《毒理学基础》14第18章 肾脏毒理学

1、第第1818章章 肾脏毒理学肾脏毒理学 v1 1 概述概述v2 2 肾脏结构与功能的生物学基础肾脏结构与功能的生物学基础v3 3 中毒性肾损伤的部位与类型中毒性肾损伤的部位与类型v4 4 肾脏的毒性作用机制肾脏的毒性作用机制v5 5 肾损害的检测与评价肾损害的检测与评价v6 6 几种常见的肾毒物几种常见的肾毒物1 1 概述概述v1.1 1.1 肾脏是毒物的重要靶器官肾脏是毒物的重要靶器官v1.2 1.2 引起肾毒性的主要化学物引起肾毒性的主要化学物v1.3 1.3 肾脏对毒物的易感性肾脏对毒物的易感性1.1 1.1 肾脏是毒物的重要靶器官肾脏是毒物的重要靶器官v肾脏在排泄废物、调节细胞外液容量

2、、电解肾脏在排泄废物、调节细胞外液容量、电解质和酸碱平衡上起着极其重要的作用，也参质和酸碱平衡上起着极其重要的作用，也参与一些激素（肾素、红细胞生成素等）的合与一些激素（肾素、红细胞生成素等）的合成与释放以及维生素成与释放以及维生素D D的活化。的活化。v毒物不但直接影响肾脏功能，同时也间接影毒物不但直接影响肾脏功能，同时也间接影响全身的生理功能。响全身的生理功能。v肾脏有较强的代偿能力和多种解毒功能，其肾脏有较强的代偿能力和多种解毒功能，其也是毒物重要的靶器官之一。也是毒物重要的靶器官之一。1.2 1.2 引起肾毒性的主要化学物引起肾毒性的主要化学物v金属和类金属金属和类金属：镉、铋、锂、汞

3、、铊、金、镓、铟、铅、镍、：镉、铋、锂、汞、铊、金、镓、铟、铅、镍、铬、锑、硅、砷、砷化氢。铬、锑、硅、砷、砷化氢。v有机溶剂有机溶剂：卤代烃类（溴二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、二溴：卤代烃类（溴二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、二溴氯丙烷等）、芳香烃类（甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、联氯丙烷等）、芳香烃类（甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、联苯等苯等 ）、脂肪烃类（汽油、煤油、柴油等）、脂环烃类）、脂肪烃类（汽油、煤油、柴油等）、脂环烃类（润滑油、松节油、环乙烷等）。（润滑油、松节油、环乙烷等）。v农药农药：五氯苯酚、百草枯、敌草快、氯丹、甲醚菊酯、氟乙：五氯苯酚、百草枯、敌草快、氯丹、甲醚菊酯、氟乙酰胺等。酰

4、胺等。v生物毒物生物毒物：黄曲霉素：黄曲霉素B、桔霉素、细菌内毒素、蛇毒等。、桔霉素、细菌内毒素、蛇毒等。v药物药物：氨基糖苷类抗生素、万古霉素、一代头孢菌素、丝裂：氨基糖苷类抗生素、万古霉素、一代头孢菌素、丝裂霉素、非那西丁、强效利尿药等。霉素、非那西丁、强效利尿药等。v其他其他：苯酚、乙醛、环氧丙烷、亚硝胺等。：苯酚、乙醛、环氧丙烷、亚硝胺等。1.3 1.3 肾脏对毒物的易感性肾脏对毒物的易感性v为了维持肾脏的功能，需要大量的氧和营养为了维持肾脏的功能，需要大量的氧和营养物质，物质，1/31/3的血浆经肾脏滤过，因此肾脏尤其的血浆经肾脏滤过，因此肾脏尤其是肾小管对能造成细胞窒息的因素特别敏

5、感。是肾小管对能造成细胞窒息的因素特别敏感。v水分被重吸收后化学物质在肾小管中被浓缩，水分被重吸收后化学物质在肾小管中被浓缩，使某些在血浆中无毒的物质在肾小管内达到使某些在血浆中无毒的物质在肾小管内达到有毒浓度水平；有些物质在浓缩后在肾小管有毒浓度水平；有些物质在浓缩后在肾小管内沉积而造成损害；某些物质或其代谢产物内沉积而造成损害；某些物质或其代谢产物可在肾脏细胞内活化而引起损害。可在肾脏细胞内活化而引起损害。2 2 肾脏结构与功能的生物学基础肾脏结构与功能的生物学基础v2.1 2.1 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能v2.2 2.2 肾脏吸收与分泌功能肾脏吸收与分泌功能v2.3 2.3 逆流

6、放大系统与尿液浓缩机制逆流放大系统与尿液浓缩机制v2.4 2.4 肾脏中外源化学物的生物转化肾脏中外源化学物的生物转化2.1 2.1 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能v肾小球的滤过功能是肾小球血管内物质经过球囊进肾小球的滤过功能是肾小球血管内物质经过球囊进入肾小管的过程。入肾小管的过程。v肾小球滤过膜结构肾小球滤过膜结构：内层为毛细血管的内皮细胞，：内层为毛细血管的内皮细胞，对蛋白不起屏障作用；中间为非细胞性的基质膜，对蛋白不起屏障作用；中间为非细胞性的基质膜，是主要的屏障部位，可限制大分子物质通过；外层是主要的屏障部位，可限制大分子物质通过；外层为球囊上皮细胞，可限制部分物质通过。为球囊上皮

7、细胞，可限制部分物质通过。v屏障功能屏障功能：机械性屏障只容许直径小于：机械性屏障只容许直径小于2nm2nm的物质的物质自由通过；电荷屏障可限制带相同电荷物质的通过。自由通过；电荷屏障可限制带相同电荷物质的通过。v影响滤过速率的因素影响滤过速率的因素：滤过膜的通透性；有效滤过：滤过膜的通透性；有效滤过压（肾小球毛细血管压压（肾小球毛细血管压- -血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压- -囊内压）；囊内压）；肾血流量。肾血流量。2.2 2.2 肾脏吸收与分泌功能肾脏吸收与分泌功能v人日双肾滤过液达人日双肾滤过液达180L180L，而终尿仅，而终尿仅1.5L1.5L左右，左右，99%99%的液体被的液体被

8、重吸收回到血液。钠、尿素等被肾小管不同程度吸收，肌酐、重吸收回到血液。钠、尿素等被肾小管不同程度吸收，肌酐、尿酸和钾分泌至肾小管腔。尿酸和钾分泌至肾小管腔。v近曲小管：近曲小管：NaClNaCl的主动重吸收。的主动重吸收。COCO2 2与与H H2 2O O在碳酸酐酶的作用在碳酸酐酶的作用下生成下生成H H2 2COCO3 3，后者解离出，后者解离出H H+ +进行进行H H+ +-Na-Na+ +交换，而使交换，而使NaNa+ +、水重、水重吸收。吸收。v髓袢：髓袢：降枝水大量重吸收；升枝降枝水大量重吸收；升枝NaClNaCl主动重吸收使间质渗透主动重吸收使间质渗透压梯度形成。压梯度形成。v

9、远曲小管及集合管：远曲小管及集合管： ADHADH促进水的重吸收；促进水的重吸收；H H+ +-Na-Na+ +交换同近交换同近曲小管；曲小管；Na+-K+Na+-K+交换（醛固酮有促进作用）。交换（醛固酮有促进作用）。v肾的排泄功能用肾的排泄功能用清除率清除率（C C）表示：）表示：C=UV/PC=UV/PvU U：尿中被测物质的浓度；：尿中被测物质的浓度；V V：每分钟尿量；：每分钟尿量；P P：血中被测物：血中被测物质的浓度。质的浓度。2.3 2.3 逆流放大系统与尿液浓缩机制逆流放大系统与尿液浓缩机制v髓袢髓袢升枝升枝NaClNaCl主动重吸收使间质渗透压形成主动重吸收使间质渗透压形成

10、从皮质到髓质由低到高的梯度。从皮质到髓质由低到高的梯度。v远曲小管及集合管远曲小管及集合管从皮质到髓质由于间质的从皮质到髓质由于间质的渗透压逐步增高，加之渗透压逐步增高，加之ADHADH的促进作用，使管的促进作用，使管腔中的水不断被重吸收，使尿液不断浓缩。腔中的水不断被重吸收，使尿液不断浓缩。2.4 2.4 肾脏中外源化学物的生物转化肾脏中外源化学物的生物转化v肝中存在的代谢酶，在肾中也可出现，但含量较低。肝中存在的代谢酶，在肾中也可出现，但含量较低。v肾中的代谢酶有细胞色素肾中的代谢酶有细胞色素P450P450、N-N-脱甲基酶类、芳脱甲基酶类、芳烃羟化酶类、烃羟化酶类、7-7-乙氧基香豆素

11、乙氧基香豆素-O-O-脱乙基酶、脱乙基酶、UDP-UDP-葡萄糖醛酸转移酶、磺基转移酶、硝基氧化酶类、葡萄糖醛酸转移酶、磺基转移酶、硝基氧化酶类、硫氧化酶类、环氧化物水化酶及谷胱甘肽转移酶类硫氧化酶类、环氧化物水化酶及谷胱甘肽转移酶类等。等。v肾中的代谢产物的作用是双向性的。有些经肾转化肾中的代谢产物的作用是双向性的。有些经肾转化后的产物形成对肾有损害作用的毒物，有些则经肾后的产物形成对肾有损害作用的毒物，有些则经肾转化后具有肝外解毒作用。转化后具有肝外解毒作用。3 3 中毒性肾损伤的部位与类型中毒性肾损伤的部位与类型v外源化学物通过各种途径进入机体内对肾脏外源化学物通过各种途径进入机体内对肾

12、脏产生直接或间接毒性产生直接或间接毒性, ,肾毒性物在肾组织都有肾毒性物在肾组织都有主要的作用部位，表现为毒物对肾脏毒作用主要的作用部位，表现为毒物对肾脏毒作用的选择性。的选择性。v3.1 3.1 肾小球损伤肾小球损伤v3.2 3.2 肾近曲小管损伤肾近曲小管损伤v3.3 3.3 髓袢、远曲小管及集合管损伤髓袢、远曲小管及集合管损伤v3.4 3.4 肾脏疾病分类肾脏疾病分类3.1 3.1 肾小球损伤肾小球损伤v肾小球是肾脏最先接触毒物的部位，但很少毒物引起肾小球肾小球是肾脏最先接触毒物的部位，但很少毒物引起肾小球损伤。损伤。v肾小球的损伤主要是肾小球膜上的一些成分与毒物间相互作肾小球的损伤主要

13、是肾小球膜上的一些成分与毒物间相互作用的结果。如氨基糖苷类抗生素造成肾小球滤过率的降低是用的结果。如氨基糖苷类抗生素造成肾小球滤过率的降低是因其阳离子与内皮细胞的阴离子部位的静电相互作用，改变因其阳离子与内皮细胞的阴离子部位的静电相互作用，改变了肾小球的带电状态，影响了内皮细胞滤膜的大小与数目。了肾小球的带电状态，影响了内皮细胞滤膜的大小与数目。v有些毒物可直接损伤肾小球上皮细胞和肾毛细血管膜。有些毒物可直接损伤肾小球上皮细胞和肾毛细血管膜。v免疫复合物可以参入到小球内部与补体相结合。毒物也可以免疫复合物可以参入到小球内部与补体相结合。毒物也可以作为半抗原，与肾小球蛋白相互结合成全抗原，从而刺

14、激抗作为半抗原，与肾小球蛋白相互结合成全抗原，从而刺激抗体的产生。抗体与细胞表面抗原结合，在肾小球中形成免疫体的产生。抗体与细胞表面抗原结合，在肾小球中形成免疫沉积物。沉积物。3.2 3.2 肾近曲小管损伤肾近曲小管损伤v近曲小管是肾毒性物引起肾脏损伤最常见的部位，主要与毒近曲小管是肾毒性物引起肾脏损伤最常见的部位，主要与毒物在近曲小管内选择性蓄积有关。物在近曲小管内选择性蓄积有关。v与远曲小管相比，近曲小管上皮细胞不够紧密，毒物更易渗与远曲小管相比，近曲小管上皮细胞不够紧密，毒物更易渗入到细胞内。更重要的是有机离子、低分子量蛋白、多肽、入到细胞内。更重要的是有机离子、低分子量蛋白、多肽、谷胱

15、甘肽结合物和金属都集中在近曲小管内，并在此发生转谷胱甘肽结合物和金属都集中在近曲小管内，并在此发生转运和蓄积。运和蓄积。v毒物在肾脏中的转运和蓄积是毒物引起肾脏毒性的必要条件，毒物在肾脏中的转运和蓄积是毒物引起肾脏毒性的必要条件，后者还可能取决于细胞靶位的反应能力。后者还可能取决于细胞靶位的反应能力。v此外，细胞色素此外，细胞色素P450P450和胱氨酸结合和胱氨酸结合-溶酶的活性也是增加溶酶的活性也是增加近曲小管易感性的因素，因其可活化某些毒物。近曲小管易感性的因素，因其可活化某些毒物。3.3 3.3 髓袢、远曲小管及集合管损伤髓袢、远曲小管及集合管损伤v髓袢、远曲小管及集合管的功能主要是离

16、子髓袢、远曲小管及集合管的功能主要是离子和水的重吸收，与近曲小管相比，化学物造和水的重吸收，与近曲小管相比，化学物造成这些远端小管的损伤较为少见。成这些远端小管的损伤较为少见。v化学物造成这些远端小管的损伤主要表现为化学物造成这些远端小管的损伤主要表现为浓缩和酸化能力受损，而造成多尿的机制也浓缩和酸化能力受损，而造成多尿的机制也不尽相同。如抗肿瘤药物顺铂可引起髓袢和不尽相同。如抗肿瘤药物顺铂可引起髓袢和集合管的浓缩功能损伤，造成对集合管的浓缩功能损伤，造成对ADHADH的耐受。的耐受。3.4 3.4 肾脏疾病分类肾脏疾病分类v3.4.1 3.4.1 免疫介导肾小球疾病免疫介导肾小球疾病v3.4

17、.2 3.4.2 直接肾小球损伤直接肾小球损伤v3.4.3 3.4.3 急性肾小管损伤急性肾小管损伤v3.4.4 3.4.4 急、慢性间质性肾炎急、慢性间质性肾炎3.4.1 3.4.1 免疫介导肾小球疾病免疫介导肾小球疾病v免疫介导的肾小球肾炎：可能是由于循环的抗体与免疫介导的肾小球肾炎：可能是由于循环的抗体与肾小球结构抗原或非肾小球抗原相作用产生的沉积肾小球结构抗原或非肾小球抗原相作用产生的沉积物所致（抗肾小球基底膜抗体（物所致（抗肾小球基底膜抗体（GBMGBM）介导，特征）介导，特征是在肾小球基底膜上有是在肾小球基底膜上有IgGIgG沉着），也可能是循环沉着），也可能是循环免疫复合物沉着的

18、结果（免疫复合物介导，特征是免疫复合物沉着的结果（免疫复合物介导，特征是在肾小球基底膜上有颗粒状的在肾小球基底膜上有颗粒状的IgGIgG沉着）。沉着）。v一些药物如非甾体抗炎药和锂盐可导致微小肾小球一些药物如非甾体抗炎药和锂盐可导致微小肾小球改变的肾病综合征。改变的肾病综合征。v能引起该类疾病的有许多潜在的环境毒物和药物，能引起该类疾病的有许多潜在的环境毒物和药物，如金、汞、如金、汞、D-D-青霉胺、非甾体抗炎药、二乙酰吗啡、青霉胺、非甾体抗炎药、二乙酰吗啡、盐酸肼屈嗪、甲基苄肼和二苯基乙内酰脲等。盐酸肼屈嗪、甲基苄肼和二苯基乙内酰脲等。3.4.2 3.4.2 直接肾小球损伤直接肾小球损伤v化

19、学物可直接引起肾小球损伤，但不常见。化学物可直接引起肾小球损伤，但不常见。v金和硅能沉着于肾小球系膜细胞中，这种沉着反应金和硅能沉着于肾小球系膜细胞中，这种沉着反应可能是肾小球细胞和炎症细胞扩散的一种反应。肾可能是肾小球细胞和炎症细胞扩散的一种反应。肾小球膜的损伤可能转变为肾小球渗透性改变。肾小小球膜的损伤可能转变为肾小球渗透性改变。肾小球膜收缩使肾小球毛细管变小变窄，从而降低肾小球膜收缩使肾小球毛细管变小变窄，从而降低肾小球滤过率。球滤过率。v纤维沉积也可能导致肾小球损伤。纤维蛋白沉着可纤维沉积也可能导致肾小球损伤。纤维蛋白沉着可以从本质上通过多种途径导致肾小球损伤，包括阻以从本质上通过多种

20、途径导致肾小球损伤，包括阻塞肾小球毛细血管、干预渗透反应或对肾小球系膜塞肾小球毛细血管、干预渗透反应或对肾小球系膜细胞的直接毒性作用。细胞的直接毒性作用。3.4.3 3.4.3 急性肾小管损伤急性肾小管损伤v毒物引起急性肾小管损伤是其对细胞的直接毒性作毒物引起急性肾小管损伤是其对细胞的直接毒性作用。用。v毒物引起小管细胞的坏死可导致急性肾衰。毒物引起小管细胞的坏死可导致急性肾衰。v临近小管的衬里细胞的损伤可通过这些细胞正常重临近小管的衬里细胞的损伤可通过这些细胞正常重吸收的物质（葡萄糖、氨基酸、磷酸盐、钠等）的吸收的物质（葡萄糖、氨基酸、磷酸盐、钠等）的排泄增加而显现。排泄增加而显现。v小管损

21、伤延伸至小管末梢部分时，可引起肾功能丧小管损伤延伸至小管末梢部分时，可引起肾功能丧失，出现酸性尿、水电解质平衡紊乱。失，出现酸性尿、水电解质平衡紊乱。v对肾小球的损伤可伴随肾小管毒性，可进一步导致对肾小球的损伤可伴随肾小管毒性，可进一步导致慢性间质性肾病。如重金属铅和镉对肾脏的毒性。慢性间质性肾病。如重金属铅和镉对肾脏的毒性。3.4.4 3.4.4 急、慢性间质性肾炎急、慢性间质性肾炎v急性间质性肾炎急性间质性肾炎：可能由对化学物（甲氧青霉素、：可能由对化学物（甲氧青霉素、利尿药、非甾体抗炎药金盐、汞等）的免疫反应利尿药、非甾体抗炎药金盐、汞等）的免疫反应（包括体液免疫和细胞免疫）所引起。这种

22、损害显（包括体液免疫和细胞免疫）所引起。这种损害显著的特点是单核细胞和嗜酸性白细胞浸润到肾间质。著的特点是单核细胞和嗜酸性白细胞浸润到肾间质。浸润其中的淋巴细胞是浸润其中的淋巴细胞是T T细胞，其中主要是细胞，其中主要是T4T4（辅（辅助助/ /诱导）细胞，少部分为诱导）细胞，少部分为T8T8（抑制（抑制/ /细胞毒）细胞。细胞毒）细胞。v慢性间质性肾炎慢性间质性肾炎：较急性间质性肾炎少见。其形态：较急性间质性肾炎少见。其形态学特征是单核细胞浸润、显著的间质纤维化和小管学特征是单核细胞浸润、显著的间质纤维化和小管萎缩。萎缩。4 4 肾脏的毒性作用机制肾脏的毒性作用机制v细胞死亡细胞死亡v活性中

23、间代谢产物活性中间代谢产物v细胞容积和离子稳态细胞容积和离子稳态v细胞骨架和细胞极性细胞骨架和细胞极性v钙的内稳态钙的内稳态细胞死亡细胞死亡v肾细胞死亡是细胞损伤的最终结果，包括坏肾细胞死亡是细胞损伤的最终结果，包括坏死和凋亡。其中毒物的损伤以坏死为主。死和凋亡。其中毒物的损伤以坏死为主。v坏死常累及一大团细胞，细胞肿胀、体积增坏死常累及一大团细胞，细胞肿胀、体积增大，细胞破裂，内容物溢出，并伴随炎症。大，细胞破裂，内容物溢出，并伴随炎症。v凋亡往往仅影响散在细胞，首先细胞形态完凋亡往往仅影响散在细胞，首先细胞形态完整而体积减小，最终细胞变成小碎片，并被整而体积减小，最终细胞变成小碎片，并被邻

24、近的细胞和吞噬细胞所吞噬，无炎症反应。邻近的细胞和吞噬细胞所吞噬，无炎症反应。活性中间代谢产物活性中间代谢产物v有些无毒性的物质可经过代谢而活化，造成细胞损有些无毒性的物质可经过代谢而活化，造成细胞损伤和死亡：伤和死亡：v生成亲电子的物质（如烷化剂），可与细胞成分结生成亲电子的物质（如烷化剂），可与细胞成分结合；合；v经经P450P450代谢产生代谢产生N-N-乙酰乙酰- -邻邻- -苯喹啉（乙酰氨酚）和苯喹啉（乙酰氨酚）和光气（氯仿），与细胞大分子发生共价结合而损伤光气（氯仿），与细胞大分子发生共价结合而损伤细胞；细胞；v增加活性氧而生成过氧化物（氧自由基、过氧化氢增加活性氧而生成过氧化物（

25、氧自由基、过氧化氢等），引起细胞氧化性损伤（细胞膜流动性、通透等），引起细胞氧化性损伤（细胞膜流动性、通透性活力降低，酶失活，性活力降低，酶失活，DNADNA或染色体断裂）或染色体断裂）细胞容积和离子稳态细胞容积和离子稳态v细胞容积与离子内稳态有密切联系，对肾小细胞容积与离子内稳态有密切联系，对肾小管上皮的重吸收也至为重要。毒物一般都通管上皮的重吸收也至为重要。毒物一般都通过与细胞膜作用，增加离子通透性和抑制能过与细胞膜作用，增加离子通透性和抑制能量产生而影响细胞容积和离子内稳态。量产生而影响细胞容积和离子内稳态。v正常情况下膜的转运可维持细胞内离子的平正常情况下膜的转运可维持细胞内离子的平衡

26、和跨膜离子转运，衡和跨膜离子转运，ATPATP的失代偿可以抑制膜的失代偿可以抑制膜的转运功能。随着的转运功能。随着ATPATP的耗竭，钠钾的耗竭，钠钾ATPATP酶活酶活性受抑制，引起钾外流、钠氯内流增加，细性受抑制，引起钾外流、钠氯内流增加，细胞肿胀，最后细胞溶解。胞肿胀，最后细胞溶解。细胞骨架和细胞极性细胞骨架和细胞极性v毒物可以引起一些早期膜完整性的变化，如刷状缘毒物可以引起一些早期膜完整性的变化，如刷状缘的丧失、浆膜变性和细胞极性的改变。的丧失、浆膜变性和细胞极性的改变。v这些可能与毒物诱发的细胞骨架改变有关。这些可能与毒物诱发的细胞骨架改变有关。v近曲小管有明显的极性，在毒物作用下，

27、由于能量近曲小管有明显的极性，在毒物作用下，由于能量代谢紊乱，骨架的重排，导致近曲小管的极性破坏。代谢紊乱，骨架的重排，导致近曲小管的极性破坏。钙的内稳态钙的内稳态v钙作为第二信使对细胞功能有多种重要作用。钙作为第二信使对细胞功能有多种重要作用。v细胞内游离钙水平的升高，能活化一些钙离细胞内游离钙水平的升高，能活化一些钙离子依赖性酶，如磷脂酶和蛋白酶，造成细胞子依赖性酶，如磷脂酶和蛋白酶，造成细胞骨架和一些与收缩有关成分的功能。骨架和一些与收缩有关成分的功能。5 5 肾损害的检测与评价肾损害的检测与评价v肾损害的评价原则肾损害的评价原则：需要整体实验与离体试：需要整体实验与离体试验研究相结合，

28、不仅需要用不同种系动物研验研究相结合，不仅需要用不同种系动物研究，也要结合人群临床及流行病学研究。究，也要结合人群临床及流行病学研究。v5.1 5.1 整体实验整体实验v5.2 5.2 离体试验离体试验5.1 5.1 整体实验整体实验v5.1.1 5.1.1 肾脏浓缩肾脏浓缩- -稀释试验稀释试验v5.1.2 5.1.2 尿成分测定尿成分测定：v尿蛋白尿蛋白v尿糖尿糖v尿酶尿酶v5.1.3 5.1.3 肾小球滤过率测定肾小球滤过率测定：v菊糖清除试验菊糖清除试验v内生肌酐清除率测定内生肌酐清除率测定v血清肌酐和血尿素氮测定血清肌酐和血尿素氮测定v肾对氨基马尿酸清除试验肾对氨基马尿酸清除试验v形

29、态学和酶组织化学检查形态学和酶组织化学检查5.1.1 5.1.1 肾脏浓缩肾脏浓缩- -稀释试验稀释试验v在限制饮水条件下，因肾远曲小管和集合管在限制饮水条件下，因肾远曲小管和集合管对水重吸收增加，使尿量减少，尿比重升高对水重吸收增加，使尿量减少，尿比重升高（人大于（人大于1.021.02），即浓缩功能。），即浓缩功能。v在大量饮水条件下，因肾远曲小管和集合管在大量饮水条件下，因肾远曲小管和集合管对水重吸收相对减少，使尿量增加，尿比重对水重吸收相对减少，使尿量增加，尿比重降低，即稀释功能。降低，即稀释功能。v该功能试验先进行肾脏浓缩功能试验，后进该功能试验先进行肾脏浓缩功能试验，后进行稀释功能

30、试验。行稀释功能试验。尿蛋白尿蛋白v正常生理情况下，尿中仅有未被肾小管完全吸收的正常生理情况下，尿中仅有未被肾小管完全吸收的少量小分子蛋白。少量小分子蛋白。v若尿中蛋白质量增加，则可能有肾脏损伤。若尿中蛋白质量增加，则可能有肾脏损伤。v如果以大分子蛋白为主或出现大量蛋白质，提示肾如果以大分子蛋白为主或出现大量蛋白质，提示肾小球的选择性滤过功能障碍或结构不完整；小球的选择性滤过功能障碍或结构不完整；v若以小分子蛋白为主，则提示损伤部位主要在近曲若以小分子蛋白为主，则提示损伤部位主要在近曲小管，也可能是血中小分子蛋白质量异常升高。小管，也可能是血中小分子蛋白质量异常升高。v动物试验时，因动物尿蛋白

31、的差异较大，因此应设动物试验时，因动物尿蛋白的差异较大，因此应设置正常对照。置正常对照。尿糖尿糖v生理情况下，原尿中葡萄糖的浓度未超过肾生理情况下，原尿中葡萄糖的浓度未超过肾糖阈时，能被肾小管完全吸收。糖阈时，能被肾小管完全吸收。v因此，如果血糖不高而出现尿中葡萄糖浓度因此，如果血糖不高而出现尿中葡萄糖浓度增高，提示肾小管功能障碍。增高，提示肾小管功能障碍。尿酶尿酶v尿酶可来自肾单位脱落溶解的细胞、血浆中经肾小球滤过后尿酶可来自肾单位脱落溶解的细胞、血浆中经肾小球滤过后未被重吸收的小分子蛋白质、其它泌尿道上皮细胞。未被重吸收的小分子蛋白质、其它泌尿道上皮细胞。v尿酶是肾损害早期和敏感的指标之一

32、，对急性肾损害比对慢尿酶是肾损害早期和敏感的指标之一，对急性肾损害比对慢性肾损害更有意义。性肾损害更有意义。v尿中碱性磷酸酶和尿中碱性磷酸酶和- -谷氨酰转移酶活性增高，是刷状缘受损谷氨酰转移酶活性增高，是刷状缘受损的标记；的标记；v尿中存在细胞浆或线粒体内的酶如乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢尿中存在细胞浆或线粒体内的酶如乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活性升高，是广泛细胞损伤的标记。酶活性升高，是广泛细胞损伤的标记。v注意：尿酶活性正常，并不能说明没有肾损伤，因其大部分注意：尿酶活性正常，并不能说明没有肾损伤，因其大部分在早期即已随尿排出。在早期即已随尿排出。v动物试验中，应选用肾酶分布与人接近的动物大鼠。

33、动物试验中，应选用肾酶分布与人接近的动物大鼠。菊糖清除试验菊糖清除试验v菊糖是一种多糖，能被肾小球滤过，但不被肾小管菊糖是一种多糖，能被肾小球滤过，但不被肾小管重吸收或分泌，在体内不被代谢，也不与血浆蛋白重吸收或分泌，在体内不被代谢，也不与血浆蛋白结合。在静脉注射菊糖后，收集一定时间内的尿液，结合。在静脉注射菊糖后，收集一定时间内的尿液，然后测定血浆和尿中的菊糖浓度，按下式计算其清然后测定血浆和尿中的菊糖浓度，按下式计算其清除率，以反映肾小球的滤过功能。除率，以反映肾小球的滤过功能。v菊糖清除率（菊糖清除率（ml/minml/min）= =v尿量（尿量（mlml） X X 尿中菊糖浓度（尿中菊

34、糖浓度（mg/Lmg/L） 血浆中菊糖浓度（血浆中菊糖浓度（mg/Lmg/L）内生肌酐清除率测定内生肌酐清除率测定v肌酐为肌酸的代谢产物，其滤过后肾小管肌酐为肌酸的代谢产物，其滤过后肾小管无任何吸收，内生肌酐清除率测定的意义无任何吸收，内生肌酐清除率测定的意义同菊糖清除率测定的意义相同。同菊糖清除率测定的意义相同。v内生肌酐清除率（升血浆内生肌酐清除率（升血浆/24/24小时）小时）= =v尿肌酐浓度（尿肌酐浓度（mg/Lmg/L） X24X24小时尿量（小时尿量（L L） 血浆肌酐浓度（血浆肌酐浓度（mg/Lmg/L） 血清肌酐和血尿素氮测定血清肌酐和血尿素氮测定v血清肌酐和血尿素氮可间接反

35、映肾小球滤过血清肌酐和血尿素氮可间接反映肾小球滤过率率，但没有，但没有菊糖清除率和内生肌酐清除率菊糖清除率和内生肌酐清除率灵灵敏。敏。v在在肾小球滤过率下降肾小球滤过率下降50%-70%50%-70%的情况下血清肌的情况下血清肌酐和血尿素氮才会增高。酐和血尿素氮才会增高。v且在脱水、少尿、蛋白分解代谢增强时血清且在脱水、少尿、蛋白分解代谢增强时血清肌酐和血尿素氮也会升高。肌酐和血尿素氮也会升高。肾对氨基马尿酸清除试验肾对氨基马尿酸清除试验v血中血中对氨基马尿酸（对氨基马尿酸（PAHPAH）几乎全部通过肾脏分泌）几乎全部通过肾脏分泌而被清除，血中而被清除，血中PAHPAH经过肾脏时，被清除的量与

36、肾经过肾脏时，被清除的量与肾血流量成正比，其清除值可看作肾有效肾血流量血流量成正比，其清除值可看作肾有效肾血流量（ERPFERPF），再用红细胞比容进行校正，可求出肾血），再用红细胞比容进行校正，可求出肾血流量（流量（RPFRPF）。vERPF=ERPF=（尿中（尿中PAH PAH 浓度浓度 X X 每分钟尿量）每分钟尿量）/ /血浆中血浆中PAH PAH 浓度浓度 vRPF=ERPF/RPF=ERPF/（1-1-红细胞比容）红细胞比容）形态学和酶组织化学检查形态学和酶组织化学检查v急性或慢性毒性试验结束时，需常规称量肾脏和体急性或慢性毒性试验结束时，需常规称量肾脏和体重，计算脏器系数。脏器系

37、数改变，提示可能有肾重，计算脏器系数。脏器系数改变，提示可能有肾脏损害。脏损害。v大体检查还能发现肾脏有无充血、水肿、纤维化等大体检查还能发现肾脏有无充血、水肿、纤维化等病理改变。病理改变。v镜检能发现肾脏在组织学及亚细胞水平上损害的部镜检能发现肾脏在组织学及亚细胞水平上损害的部位、范围、性质、形态学特征及严重程度。位、范围、性质、形态学特征及严重程度。v酶组织化学检查能对某些病损或某些功能（如一些酶组织化学检查能对某些病损或某些功能（如一些酶活性）进行定位研究。酶活性）进行定位研究。5.2 5.2 离体试验离体试验v离体试验可对肾功能和肾毒性检测在肾单位、离体试验可对肾功能和肾毒性检测在肾单

38、位、甚至部分肾小管水平进行，更有利于对毒作甚至部分肾小管水平进行，更有利于对毒作用机制的阐明。用机制的阐明。v离体试验周期短、成本低、可同时检测多种离体试验周期短、成本低、可同时检测多种化学物。化学物。v5.2.1 5.2.1 肾皮质薄片或肾组织片段培养肾皮质薄片或肾组织片段培养v5.2.2 5.2.2 离体灌注肾小管技术离体灌注肾小管技术v5.2.3 5.2.3 其他试验技术其他试验技术5.2.1 5.2.1 肾皮质薄片或肾组织片段培养肾皮质薄片或肾组织片段培养v该试验是先将肾皮质用组织切片机切成该试验是先将肾皮质用组织切片机切成0.2-0.2-0.5mm0.5mm的薄片，然后置入一定的培养

39、基中培养，的薄片，然后置入一定的培养基中培养，培养基中加入待测的化学物，经过一定时间培养基中加入待测的化学物，经过一定时间后，测定培养基和薄片中化学物的比值。后，测定培养基和薄片中化学物的比值。v该试验主要反映肾皮质细胞对化学物质的转该试验主要反映肾皮质细胞对化学物质的转运能力。运能力。5.2.2 5.2.2 离体灌注肾小管技术离体灌注肾小管技术v该技术是将肾小管分离出来后，再进行灌注该技术是将肾小管分离出来后，再进行灌注试验。试验。v该技术复杂、难度大，且需在显微镜下操作。该技术复杂、难度大，且需在显微镜下操作。v最佳的试验动物是家兔。最佳的试验动物是家兔。5.2.3 5.2.3 其他试验技

40、术其他试验技术v包括有：包括有：v离体肾灌注；离体肾灌注；v原代肾细胞培养；原代肾细胞培养；v亚细胞器分离；亚细胞器分离；v建立肾细胞株。建立肾细胞株。6 6 几种常见的肾毒物几种常见的肾毒物v汞汞v镉镉v氯仿氯仿v四氟乙烯四氟乙烯v溴化苯溴化苯汞汞v汞进入体内可在组织细胞中迅速氧化成无机汞。汞进入体内可在组织细胞中迅速氧化成无机汞。v汞在体内可与含巯基的化合物（包括含巯基酶、蛋汞在体内可与含巯基的化合物（包括含巯基酶、蛋白质、氨基酸）发生特异结合而影响其功能。白质、氨基酸）发生特异结合而影响其功能。v肾脏是无机汞蓄积的主要器官。无机汞的急性肾毒肾脏是无机汞蓄积的主要器官。无机汞的急性肾毒性，一般在接触后性，一般在接触后