肾疾病的生物化学

肾疾病的生物化学教学目标与要求

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掌握肾疾病时的生物化学变化；肾清除值和肾小球滤过功能评估。

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熟悉尿钠排出量和滤过钠排泄分数；主要肾疾病的生物化学诊断。

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了解肾小管功能评估，肾小管酸中毒、急性肾损伤分级和终末期肾病的诊断。

第2页,共54页，2024年2月25日，星期天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3页,共54页，2024年2月25日，星期天一、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Alb＜35g/L、TP＜60g/L肾病综合征可Alb＜10g/L、TP＜40g/L

机制：肾小球滤过膜屏障损伤＞40,000的Alb、TRF、AAG、IgG等滤出损伤轻时IgM、AMG、Hp等不被滤过代偿性合成增加，α2和β球蛋白区带显著增高第一节肾疾病的生物化学变化

第4页,共54页，2024年2月25日，星期天第5页,共54页，2024年2月25日，星期天二、尿液蛋白质变化蛋白尿：尿蛋白＞150mg／24h尿蛋白／肌酐比值＞200mg／g大量蛋白尿：尿蛋白＞3.5g／24h（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很大，从150mg/d到30g/d

第6页,共54页，2024年2月25日，星期天二、尿液蛋白质变化（一）肾小球性蛋白尿尿Alb增多是敏感信号

微量清蛋白尿（mAlb）：Alb

30～300mg/24h30～300mgAlb/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Alb最多，约占70%～100％

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IgM、AMG、Fg等也被滤过而出现于尿液第7页,共54页，2024年2月25日，星期天第8页,共54页，2024年2月25日，星期天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.urinepriteinelectrophoresis.UPE

可分离出Alb、α1、α2、β1、β2和γ球蛋白区带

能初步判断蛋白尿类型

SDS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(selectiveproteinuriaindex，SPI)

SPI=（尿IgG/血IgG）/（尿TRF/血TRF），临床少用第9页,共54页，2024年2月25日，星期天图11－5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很浅，扫描曲线已人工加粗。第10页,共54页，2024年2月25日，星期天图11-6尿蛋白SDS1和4为混合性蛋白尿，2为肾小管性蛋白尿，3为清蛋白尿，5为非选择性肾小球性蛋白尿。第11页,共54页，2024年2月25日，星期天（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（10000～40000）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/d～1.5g/d

Alb一般在总量的30％以下

第12页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）肾小管性蛋白尿β2-微球蛋白（β2-microglobin，β2-mG）

11800

肾小球自由滤过，99.9%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。α1-微球蛋白（α1-microglobin，α1-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

α1-mG稳定，较容易检测第13页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）肾小管性蛋白尿视黄醇结合蛋白(retinol-bindingprotein，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-乙酰-β-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14页,共54页，2024年2月25日，星期天（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15页,共54页，2024年2月25日，星期天肾后性尿蛋白：

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16页,共54页，2024年2月25日，星期天三、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Cr能特异地反映肾小球滤过功能

测定方便，最常用的反映GFR指标能很好地反映肾疾病的严重程度

敏感性不很高，GFR下降一半时才出现血浆Cr增高Cr133～450、451～707、＞707μmol／L曾分别表示氮质血症期、肾衰竭期、肾衰竭末期第17页,共54页，2024年2月25日，星期天第18页,共54页，2024年2月25日，星期天2.尿素（urea）

血浆滤出的尿素，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19页,共54页，2024年2月25日，星期天四、电解质和酸碱平衡紊乱（一）电解质平衡紊乱

1．钠平衡紊乱

肾功能衰竭时主要为低钠血症

2．钾平衡紊乱（1）高钾血症：急、慢性肾衰（2）低钾血症：急肾衰多尿期

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20页,共54页，2024年2月25日，星期天（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21页,共54页，2024年2月25日，星期天五、高脂血症肾病综合征：高脂血症是主要临床表现

TC、LDL显著或明显升高，有时VLDL和TG升高

慢性肾炎、肾衰：

高脂血症也很常见

轻.中度高TG血症，高TC血症，或二者兼有

机制：高脂血症常与血清Alb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22页,共54页，2024年2月25日，星期天六、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23页,共54页，2024年2月25日，星期天一、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)将某物质(x)从血浆中全部清除并由尿排出时被处理的血浆量(ml)。

Cx＝（Ux×V）/Px单位：min/ml标准化Cx＝[（Ux×V）/Px]×（1.73/A）第二节肾功能评估第24页,共54页，2024年2月25日，星期天（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Na+全部大部分无反映肾小管重吸收功能HCO3-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25页,共54页，2024年2月25日，星期天第26页,共54页，2024年2月25日，星期天二、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：好，逐渐多用常同时测定第27页,共54页，2024年2月25日，星期天（一）内生肌酐清除值

（endogenouscreatinineclearance，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能灵敏反映肾小球滤过功能下降当GFR下降50%时，血浆尿素和肌酐浓度才开始增高。＜80ml/min肾小球功能下降50～80ml/min肾功能不全代偿期＜50ml/min肾功能不全失代偿期＜25ml/min肾功能衰竭期≤10ml/min肾衰竭末期第28页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）估算肾小球滤过率

(estimatedglomerularfiltrationrate，eGFR)

采用血清肌酐浓度，结合患者年龄、性别、身高、体重、种族等因素，可计算出eGFR。

MDRD简化方程：GFR[ml/（min·1.73m2）]

=186×血肌酐（μmol/L）-1.154×年龄（岁）-0.203×0.742（女性）×1.233（中国）eGFR评估GFR的敏感性优于Cr，准确性接近Ccr

近年来认为其eGFR并不十分准确临床常规中仍以Ccr为准第29页,共54页，2024年2月25日，星期天（三）血浆胱抑素C

（CystatinC，CysC）半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C的简称血浆CysC能反映肾小球滤过率分子量约13000，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GFR敏感性高于Cr，与GFR呈良好的线性关系

第30页,共54页，2024年2月25日，星期天三、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NAG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31页,共54页，2024年2月25日，星期天第32页,共54页，2024年2月25日，星期天（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/L，FeNa＜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/L，FeNa＞2肾小管不能重吸收Na+，尿Na+排出明显增多第33页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）尿液浓缩稀释试验1.尿比重与尿渗量（Uosm）

尿比重.Uosm.Uosm:Posm下降，肾小管浓缩功能减退

2.渗透清除率(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=（Uosm×V）/PosmCosm降低，说明远端肾小管清除渗透性溶质能力降低。

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表示肾浓缩和稀释尿液能力下降第34页,共54页，2024年2月25日，星期天四、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：

UH＝UTA＋UNH4++UHCO3-

机体每排泄lmmolHCO3-，必回收

lmmolH+

因TA测定方法繁琐，故UTA与UH在临床上少用可滴定酸度

(TitrableAcidity，TA)第35页,共54页，2024年2月25日，星期天四、肾小管酸中毒的评估尿pH

正常尿pH多为5.0～7.0，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HCO3-负荷HCO3-排泄分数＝[(尿HCO3-/血HCO3-)/(尿肌酐/血肌酐)]×100%近端肾小管重吸收约85%HCO3-

，余由远端肾小管重吸收

近端肾小管酸中毒：HCO3-排泄分数＞15%远端肾小管酸中毒：HCO3-排泄分数＜10%

第36页,共54页，2024年2月25日，星期天四、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+排泌量则尿pH值应下降若尿pH＞5.5，提示为远端肾小管酸中毒常为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37页,共54页，2024年2月25日，星期天第三节常见肾疾病的生物化学诊断

一、急性肾小球肾炎1.尿形态：均有肾小球源性血尿，30％肉眼血尿。

2.蛋白质：蛋白尿1～3g/24h，少数＞3.5g/24h

血浆Alb可轻度下降3.肾功能：可一过性受损，Ccr降低、血清肌酐和尿素轻度增高。4.其他：初期C3及总补体下降；抗“O”可升高。第38页,共54页，2024年2月25日，星期天二、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，无论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1～3g／d

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39页,共54页，2024年2月25日，星期天三、肾病综合征诊断标准：①尿蛋白＞3.5g／d；②血浆＜Alb30g／L；③水肿；④血脂升高。其中①②两项为必需。1.尿蛋白：定性≥3+，定量＞3.5g/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：TP下降，Alb＜30g/L，严重时＜10g/L血浆蛋白电泳表现为肾病型图谱特征血清IgG可明显下降，IgA、IgM和IgE正常或升高3.血脂：

TC和LDL显著增高，TG常明显增高，LP(a)可增高4.

凝血指标：血浆Fg增高、PT缩短D二聚体增加，尿FDP增加。

第40页,共54页，2024年2月25日，星期天四、肾小管酸中毒

(renaltubularacidosis,RTA)

（一）低血钾型远端肾小管酸中毒I型RTA，远端肾小管细胞H+泵衰竭，泌H+入管腔减少所致

1.高血氯性代谢性酸中毒：尿液pH＞5.5，血pH下降，血HCO3-下降，AG正常。

2．低钾血症：肾小管腔内H+减少，K+替代H+与Na+交换。

3．低钙血症和低磷血症：酸中毒能抑制肾小管对钙重吸收，1，25（OH）2VitD3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41页,共54页，2024年2月25日，星期天第42页,共54页，2024年2月25日，星期天四、肾小管酸中毒（二）近端肾小管酸中毒Ⅱ型RTA，主要为近端肾小管对HCO3-重吸收障碍所致。

1.高血氯性代谢性酸中毒：AG正常，血HCO3-和pH下降，血清Cl-增高。2.尿可滴定酸及NH4+正常：尿pH常在5.5以下，尿HCO3-增多，HCO3-负荷试验见HCO3-排泄分数＞15%。3.低钾血症：常较明显，重碳酸盐尿引起失钾和失钠。4.低钙血症及低磷血症：远比远端RTA轻。第43页,共54页，2024年2月25日，星期天五、急性肾损伤

（acutekidneyinjury，AKI）

AKI概念已取代急性肾衰竭(acuterenalfailure，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内)下降表现为血浆Cr绝对值增加≥26.4μmol/L或者Cr增加≥50%（达基线值1.5倍）

或者尿量＜0.5ml/(kg.h)持续超过6h第44页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）AKI分级AKIN的AKI分级诊断标准分级Cr或GFR尿量AKI1期AKI2期AKI3期Cr升高至基线值的1.5，或增加≥26.4μmol/LCr升高至基线值的2倍Cr升高至基线值的3倍或Cr在＞354μmol/L基础上急性增加≥44μmol/L＜0.5ml/(kg·h)时间＞6h＜0.5ml/(kg·h)时间＞12h＜0.3ml/(kg·h)时间＞24h或无尿＞12hAKIN：急性肾脏损伤网络工作组第45页,共54页，2024年2月25日，星期天（三）AKI的实验室指标

AKI住院者必需的检验指标如下：①血常规、尿常规、大便常规和血型；②肝肾功能、电解质、血糖、血气分析、凝血功能；③24h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；④免疫指标：免疫球蛋白、补体、CRP、ASO、RF、ESR、PTH、ANA谱、ANCA、抗GBM抗体；⑤感染性疾病筛查：乙型、丙型、HIV、梅毒等。第46页,共54页，2024年2月25日，星期天六、慢性肾脏病

慢性肾脏病（chronickidneydisease，CKD）概念

与慢性肾功能衰竭（chronicrenalfailure，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

①病理异常

或②有肾损害指标（血或尿成分异常,或影像学检查异常）

2.GFR＜60ml/（min·1.73m2）≥3个月

第47页,共54页，2024年2月25日，星期天（二）CKD分期1～3期为CKD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)＞9060～8930～5915～29＜15第48页,共54页，2024年2月25日，星期天（三）终末期肾疾病诊断

（endstagerenaldisease，ESRD）

1．诊断依据：

①有或无慢性肾疾病史。②GRF或eGFR＜15ml