臨床生物化學/早期腎損傷的生化診斷
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蛋白尿是腎臟疾病的一個重要指標，在某些腎臟病早期，尿常規測定常為陰性，尿中蛋白質含量實際已有微量的增加。為早期發現腎臟疾病，必須做一些尿中微量蛋白的檢測，以監測腎臟以及某些其它器官的功能狀態，提供可靠的生化指標。隨著免疫化學技術的發展，已能檢測奈克/ml（ng/ml）水平的微量蛋白尿，對腎臟及腎臟有關疾病的早期診斷具有重要的意義。
尿微量蛋白是指常規定性或定量難以檢出的一些尿蛋白，其理化性質、合成部位、生理功能都各不相同。正常情況下，尿中這些蛋白質總含量僅為微克至毫微克水平，某些腎臟疾病或尿路其它部位分泌的蛋白可在病理乃至正常情況下出現於尿中。目前最常檢查的有：白蛋白（albumin，Alb）、轉鐵蛋白（transferrin，Tf）、α1-微球蛋白（α1-microglobulin，α1m）、β2-微球蛋白（β2-microglobulin，β2m）、溶菌酶（lysozyme，LYS）、TH糖蛋白（Tamm-Horsfallprotein，THP）、纖維蛋白降解產物（fibrindegradation products，FDP）、C3、IgG、IgA、IgM、本周蛋白（Bence-Jones protein，B-JP）、視黃醇結合蛋白（retinal binding protein，RBP）、N-乙醯-β-氨基葡萄糖苷酶（N-acetyl-β-D-glu-cosaminidase，NAG）、鹼性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、α2巨球蛋白（α2-macroglobulin，α2-MG）等。
㈠腎小球性微量蛋白
尿微量蛋白檢測目的在於早期發現腎臟疾病。腎小球濾過膜通透性增加和濾膜的靜電屏障受損，使腎小球濾液中的蛋白質增加，若超過腎小管重吸收的閾值，尿中出現高分子蛋白，構成腎小球性蛋白。腎小管性蛋白尿包括Alb、IgG、IgA、IgM、C3、Tf、α2-MG等出現或增多，對各類腎小球病變具有特異性鑒別診斷價值。相對分子量大小反映腎小球濾膜通透性的改變程度，尿Ig檢測有助於腎臟疾病分期及預後判斷。
⒈選擇性蛋白尿 腎小球通透性改變可用選擇性蛋白尿表示。選擇性蛋白尿是指腎小球濾膜對血漿蛋白能否通過具有一定的選擇性。相對分子量較大的蛋白質不易濾過，相對分子量較小的蛋白質較易濾過，即選擇性濾過。尿中僅有少量大分子蛋白質排出，這些蛋白尿稱為選擇性蛋白尿。非選擇性蛋白尿是指不論蛋白質相對分子量大小，以同樣的速率濾過，此時尿中有大量大分子蛋白質排出。
蛋白尿選擇性估計，在臨床上一般有兩種方法：
⑴選擇性指數（selectiveproteinuria index，SPI）：即測定IgG清除率與轉鐵蛋白清除率的比值。
SPI＜0.1者為選擇性蛋白尿，＞0.2者屬非選擇性蛋白尿。
⑵測定尿中兩種大小懸殊的蛋白質（如Tf與IgM或α2-MG）：以其相對清除率對數與相對分子量對數繪製的直線斜率θ角來表示。通常先代入直線方程，求出直線斜率K，查三角函數表或計算θ角。θ＞64°為選擇性好，53°-64°為一般選擇性，＜53°為非選擇性。
以上無論IgG、Tf、Alb的測定，由於高靈敏度、簡單、穩定的酶聯免疫法（ELISA）替代了放射免疫法（RIA）在臨床的應用，為快速、準確的判斷提供了可行性。
SPI可推測病理類型：蛋白尿選擇性可反映腎小球濾過膜的通透性，在某種程度上與腎小球疾病的病理組織學改變有一定關係。可預測治療反應及估計預後：選擇性高者預後好，反之預後差。
⒉白蛋白、免疫球蛋白測定應用ELISA法測定免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）及白蛋白（Alb），檢出量可達到ng/ml水平，在腎臟病早期，尿常規陰性時，即腎小球濾膜通透性改變而腎小管未受累，尿中β2m和THP含量正常時，檢測尿微量蛋白為腎小球病變的早期診斷提供線索。
尿微量蛋白的測定可推測腎小球病變的嚴重性。腎小球輕度病變時尿中Alb增高；當腎小球進一步受損時，尿IgG及IgA增高；腎小球嚴重病變時尿中IgM增高。尿中Alb及IgG出現提示病變向慢性過渡，尿中IgM出現對預測腎衰有重要價值。全身性疾病累及腎臟，尿中出現Alb及IgG作為腎小球受損的一個過篩試驗，尿IgA增高可見於炎症性小管及間質性病變尿常規陰性者。
⒊纖維蛋白降解產物（FDP）測定 任何原因所引起的體內凝血功能亢進，均可同時促發纖維蛋白溶解（纖溶）系統，以保持動態平衡。腎小球腎炎是一種免疫性損傷，在發病過程中存在著腎小球毛細血管局部凝血以及纖維蛋白沉著，繼而導致纖溶亢進，尿纖維蛋白尿降解產物（FDP）生成增多。FDP屬肽類碎片，正常人尿液中無FDP，尿FDP的出現意味著腎內有凝血和纖溶現象，也提示存在炎症，可用來鑒別腎炎和腎病。腎病患者尿中FDP陰性約佔80％，腎炎患者尿FDP的含量往往與尿蛋白成正比，而腎病患者尿FDP和尿蛋白無明顯關係。動態地觀察尿FDP的變化，對腎移植後排斥反應的診斷也有一定意義。一般說來，腎移植後尿中FDP持續升高的，往往提示即將出現排斥反應。FDP的測定方法目前多採用免疫學方法。
㈡尿低分子量蛋白
尿低分子量蛋白是一組能自由通過腎小球濾過膜而在腎近曲小管全部吸收的蛋白。此組蛋白尿排量增加是腎近曲小管受損的標誌。此組蛋白主要有視黃醇結合蛋白（RBP）、β2-微球蛋白（β2m）、α1-微球蛋白（α1m）、和Tamm-Horsfall蛋白（THP）。
⒈β2-微球蛋白（β2m）測定 β2-微球蛋白（β2m）是一種相對分子量小的蛋白質，分子量為11800，主要由淋巴細胞產生，腫瘤細胞合成β2m的能力非常強。由於β2m相對分子量小，進入血循環的β2m可從腎小球自由濾過，約99.9％被近端小管重吸收，僅0.1％由終尿排出體外。β2m幾乎全部在腎進行分解代謝而不會以原形重吸入血而影響濃度。腎病患者β2m合成速度比正常高4-7倍。
測定血清和尿液β2m目前主要用酶聯免疫抑制試驗。
腎小球濾過率（GFR）及腎血流量降低，則血清β2m升高，β2m與GFR呈直線負相關。當腎小球濾過功能減退，β2m即開始上升，故測定血清β2m能較好地了解腎小球濾過功能，並且較血肌酐濃度增高更早、更顯著；腎移植成功後血清β2m很快下降，甚至比血肌酐濃度下降更早，當發生排異反應時，由於腎功能下降及排異引起的淋巴細胞增多而使β2m合成增加，血清β2m常升高，且往往較血肌酐升高早更明顯。
尿液β2m升高是反應近端小管受損的非常靈敏和特異的指標：近端小管是β2m在體內處理的唯一場所，故近端小管受損時尿β2m濃度明顯增加，說明腎小管重吸收障礙，稱為腎小管性蛋白尿，以區別於以白蛋白為主的腎小球蛋白尿，可用來鑒別上、下尿路感染。上尿路感染時，尿β2m濃度明顯增加，而下尿路感染時則正常。腎移植時無排異反應者，尿β2m不高，當出現急性排異反應，在排異期前數天即見尿β2m明顯升高，在排異高危期定期測定有一定價值。在判斷尿β2m升高的臨床意義時，必須考慮血β2m濃度。在腎小球損傷、惡性腫瘤及自身免疫性疾病等致血清β2m明顯升高，超過腎小管重吸收極限時，尿中β2m均增加。
⒉α1-微球蛋白（α1m）α1-微球蛋白（α1m）是相對分子量為26000-33000的糖蛋白，由於該蛋白的產生較恆定，較容易透過腎小球濾過膜，濾過的絕大部分又被腎小管重吸收，且其測定不受尿pH等因素的影響，因此在腎臟病診斷方面被認為具有重要價值。
血α1m、β2m與血肌酐呈明顯正相關；尿α1m增高與腎小球濾過膜的通透性改變或腎小管重吸收改變有關。尿β2m是主要反映腎小管功能受損的指標，而腎小管對α1m重吸收障礙先於β2m，因此，尿α1m比β2m更能反映腎臟早期病變。
⒊視黃醇結合蛋白（RBP） 視黃醇結合蛋白（RBP）是存在於血液中的一種低分子蛋白，相對分子量約為21000。在正常人當血液中的RBP一旦經腎小球濾過後，則在腎近曲小管重吸收，因此，正常人尿中RBP排量極少（約100μg/24h）。尿RBP排量升高能敏感的反映腎近曲小管的損害程度。
用雙抗體夾心酶免疫法（ELISA）檢測尿RBP含量，正常值為0.11±0.07mg/L，尿RBP排量與小管間質損害程度有明顯相關，可作為監測病程，指導治療和判斷預後的一項靈敏的生化指標。
⒋Tamm-Horsfall蛋白（THP）正常時THP是腎小管髓袢厚壁升支及遠曲小管細胞合成和分泌的一種糖蛋白，它作為一隱秘抗原只存在於上述細胞膜上，而不暴露於免疫系統。當小管間質病變，THP漏入間質引起免疫反應產生抗THP抗體。尿中THP檢測用於診斷、監測腎小管損傷（如毒物、腎移植排異反應）。腎實質病變、腎單位大量減少時尿中排出減少，單純下尿路感染時排量正常。血中THP抗體高低可區別上下尿路感染，在急性腎盂炎時，血清THP抗體的IgG組份顯著增高，而膀胱炎則無此現象。血清THP抗體IgG組份的測定有助於泌尿道感染的定位。
㈢尿酶的檢測
正常尿含酶量極少，腎臟疾患時血液中以及腎組織中的某些酶可在尿中出現，從而使尿酶活性發生改變，這些改變和腎臟病變有關。目前已知尿酶有40多種，認為對腎臟疾病較有診斷價值的尿酶約有10多種，主要有：乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、鹼性磷酸酶（ALP）、亮氨酸氨基肽酶（leucine aminopeptidase，LAP）等屬於反映代謝的酶；溶菌酶（LYS）、β-葡萄糖苷酸酶（β-glucuronidase，β-GLU）、N-乙醯-β-氨基葡萄糖苷酶（NAG）等為溶酶體的酶；γ-谷氨醯轉肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT）和丙氨酸氨基肽酶（alanine aminopeptidase，AAP）是反映近端腎小管刷狀緣功能的酶。
⒈乳酸脫氫酶（LDH）是一種糖原醇解酶，相對分子量120000，廣泛存在於各種器官、組織細胞及體液中。70％腎疾患者尿LDH均可升高，故缺乏特異性，主要用於隨訪腎實質病變的進展。
⒉溶菌酶（LYS）相對分子量為15000，可從腎小球自由濾過，幾乎全部被腎小管重吸收，故尿中含量極微（＜2μg/ml）。在腎盂腎炎和腎小管-間質性疾病，由於腎小管重吸收功能障礙，尿LYS明顯升高而血清濃度正常。腎移植後發生排異反應時，尿LYS亦升高。
⒊N-乙醯-β-氨基葡萄糖苷酶（NAG） NAG是一種溶酶體酶，相對分子量約130000-140000，廣泛分布於各組織中，血液中的NAG因相對分子量大，不能經腎小球濾過，腎小球功能正常時，尿中NAG不是來自血漿。腎組織特別是腎小管上皮細胞含有豐富的NAG，其濃度遠高於輸尿管及下尿道，一般認為尿中NAG活性增高可作為腎損傷的標誌。測定尿NAG常能發現早期的腎毒性損害。腎移植急性排異反應時，尿NAG常明顯升高，甚至早於腎功能的改變。
⒋丙氨酸氨基肽酶（AAP） AAP是一種刷狀緣酶，相對分子量為240000，不能經腎小球濾過。尿中AAP主要來自近端小管上皮細胞，任何原因致近端小管損傷均可致尿AAP增高，其增高常缺乏特異性，目前多用於監測藥物等引起的腎毒性反應。
⒌β-葡萄糖苷酸酶（β-GLU）尿中β-GLU主要來自腎小管和膀胱上皮細胞的溶酶體。相對分子量為230000。尿中β-GLU不受血清β-GLU影響，尿β-GLU在活動性腎盂腎炎和活動性腎小球腎炎時中度升高，急性腎小管壞死、腎移植急性排異時顯著升高。亦可區別良惡性腫瘤，90％惡性腫瘤患者尿β-GLU升高。
⒍γ-谷氨醯轉肽酶（γ-GT）γ-GT存在於許多組織中，以腎臟中含量最高，主要在近曲小管刷狀緣。正常人尿γ-GT較血清高2-6倍，是腎功能指標之一。多數腎小球腎炎γ-GT增高，慢性腎盂腎炎γ-GT正常，腎腫瘤γ-GT含量小於正常腎臟，腎移植排異時γ-GT升高。
⒎亮氨酸氨基肽酶（LAP）LAP在人體各組織中廣泛存在，在毒性物質或疾病影響到富含LAP的近端小管時，尿LAP活性最高。腎小球基底膜通透性增高、腎小管上皮細胞損害、藥物致中毒性腎損害和腎腫瘤時LAP增高。腫瘤治療後尿LAP增高提示腫瘤複發。對210例各種腎臟病例進行分析，發現LAP陽性率最高。
⒏鹼性磷酸酶（ALP）正常人尿液中ALP主要來自腎小管上皮細胞，當腎小球濾過功能障礙、腎缺血、腎小管上皮細胞壞死或過度脫落時，尿中ALP即可顯著增高。ALP可作為藥物性腎損害的早期診斷指標。
在這些尿酶中間以尿NAG在尿中比較穩定，檢測方法相對簡易，檢測值可靠，並較其它尿酶更敏感地反應腎臟病變。LYS、NAG、β-GLU等測定均可反映近端腎小管的損傷，LYS主要反映重吸收功能的缺陷或損傷；NAG、β-GLU主要反映其急性損傷，是病變活動的靈敏指標。尿酶的檢測應注意：各種體內外因素均會影響結果，如標本貯存或冰凍、尿液本身pH、稀釋濃縮狀態、尿中成分以及患者用藥的影響。
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