肾脏疾病的生物化学诊断-【生物学教研室】--课件

肾脏疾病的生物化学诊断生化与分子生物学教研室1医学资源授课对象：检验本科授课时数：6 6学时学时 教学目的及要求：掌握：肾阈值、肾清除率及自由水清除值的概念，肾清除试验及其应用，肾小球滤过功能评价的指标及应用，尿蛋白检测的临床意义，肾小球及肾小管损伤的标志物，尿蛋白选择性与SPI的概念及意义。熟悉：肾脏的结构与功能，肾小管重吸收部位与功能。教 学 目 标2医学资源第一节 肾脏结构和功能第二节 肾脏疾病的生物化学实验室检查第三节 常见肾脏疾病的生物化学测定方 法和评价（实验教学）第四节 常见肾脏疾病的生物化学诊断3医学资源 肾脏是一个肾脏是一个2424小时工作的小时工作的“清洗工厂清洗工厂”。外形象蚕豆，左。外形象蚕豆，左右两个分布在腰部脊柱两侧。在成年人，右两个分布在腰部脊柱两侧。在成年人，每一个肾脏的大小都每一个肾脏的大小都和自己的拳头差不多大。和自己的拳头差不多大。4医学资源肾肾 脏脏输输 尿尿 管管尿尿 道道 膀膀 胱胱静静 脉脉尿尿 液液 从从 这这 里里 排排 出出尿尿 液液 在在 这这 里里 生生 成成动动 脉脉身身体体里里的的血血液液不不停停地地从从这这里里流流进进肾肾脏脏正常人每天平均尿量正常人每天平均尿量1500150020002000毫升毫升 “工厂工厂”，“工人工人”，丧失仅存，丧失仅存20%时，仍然可以维持人时，仍然可以维持人体正常生活，而不为察觉。体正常生活，而不为察觉。5医学资源 肾脏是机体内最重要的排泄器官（泌尿功肾脏是机体内最重要的排泄器官（泌尿功能）、内分泌器官。能）、内分泌器官。代谢终产物排出量：代谢终产物排出量：35g/d,35g/d,尿量尿量15mlH15mlH2 2O/gO/g固固体物质，体物质，500ml/d500ml/d。血、尿生物化学检验，是指导肾脏疾病诊血、尿生物化学检验，是指导肾脏疾病诊断和治疗的重要指标。断和治疗的重要指标。P2546医学资源第一节第一节 肾脏的结构与功能肾脏的结构与功能 1 肾脏的基本结构肾脏的基本结构2 肾脏的基本功能肾脏的基本功能3 肾小球滤过功能肾小球滤过功能4 肾小管和集合管的转运功能肾小管和集合管的转运功能 P2547医学资源一、肾脏的基本结构 是肾的结构和功能的基本单位，它与集合管共同完成泌尿功能。（一）肾单位（一）肾单位nephronrenal corpuscle 肾小体肾小体Glomerulus 肾小球肾小球Bowmans capsulerenal tubule 肾小管肾小管distal tubuleproximal tubuleHenles loopdescending/thin-walledcollecting duct 集合管集合管ascending/thick-walledureter：输尿管；：输尿管；bladder：膀胱：膀胱P2548医学资源肾单位结构示意图肾单位结构示意图髓质髓质皮质皮质髓袢髓袢近曲小管近曲小管肾球囊肾球囊肾小球肾小球入球小动脉入球小动脉出球小动脉出球小动脉远曲小管远曲小管（远端小管）（远端小管）集合管集合管尿液的浓尿液的浓缩稀释缩稀释与尿液的与尿液的生成有关生成有关P2549医学资源 血供十分丰富，安静时：1200ml血液/min（约占心排出血量的20%25%）。（二）肾的血管与血供（二）肾的血管与血供肾皮质：肾皮质：94%外髓：外髓：5%6%内髓：内髓：1.5g/24h1.5g/24h尿，尿，MW7MW7万。万。肾小管性蛋白尿肾小管性蛋白尿：1.5g/24h 1.5g/24h 尿，尿，MW7MW 重吸收，肾本身无损害，心功能不全、腹重吸收，肾本身无损害，心功能不全、腹水等。水等。肾后性蛋白尿肾后性蛋白尿：肾盂、输尿管、尿道感染：肾盂、输尿管、尿道感染损伤等。损伤等。病理病理生理生理机理机理机制机制 P26564医学资源3 3肾小球性蛋白尿检查肾小球性蛋白尿检查 肾小球性蛋白尿肾小球性蛋白尿：为中高分子量蛋白为主，：为中高分子量蛋白为主，如如:Alb:Alb、TfTf、IgGIgG、A A、M M、C C3 3、2 2-MG-MG等。等。（1 1）尿蛋白选择性检测：）尿蛋白选择性检测：尿蛋白选择性尿蛋白选择性：是指肾小球滤膜对血浆蛋白是指肾小球滤膜对血浆蛋白能否通过具有一定的选择性。能否通过具有一定的选择性。选择性蛋白尿：选择性蛋白尿：仅含少量仅含少量大分子大分子蛋白质的尿液。蛋白质的尿液。P26665医学资源1 1）选择性指数（）选择性指数（SPISPI）测定）测定 参考值参考值：SPI0.1SPI0.1，高度选择性高度选择性蛋白尿蛋白尿。SPI=SPI=（尿（尿IgGIgG/血血IgGIgG）/（尿（尿TfTf/血血TfTf）IgGIgG：150 150 kDkD；TfTf：77 77 kDkD SPISPI还可用还可用IgGIgG与与Alb,Alb,球蛋白与球蛋白与AlbAlb的的清除率比值计算，但参考值不同。清除率比值计算，但参考值不同。P26666医学资源高选择性蛋白尿高选择性蛋白尿：SPI0.2，以大分以大分子量蛋白质为主，病变严重，预后大多不良如：子量蛋白质为主，病变严重，预后大多不良如：肾小球性蛋白尿。肾小球性蛋白尿。临床意义：临床意义：反映肾小球滤过膜的通透性、预测治疗反反映肾小球滤过膜的通透性、预测治疗反应、估计预后应、估计预后,选择性高者预后好选择性高者预后好,反之预后差。反之预后差。P26667医学资源2 2）分子大小和电荷选择性测定）分子大小和电荷选择性测定 分子大分子大小选择小选择性测定性测定 外源性，不带电荷，不被肾小管吸收外源性，不带电荷，不被肾小管吸收的非蛋白聚合物作的非蛋白聚合物作SPISPI的测定，不同的测定，不同分子量（直径分子量（直径2.42.46.0nm6.0nm）的右旋糖酐的滤过系数之斜率的右旋糖酐的滤过系数之斜率 电荷选电荷选择性测择性测定定 分子大小相同分子大小相同 (约约2.9nm)2.9nm)，而所带电荷不同的尿唾液淀粉酶与而所带电荷不同的尿唾液淀粉酶与尿胰淀粉酶排泌分数的比值尿胰淀粉酶排泌分数的比值P26668医学资源免疫透射比浊法：免疫透射比浊法：ngng/ml/ml水平水平 参考值参考值 晨尿晨尿Alb 1.4 11.6mg/L、随机尿、随机尿2.27.4mg/g Cr 尿尿IgG 0.10.5mg/L，尿尿IgA 0.4 1.0 mg/L，尿尿 IgM 0.02 0.04 mg/L。（2 2）尿微量清蛋白及免疫球蛋白测定）尿微量清蛋白及免疫球蛋白测定 尿微量清蛋白尿微量清蛋白：是指常规定性或定量难以检出：是指常规定性或定量难以检出 的一些尿清蛋白。的一些尿清蛋白。70 kd150 kd170 kd900 kdP26669医学资源临床意义临床意义 尿尿Alb有助于肾小球病变的早期诊断有助于肾小球病变的早期诊断：尿常规（尿常规（-），），尿尿Alb。尿尿Alb可推测肾小球病变的严重性。可推测肾小球病变的严重性。肾小球轻度病变：肾小球轻度病变：尿尿Alb；进一步受损时：伴尿进一步受损时：伴尿IgGIgG及及IgAIgA增高；增高；肾小球严重病变时尿中肾小球严重病变时尿中IgM增高。增高。P26670医学资源4肾小管性尿蛋白检查肾小管性尿蛋白检查 特征：特征：低分子量蛋白质为主（受损的标志）。低分子量蛋白质为主（受损的标志）。MW3.5g/d）低蛋白血症低蛋白血症高脂血症高脂血症水肿水肿典型典型表现表现诊断此征的诊断此征的必备条件必备条件2、病理生化、病理生化肾小球肾小球滤过膜滤过膜损伤损伤通透性通透性增加，增加，电荷屏障丧失电荷屏障丧失非非选择性蛋白尿选择性蛋白尿低蛋白血症低蛋白血症血中凝血血中凝血因子浓度增加，抗因子浓度增加，抗凝血酶凝血酶III从尿中大量丢失，从尿中大量丢失，易发生自发性血栓形成易发生自发性血栓形成94医学资源低低蛋蛋白白血血症症血浆胶渗压血浆胶渗压浮肿浮肿（水、小分子物（水、小分子物质转入组织间隙）质转入组织间隙）酶酶活性受体活性受体肝肝合成合成蛋白蛋白脂蛋白、脂蛋白、APO合成合成脂类脂类代谢延迟代谢延迟高脂血高脂血症症（脂（脂的数量、质量的数量、质量均发生改变均发生改变血血容量容量（两端低，（两端低，中间高）中间高）交感神经（交感神经（+），），CA释放释放ADH分泌分泌RAA（+）ADS心钠心钠素素 排排钠钠渗透压渗透压 浮肿浮肿Na、水、水吸收吸收95医学资源3、治疗、治疗一般治疗：高质量、高蛋白饮食，低盐、低脂饮食一般治疗：高质量、高蛋白饮食，低盐、低脂饮食利尿利尿肾上腺皮质激素、细胞毒药物应用：抑制免疫过程、肾上腺皮质激素、细胞毒药物应用：抑制免疫过程、炎症反应，削除蛋白尿，抑制炎症反应，削除蛋白尿，抑制ADS分泌。分泌。积极控制感染积极控制感染三、急性肾功能衰竭（三、急性肾功能衰竭（acute renal failure,ARF)1、临床表现临床表现 任何原因引起的急性肾功能损害，使肾单位丧失调任何原因引起的急性肾功能损害，使肾单位丧失调节功能，不能维持体内电解质平衡和排泄代谢产物，节功能，不能维持体内电解质平衡和排泄代谢产物，导致高血钾及急性尿毒症，称为导致高血钾及急性尿毒症，称为ARF。96医学资源 急性肾小管坏死（急性肾小管坏死（acute tubular necrosis,ATN)在在临床上常与临床上常与ARF这一术语交替使用。这一术语交替使用。病因：病因：ATN，急性肾缺血或急性肾中毒急性肾缺血或急性肾中毒 与日俱增的进行性血尿素氮和血肌酐的升高，是与日俱增的进行性血尿素氮和血肌酐的升高，是诊断急性肾功能衰竭的可靠依据，其肾衰为可逆性。诊断急性肾功能衰竭的可靠依据，其肾衰为可逆性。病程：少尿期，多尿期，恢复期。病程：少尿期，多尿期，恢复期。2、病理生化表现为：、病理生化表现为：尿液量、质改变尿液量、质改变血液：氮质血症，代酸血液：氮质血症，代酸水中毒，钠潴留水中毒，钠潴留高钾血症、高磷、低钙血症高钾血症、高磷、低钙血症97医学资源3、治疗：、治疗：对症处理，人工透析。对症处理，人工透析。四、慢性肾功能衰竭（四、慢性肾功能衰竭（CRF）1、临床表现临床表现 是在发生各种慢性肾脏疾病基础上，由于肾单位是在发生各种慢性肾脏疾病基础上，由于肾单位逐渐受损，缓慢出现的肾功能减退，以至不可逆的肾逐渐受损，缓慢出现的肾功能减退，以至不可逆的肾衰。较常见，是器质性病变，预后不好。衰。较常见，是器质性病变，预后不好。2、肾功能减退可分为四个阶段：、肾功能减退可分为四个阶段：肾贮备能力丧失期，氮质血症期（肾功能不全期），肾贮备能力丧失期，氮质血症期（肾功能不全期），肾功能衰竭期，尿毒症期。肾功能衰竭期，尿毒症期。98医学资源（二）血中含氮化合物的测定：（常用的肾功能指标）二）血中含氮化合物的测定：（常用的肾功能指标）Creatinine and urea 取决于机体氮的分解代谢取决于机体氮的分解代谢与肾脏的排泄能力，在摄入与分解比较稳定的情况下，与肾脏的排泄能力，在摄入与分解比较稳定的情况下，其血浓度取决于肾排泄能力。其血浓度取决于肾排泄能力。1、urea的测定：的测定：直接法：二乙酰一肟法直接法：二乙酰一肟法间接法间接法：尿素酶法：尿素酶法 形成氨（盐）形成氨（盐）血血尿素参考范围：尿素参考范围：2.868.20 mmol/L1mmol/L尿素尿素 =2mmol/L尿素氮尿素氮测定方法测定方法99医学资源2、Creatinine 的测定：的测定：测定方法测定方法 碱性苦味酸法（碱性苦味酸法（Jaffes反应）：生成黄红色物质反应）：生成黄红色物质-常用方法，特异性不高（假肌酐的影响），而动力常用方法，特异性不高（假肌酐的影响），而动力学测定法提高了准确性。学测定法提高了准确性。酶酶联联法：特异性高，特别适用于自动分析，但工具法：特异性高，特别适用于自动分析，但工具酶过多、价格昂贵。酶过多、价格昂贵。血肌酐血肌酐参考范围：参考范围：男性：男性：44133umol/L 女性：女性：70106umol/L100医学资源3、血清尿酸、血清尿酸(uric acid,UA)尿酸尿酸 嘌呤的代谢终产物，主要从肾脏排出，肾嘌呤的代谢终产物，主要从肾脏排出，肾功能受损，血尿酸增加。功能受损，血尿酸增加。（1）生成）生成 600mg/d700mg/d（2）排出排出 肾肾 占占2/33/4 尿液尿液 肠管肠管 200mg 经经细菌降解细菌降解 MW 168，全滤过，近曲小管全滤过，近曲小管98%重吸收，远曲重吸收，远曲小管主动分泌，占肾排出尿酸的小管主动分泌，占肾排出尿酸的2/3。许多化学物许多化学物质及药物（乙胺丁醇、酮体、乳酸、水扬酸、氯噻嗪质及药物（乙胺丁醇、酮体、乳酸、水扬酸、氯噻嗪等）可干扰肾小管分泌尿酸。等）可干扰肾小管分泌尿酸。101医学资源(3)、血尿酸浓度：、血尿酸浓度：男性：男性：149416umol/L 女性：女性：89357umol/L(4)、高尿酸血症高尿酸血症 hyperuricemia 病因：病因：肾排出肾排出UA增加：占增加：占3/4 主要为分泌机能障碍，主要为分泌机能障碍，UA生成过多：来源过多，生成过多：来源过多，嘌呤代谢紊乱嘌呤代谢紊乱 慢性酒精中毒也可致慢性酒精中毒也可致hyperuricemia102医学资源4、测定方法：、测定方法：o磷钨酸还原法磷钨酸还原法o尿酸酶法：紫外分光法尿酸酶法：紫外分光法,酶联比色法酶联比色法,酶联紫外分光法酶联紫外分光法oHPLC法、质谱法法、质谱法三、肾血流量测定三、肾血流量测定(renal blood flow,RBF)若血浆中某物质在流经肾循环一周后，可被完全若血浆中某物质在流经肾循环一周后，可被完全清除，则该物质每分钟尿中排出量应等于每分钟通过清除，则该物质每分钟尿中排出量应等于每分钟通过肾脏的血浆中所含的量。肾脏的血浆中所含的量。即：即：U*V=X*P X=U*V/P=C 即该物质的肾清除率为每分钟通过肾脏的血浆量。即该物质的肾清除率为每分钟通过肾脏的血浆量。103医学资源合乎要求的物质：碘锐特、合乎要求的物质：碘锐特、PAH等等 滤过很少，主要通过分泌排出，当其血浆浓度滤过很少，主要通过分泌排出，当其血浆浓度3mg%时，经肾循环一周后几乎被完全清除。时，经肾循环一周后几乎被完全清除。Cx：660ml/min 660ml/min只为供应肾脏泌尿部分的肾血浆流量，只为供应肾脏泌尿部分的肾血浆流量，故称其为肾有效血浆流量（故称其为肾有效血浆流量（effective renal plasma,ERPF)RBF=660/55*100=1200ml/min碘锐特、碘锐特、PAH等外源性物质操作复杂，临床上多不等外源性物质操作复杂，临床上多不采用。目前临床上用放射性同位素肾图测肾血流量，采用。目前临床上用放射性同位素肾图测肾血流量，并作为肾功能的常规检查项目。并作为肾功能的常规检查项目。104医学资源