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肾脏疾病临床诊治中的尿液分析问题

2019.5.05
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玉芳

致力于为分析测试行业奉献终身

 近大半个世纪以来,随着临床医学及实验室技术的不断进步,尿液检查已成为评估健康、疾病状态,尤其是判断肾脏疾病的一种最常见且不可取代的检查项目。然而,目前对尿液分析无论是临床或实验室,投放的研究精力均显不足;临床与实验室缺乏相应的对话及沟通,实验室对尿液分析的重视程度不够 ;实验室对尿液分析存在的问题及发展远景认识不甚明确,因而乞今为止,尿液分析并不能完全满足肾脏病临床研究的需求,纵观肾脏病临床及尿液分析领域,以下几方面的问题应引起我们的高度重视: 
 一、 尿液分析对肾脏病变的早期诊断价值  
    目前,全世界面临着因慢性肾脏病(CKD)而进入透析的患者数目急剧增长。1990-2000年的10年间,透析患者由426000例上升到了1065000例,预计2010年其将要到达200余万人。迅速增长的透析患者给国家经济、社会发展及人民健康带来了无法估量的影响,成为近年来全球关注的重要公共卫生问题之一。能否对肾脏病进行早期诊断,在防治CKD工件中有着非常积级的意义。据不完全统计,临床上大约有10%~30%的肾脏病患者首次就诊时便已被发现患有慢性肾脏病。究其原因可能有:(1)肾脏疾病时期常常缺乏明显、特异的症状和体征;(2)预防保健工作不够健全,民众缺乏自主体检意识;(3)尿液分析尚缺乏较为敏感,准确的早期诊断手段。
  1 尿常规的筛选取价值:尿常规分析几乎是健康人及患者接受筛选的必查项目,尽管目前自动化尿液分析已较为成熟,尿十项试验(包括尿比重、蛋白、葡萄糖、胆红素、尿亚原、亚硝酸盐、红细胞、白细胞、酸碱度)的原理、设计、仪器、试剂等都经过无数次的试验和研究。一般来说,只要尿液样本采集/运送合格、检测操作规范,作为一种过筛性试验,其敏感性、特异性是可以接受的,然而值得注意的是,由于方法学上的缺陷,临床医生及实验室人员在使用尿十项试验作为筛查时,应对其技术原理、诊断价值及可能干扰因素有较为清楚的认识,只有这样才能保证其正确应用。如[1]:(1)尿常规的镜检问题:尿十项试验对管型、特殊细胞及细菌、结晶等有形成分识别能力不强。故当筛查试验发现有异常以及患者有泌尿系统疾病、糖尿病、高血压妊娠或者有免疫抑制剂、抗生素养,造影剂等使用历史时均应进行尿沉渣的显微镜检查。(2)尿蛋白的筛查问题:干化学法测定尿蛋白的技术原理是建立在尿液蛋白与某种染料结合的基础上。尿液中不同类型的蛋白万分对染料检测的敏感性不同,如球蛋白检测的敏感性仅为白蛋白的1/100~1/50,而本周蛋白的检测敏感性更低。此外,尿液pH、尿液中的干扰物质尤其是药物等对检测结果也有很大的影响。(3)尿糖筛查问题:干化学法测定尿糖的原理是葡萄糖氧化酶法,其仅对葡萄糖起作用,较为特异、敏感、但也极易受干扰物质如维生素C、抗生素、酮体等的影响。(4)尿亚硝酸盐测定问题:其原理基于分析尿液中细菌所产生的亚硝酸盐,因而前提条件是尿液中的致病菌必须含有硝酸盐还原酶,且允许细菌与尿液充分作用(在膀胱停留间隔﹥4h),否则试验将出现假阴性。此外。食物中的硝酸盐成分、药物及尿比重均可能影响检测结果。
  2 尿微量白蛋白的筛选取价值:正常人尿液中仅有少量蛋白质存在,排泄量为40~120mg/24h。排量﹥150mg/24h为显性蛋白尿。介于两者之间者即为微量蛋白尿。近年不对肾脏病患者尿液中微量白蛋白的估计已越不越受到重视,认为其是诊断原发性/继发性肾小球疾病、肾小管间质病变、药物性/中毒必肾损害等的敏感、可靠手段,并能帮助临床早期发现亚临床的肾脏损害[2]。特别值得一提的是,目前临床已建议,凡糖尿病、高血压患者及老年人群均应注意监测尿微量白蛋白,以期对肾脏损害的早期发现。
  尿液中的微量白蛋白一般采用常规方法不易检出,需采用灵敏的放射免疫分析法(RIA)、免疫透射比浊法(IN)、免疫散射比浊法(ID)、免疫比浊法(IT)及酶联免疫法(ELISA)进行。即使如此,最近研究显示也存在着较高的漏诊率。研究表明,尿液中的白蛋白性质极为复杂,在其经肾脏滤过时,受溶酶体酶的化学修饰作用,可产生﹤1%的完整白蛋白及﹥99%的白蛋白原性片断(﹤10 kDa)疾病状态下,此组分比例及性质还可能发生变化[3]。我们常用的免疫化学原理的分析方法只能检测出那些具有免疫原性的完整白蛋白及一些﹥12 kDa白蛋白片断和多聚白蛋白凝聚物。因此,糖尿病及一些肾脏病早期的白蛋白尿采用目前的检测方法难以得到准确反映。有报道,常规检测方法可能严重低估了患者的白蛋白尿[4]及肾脏并发症的发生率。至少30%通过常规检测被认为是“正常”的患者已发现有其他性质的白蛋白尿。目前常规使用的尿蛋白检测技术并不能为临床医生勾勒出患者尿液蛋白质状况的完整图像。为此,一方面我们检验界需加强研究新的诊断技术,更好地检测各种性质的微量白蛋白尿发生,另一方面临床上对具有潜在危险的肾脏病患者需定时,反复地监测尿微量白蛋白的变化。
  此外,尽管微量白蛋白尿是糖尿病肾病的一个早期诊断指标,但仅根据微量蛋白尿并不能完全确定患者究竟有无糖尿病肾病的一个早期诊断指标,但仅根据微量蛋白尿并不能完全确定患者究竟有无糖尿病肾病的危险性。Caramori等[5]研究显示,一些I型糖尿病患者的微量白蛋白尿尚在参考值范围以内,肾脏活检已有明显的病理改变。因此,微量白蛋白尿不能用作判断肾脏结构有无改变的预测指标。在这方面,实验室应该进行新的尝试。
  3.24h尿液蛋白质的定量价值:蛋白尿不正常地经尿液排泄是肾脏病重要病理生理紊乱之一,蛋白尿的出现不仅是肾脏损伤的标志性物质,而且被主为其本身对肾脏也有一定的毒性作用,大量蛋白尿的分泌可加重肾脏的病理性改变。因此,临床上常需对患者24h内的尿液蛋白质总量进行估计,以帮助临床作出诊断(肾小球、肾小管性抑或组织性蛋白尿)、判断肾脏的损伤情况及疾病的严重程度,并借此监测病情变化,制定治疗方案以及估计预后。
  由于尿液中蛋白的成分、种类较多,目前尚没有一满意的方法可以准确测定24h尿蛋白总量,常用的技术仍为磺基水杨酸法、双缩脲比色法、考马氏亮蓝染料结合法及干化学分析法。加之尿液中影响因素较多、肾脏患者尿液蛋白含量变化幅度较大(如从150mg~15g/24h不等)、稀释液与尿液基质差距显著等因素,测定技术存在着明显缺陷。临床有采用尿蛋白/肌酐比值来进行调整;出有建议采用蛋白电泳的检测方法来帮助定量,这些均有先进一步探讨。 

、 尿液分析对肾脏病变严重程度的估计价值  

    肾脏病变严重程度的估计是临床诊治的重要环节,目前临床主要依据于肾活检组织的病理诊断。尽管肾活检是一种非常有价值的诊断手段,但其具有创作性,不适宜进行反复监测。为此,人们一直致力于在尿液中寻找有利的证据,以期反映肾脏的结构损伤及严重程度。
  1 尿液中有形成分的诊断价值:尿液有形成分的显微镜检是经典方法,应用了几个世纪,目前仍不失为一种极具实用诊断价值的手段。尤其是当肾脏组织结构发生损伤,尿液中有形成分的出现、类型及含量对估计肾脏病变严重程度有重要意义。在尿液自动化分析畅行的年代,检验界的一些有识之士不断地大声疾呼,以唤醒实验室对尿液有形成分显微镜观察及研究的重视。尽管目前已拥有化学染色、单克隆抗体标记、电镜观察等技术以帮助进行形态学鉴别,但普通光学显微镜检查仍是非常重要的、常用的肾脏病诊断技术。
  2 尿液中蛋白质电泳的诊断价值:目前实验室已拥有较好的电泳技术,如琼脂糖凝胶高分辨率电泳、SDS-ACE非浓缩尿蛋白电泳、尿蛋白免疫固定电泳等。它们可以根据尿液中蛋白质万分的电荷特性、分子大小,甚至免疫原性将各类蛋白成分进行区分,对其某些肾脏病,尤其是多发性骨髓瘤及重链病的诊断有重要帮助。根据尿液中出现的主要蛋白成分即可正确判断肾小球滤过屏障的受损程度(选择性抑或是非选择性蛋白尿)并对蛋白尿进行分类(肾小球性蛋白、肾小管性蛋白尿、混合性蛋白尿、溢出性蛋白尿)。
  3 肾脏亚细胞结构损伤的早期诊断价值:尿液中含有一系列丰富的酶类物质,来源包括:血浆酶经肾脏排泄入尿,泌尿生殖民组织以及其他如红细胞、白细胞、细菌及肿瘤细胞等分泌、释放,尤以肾小管上皮细胞(近端肾小管)所释放的酶类为主。肾脏组织中肾小管上皮细胞含量丰富,而且为损伤因子最直接、最敏感的靶细胞。当受损伤而出现变性、坏死时,细胞内的酶类物质可能因细胞受损而释放入尿内,也可因细胞器机能改变致合成障碍或因肾小管细胞的重吸收能力降低使其在尿液中排泌增多,此外,近端肾小管含有丰富的刷状缘[6],它较细胞本身更易受到伤害。无论如何,尿液中的酶类含量变化已成为缺血或中毒引起的肾小管坏死、肾小管间质炎、肾移植排异反应、慢性肾小球肾炎等的重要诊断指标,且可较早地反映肾脏的结构损伤及严重程度[7]。
  临床上常用于诊断的酶类有:N-乙酰-β-D-氨基葡萄苷酶(NAC)、尿溶菌酶(Lys)、亮氨酸氨肽酶(LAP)、γ-谷氨转肽酶(γ-GT)、丙氨酸氨基肽酶(AAP)、谷胱肽S转移酶(GST)、α2 葡萄苷酶(α2Glu)、β2葡萄糖苷酸酶(GRS)、TH糖蛋白(THP)等。目前这些酶类检测有放射免疫分析法、免疫透射法比浊法及酶联免疫法,但目前仅在部分实验室中开展,尚有待在临床推广和普及。
  4 肾小球滤过功能损伤的早期预测价值:血液中的肌酐、尿素氮浓度是临床上了常用来反映肾小球滤过功能的检测指标。由于肾脏具有强大的贮备功能,它们有时并不能准确反映肾小球滤过功能,且上述指标还受患者生理状况,如饮食、肌肉容量、妊娠、药物等影响,目前临床上采用内生肌酐清除率(Ccr)和蛋白负荷试验不间接反映GFR,可克服一定的方法学上的缺陷,近来发现,半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C(CysC)可以很好地反映肾小球滤过功能,临床意义与血肌酐、血尿素及Ccr相同,但比Ccr更为灵敏,它与GFR相关性更好,目前有取代传统血清肌酐、血清尿素检测的趋势[8]。
  5 肾小球生吸收功能损伤的时期预测价值:各种原因(如肾盂肾炎等间质性肾炎、氨基糖甙类抗生素、解热镇痛药、重金属,某些中药成分如关木通,马兜铃酸中毒、肾移植排斥反应等)导致肾小管损伤,均可影响其对蛋白质的重吸收功能,产生肾小管性蛋白尿,并多为轻度蛋白尿,以α1微球蛋白(α1-MG)、微球蛋白(β2-MG)、视黄醇结合蛋白(RBP)、尿蛋白-1或Clara细胞蛋白[9]等低分子量蛋白质(LMWP)和某些尿酶为主,由于肾小管损伤往往缺乏早期临床特征和一般性的检查所见,易为临床忽略而错过早期诊治时机。因此,对LMWP及尿酶变化的监测已成为临床不可缺少的手段之一。前已述及,目前部分实验室尚未能推广普及。此外,尿氨基酸排泄量、尿葡萄糖排泄量、肾小管葡萄糖最大重吸收量(TmG)、尿钠与滤过钠排泄分数等也可用来反映近端肾小管的重吸收功能,尤其是尿钠与滤过钠排泄分数可作为估计肾小管坏死程度的指标,在鉴别急性肾功能衰竭和肾前性氨质血症时有一定意义。 
 三、尿液分析对肾脏病病因判断的指导价值 
  近年来,随着对肾脏疾病病因、发病机制研究的不断深入,以及各种检测技术包括分子生物学免疫学技术的长足进步,肾脏病因学实验诊断有了不少新的突破的进展,详见下述。目前主要采用的仍是血清/浆样本,对尿液中某些相关因子和分析多局限在科研领域。
  1 与自身免疫相关的病因诊断:多种原发、继发性肾小球疾病均被认为与自身免疫或自身免疫相关的因素有关。患者体内常或检测出多种自身抗体或与自身组织成分免疫反应的致敏淋巴细胞。如:抗核抗体[10]、抗红细胞抗体、抗血小板抗体,抗神经元抗体、抗淋巴细胞抗体、类风湿因子及抗磷脂抗体等,还存在一些针对肾组织结构的自身抗体,如抗肾小球基底膜抗体[11]、抗肾小管基底膜抗体及抗中性粒细胞浆抗体等,后者为针对是性粒细胞胞浆抗原的抗体,目前被认为是原发性血管炎的血清标记[11]。
  2 尿液分析与感染病源体相关的病因诊断:已有多种感染性病原体与肾小球疾病的发生、发展有密切关联。实验室对这些病原体作出明确诊断有助于临床诊治。血清学、病毒学及分子诊断是常用的实验手段。目前已知,它与急性感染后肾炎相关的病源体主要有:细菌(如链球菌、葡萄球菌、肺炎球菌等)、病毒(水痘、腮腺炎、乙型肝炎病毒、E-B病毒等)、原虫(疟疾)、螺旋体(梅毒)以及支原体、真菌等。与病毒感染相关的肾脏病,如HBV相关性肾小球肾炎、HCV相关性肾水、HIV感染相关性肾炎(占20%)、流行性出血絷相关性肾炎、肾移植中的CMV感染(感染率50%以上)、多瘤病毒、细小病毒、EB病毒等感染已越来越受到重视。
  3 尿液分析与遗传相关性的病因诊断:目前遗传性肾脏病的诊断除了相应的临床、病理学特点外,主要依赖对染色体及致病基因的分析。
  4 易感基因相关性实验诊断:如HLA、补体及凝血纤溶系统的相关基因。
  5 损伤介质相关性实验诊断多数肾小球疾病皆为免疫介导性炎症,其发生、发展涉及一系列炎症、损伤性介质,如补体、凝血纤系统、酶、细胞因子、黏附分子等,尽管这些介质目前缺乏病因诊断性意义,但了解其变化水平可在一定程度上反映肾脏病变的进展、转归及预后。
  总之,尿液分析在肾脏病临床的应用还存在着相当大的研究间,有待检验医学及肾脏病学领域的科研人员们共同努力,深入研究,探讨临床应用价值。


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