素清除指数2 2、0 0 (Kt/VKt/V,由患者于血液透析中在线检测得到)2、临床必需做的实验室检查:血常规、尿常规、大便常规、血型;肝肾功能、电解质、血糖、血脂、铁、PTHPTH、凝血功能;感染性疾病筛查:乙型、丙型、HIVHIV、梅毒等。第48页(三)终末期肾疾病诊断(end stage ren第49页小 结 肾疾病体内有许多生化变化:血浆蛋白质:血浆AlbAlb明显下降等尿蛋白:持续超过150mg150mg24h24h 肾小球疾病性蛋白尿 肾小管性蛋白尿 血浆肌酐和尿素增高电解质和酸碱平衡紊乱高脂血症高凝状态,轻、中度贫血第49页小 结 肾疾病体内有许多生化变化:第50页小 结肾功能评估CcrCcr能较灵敏地反映GFRGFR下降,并用于肾功能不全的分期。eGFReGFR评估GFRGFR,方便,准确性稍差。血浆胱抑素C C反映GFRGFR变化敏感性高于CrCr。近端肾小管功能常直截了当测定肾小管性蛋白尿和尿NAGNAG 以及尿钠排泄量和滤过钠排泄分数。评估远曲小管和集合管功能可采纳尿液浓缩稀释试验。肾小管酸中毒评估:尿pHpH、HCOHCO3 3-重吸收和氯化铵负荷试验。第50页小 结肾功能评估第51页小 结肾疾病的生物化学诊断急性肾炎:血尿、蛋白尿、血清C3C3及总补体下降、抗“O”O”升高,一过性CcrCcr降低、血CrCr和尿素轻度增高。慢性肾炎:血尿、尿蛋白,血CrCr和尿素、CcrCcr从正常到尿毒症水平。肾病综合征诊断标准:尿蛋白3 3、5g5gd d、血清AlbAlb30g30gL L、水肿和血脂升高。第51页小 结肾疾病的生物化学诊断感谢您的聆听！感谢您的聆听！