基礎檢驗學/蛋白尿形成的原因和機制

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臨床基礎檢驗學

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(一)腎小球性蛋白尿(glomerular proteinuria)

腎小球因受到炎症毒素等的損害,引起腎小球毛細血管壁通透性增加。濾出較多的血漿蛋白,超過了腎小管重吸收能力所形成的蛋白尿,稱為腎小球性蛋白尿。形成蛋白尿的機制除腎小球濾過膜的物理性空間構型改變導致「孔徑」增大外,還與腎小球濾過膜的各層特別是足突細胞層的唾液酸減少或消失,以致靜電屏障作用減弱有關。蛋白電泳檢查漏出的蛋白質白蛋白約佔70-80%,β2微球蛋白可輕度增多。此型蛋白尿中尿蛋白含量常大於2g/24h,主要見於腎小球疾病急性腎小球腎炎,某些繼發性腎臟病變如糖尿病性腎病免疫複合物病如斑狼瘡性腎病等。此外,功能性蛋白尿體位性蛋白尿產生的機制也與此相關。

(二)腎小管性蛋白尿(tubular proteinuria)

由於炎症或中毒引起的近曲小管低分子量蛋白質的重吸收功能減退而出現以低分子量蛋白質為主的蛋白尿,稱為腎小性蛋白尿,通過尿蛋白電泳及免疫化學方法檢查,發現尿中以β2微球蛋白、溶菌酶等增多為主,白蛋白正常或輕度增多,單純性腎小管性蛋白尿,尿蛋白含量較低,一般低於1g/24h。此型蛋白尿常見於腎盂腎炎間質性腎炎腎小管性酸中毒、重金屬中毒,應用慶林毒素、多粘菌素B腎移植術後等。尿中β2微球蛋白與白蛋白的比值,有助於區別腎小球與腎小管性蛋白尿。

(三)混全性蛋白尿(mixed proteinuria)

腎臟病變如何同時累及腎小球及腎小管,產生的蛋白尿稱混合性蛋白尿。在尿蛋白電泳的圖譜中顯示低分子量的β2M及中分子量的白蛋白同時拉多,而大分子量的蛋白質較少。

(四)溢出性蛋白尿(overfiow proteinuria)

主要指血循環中出現大量低子量(分子量小於4.5萬)的蛋白質如本周蛋白血漿紅肌紅蛋白(分子量為1.4萬)增多超過腎小管回吸收的極限於尿中大量出現時稱為肌紅蛋白尿,也屬於溢出性蛋白尿,可見於骨骼肌嚴重創傷及大面積心肌梗死等時。

(五)偶然性蛋白尿(accidental priteinutia)

當尿中混有多量血、膿、粘液等成分而導致蛋白定性試驗陽性時稱為偶然性蛋白尿。主要見於泌尿道炎症、出血及在尿中混入陰道分泌物、男性精液等,一般並不伴有腎本身的損害。

(六)生理性蛋白尿或無症状性蛋白尿

指由於各種體內外交困環境因素結機體的影響而導致的尿蛋白含量增多,又可分為功能性蛋白尿及體位性(直立性)蛋白尿。

1.功能性蛋白尿(tunctionalproteinuria)指機體在劇烈運動、發熱低溫刺激、精神緊張交感神經興奮等所致的暫時性、輕度性的蛋白尿。其形成強制可能與上述原因造成腎血痙攣充血而使腎小球毛細積壓管壁的通透性增加所致當誘發因素消失時,尿蛋白也迅速消失。生理性蛋白尿定性一般不超過(+)定量小於0.5g/24h,多見於青少年期

2.體位性蛋白尿(posturalproteinuria)又稱直立性蛋白尿(orthostatic proteinuria),指由於直立體位或腰部前突時引起的蛋白尿。其特點為臥床時尿蛋白定性為陰性,起床活動若干時間後即可出現蛋白尿,尿蛋白定性可達(2+)甚至(3+),而平臥後又轉成陰性,常見於青少年,可隨年齡增長而消失。此種蛋白尿了生機制可能與直立時前突的脊柱壓迫腎靜脈,或直立位時腎的位置向下移動,使腎靜脈扭曲而致腎臟處於瘀血狀態,淋巴、血流受阻有關。

有關各種蛋白尿的分類及機制見圖6-1。

蛋白尿分類及發生機制


圖6-1 蛋白尿分類及發生機制

[方法學評價]

1.尿蛋白定性試驗:尿蛋白定性為過篩性試驗,目前常用加熱乙酸法、磺基水楊酸法和干化學試帶法。

(1)加熱乙酸法:為古老傳統的經典方法,加熱煮沸使蛋白變性、凝固,然後加酸使尿PH接近蛋白質等電點(PH4.7)有利於已變性蛋白下沉,同時可消除尿中某些磷酸鹽因加熱析出所致的混濁。干擾因素少,但如加酸過少,過多,致遠離蛋白質等電點,也可使陽性程度減弱。如尿中鹽濃度過低,也可致段阻性。本法檢測尿蛋白的敏感度為0.15g/L。

(2)磺基水楊酸法:基原量為在略低於蛋白質等電點的PH條件下,蛋白質帶有正電荷的氨基與帶負電荷的磺基水楊酸根相結合,形成不溶性蛋白質鹽而沉澱。該法操作簡便敏感,白蛋白、球蛋白,本周蛋白均可發生反應。但在用某些藥物如青黴素鉀鹽及有機碘造影劑膽影葡胺泛影葡胺、碘酸),或在高濃度尿酸、草酸鹽擴粘蛋白等作用下均可呈假陽性反應,但加熱煮沸後消失,有別於蛋白尿。現常用為尿蛋白定性試驗過篩方法,本法檢測蛋白尿的敏感度為0.05-0.1g/L。

(3)干化學試帶法:本法是利用指示劑的蛋白質誤差原理(即拽示劑離子因與白蛋白攜帶電荷相反而結合,故使其反應顯示的PH顏色變為較高PH顏色變化,這種PH顏色改變的幅度與白蛋白含量成正比)而建立的。該法有簡便快速等優點,適用於人群普查,還可以用於尿液分析儀,以減少誤差。不同廠家、不同批號試帶顯色有差異,因此應強調節採用經嚴格標準化的試帶,具體注意事項詳見第八章。

2.尿蛋白定量測定:尿蛋白定量對腎疾病的診斷及療效觀察有重在意義,悄尿蛋白定量測定法有沉澱法、比濁法、比色法(雙縮脲法)、染料結合法及免疫測定法等。Edbach法因結果粗略且費時太長已被淘汰。磺基水楊酸-硫酸鈉雙濁法雖操作簡便,但因線性範圍窄,可受溫度、PH、時間、混勻方式等多種因素影響,故重複性差。此外磺基水楊酸還可與藥物(磺胺青黴素、有機碘等)及多肽類物質結合導致假陽性,因此目前已少用。比縮脲比色法為蛋白質定量的經典方法,顯色穩定、重複性好,對白、球蛋白的反應靈感度較一致其主要缺點為靈感度低,考馬斯亮藍、麗春紅S、溴酚藍、鄰苯三酚紅鉬等染料結合法中然都有靈感度高、操作簡便、快速等優點,但考馬斯藍法線性範圍窄,對白、球蛋白反應靈感度不差別,且污染比色杯、不易洗淨。麗春紅S中有干擾因素少的優點,但需用三氯乙酸沉澱,操作較繁,職離心沉澱不完全也可影響測定結果。鄰苯三酚紅鉬顯色穩定,且對白、球蛋白反應的基本一致但易受表面活性劑的干擾,染料質量常影響試驗結果。免疫測定法是利用單株抗體技術的更為靈感、特異的方法,職酶聯繫免疫吸附法、免疫比濁法或放射擊免疫法,可分別測定白蛋白以及各種不同的蛋球蛋白,因而可從蛋白的性質協助或定位腎小球或腎小管的損害,也可用於糖尿病性腎病的早期診斷,監測腎移植術後的排異反應。

尿蛋白成分複雜、變化大,故在選用方法時應注意試驗與各種蛋白,尤其是白、球蛋白的反應靈感度是否上致有些試劑如磺基水楊酸與白蛋白反應靈感度比球蛋白高近一倍,且受溫度影響很大。另外由於尿蛋白量波動也很大,故應了解各種方法的線性範疇,必在時先做定性試驗,然後將尿標本做適當的稀釋後定量。

[參考值] 尿蛋白定性試驗:陰性

尿蛋白定量試驗:<0.1g/L或小於等於0.15g/24h

[臨床意義]

1.病理性蛋白尿:可分為腎前性,腎性及腎後性蛋白尿。本周蛋白尿、血紅蛋白尿,肌紅蛋白尿、溶菌酶尿等屬腎前性蛋白尿。腎性蛋白尿見於腎小球或腎小管疾病,可因炎症、血管病高血壓病)、中毒(藥物、重金屬等)等原因引起。腎後性則見於腎盂輸尿管膀胱尿道的水症、腫瘤結石。動態觀察尿蛋白結果對上述疾病的診斷、病情觀察、判斷療效和及時了解是否出現藥物副作用等均有一定意義。

2.蛋白尿的分類可按尿中的含蛋白量的多少分為輕、中、重三類:①輕度的蛋白尿:尿蛋白含量小於0.5g/24h,可見於腎小管及腎小球病變的非活動期,腎盂腎炎、體位性蛋白尿等;②中度蛋白尿:尿蛋白含量為在0.5-4g/24h,除腎炎外,見於高血壓腎動脈硬化多發性骨髓瘤等;③重度蛋白4g/24h,可見於急、慢性腎小球腎炎紅斑狼瘡性腎炎、腎病症候群等。以上他類是相對的,當病變同量累及腎小球及腎管量,低分子量、高分子量蛋白質均增多,此時動態觀察24h尿蛋白量有助病程觀察及療效判斷。

3.蛋白尿的選擇性1960年Blainly等首先提出了蛋白尿選擇性的要領作為判斷腎小球損傷嚴重程度的指標。選擇性蛋白尿是反映腎小球濾過膜對血漿大分子蛋白質能否濾過的能力,判斷這種能力是通過電泳法免疫學法測定尿中的中分子量蛋白質和高分子量蛋白質的比值來確定的。

(1)選擇性蛋白尿:尿中主要為中分子量的白蛋白、轉鐵蛋白、β2微球蛋白,少量Fc片段和部分糖蛋白等,而分子量大於9萬的蛋白質多不出現。提示腎小球濾過膜損害較輕,見於早期腎小球腎炎等。由於病變未細及腎小管,尿中分子量在4萬以下的低分子量蛋白質含量極少。

(2)非選擇性蛋白尿:尿中大分子量及中分子量的蛋白質同時存在,提示腎小球濾過膜受損嚴重,可見於膜增生性腎炎、局灶性腎小球硬化、糖尿病性腎臟病及嚴重結締組織病系統性紅斑狼瘡等。

(3)選擇性蛋白尿指數(selectiveproteinuria index,SPI):可通過測定尿及血液中的IGG或蛋白比值求得。SPI大於0.2為選擇性差,SPI小於0.1時選擇性好。通過測定尿中的白蛋白/球蛋白的比值可粗略鑒別選擇性和非選擇性蛋白尿。比值>5者為選擇性蛋白尿,表示病變不甚嚴重,對類固醇激素的療效好。也可測定尿白蛋白/尿微球蛋白或尿轉鐵蛋白/尿溶菌酶的比值。SPI對鑒別腎小球或腎小管病變也有一定的參考價 值。

1872年Pesce採用十二烷基磺酸鈉-聚丙烯醯胺凝膠電泳進行尿蛋白分型測定,可較好地分辨低、中、高分子量不同的蛋白區帶,也有助於腎小球性蛋白尿與腎小管性蛋白的鑒別。選擇性蛋白尿檢查雖然對腎小球疾病的預後估價有一定的臨床價值,但也存在一定的局限性,如:①用單項蛋白測定的免疫擴散法時,在尿標本中如存在同一抗原的分解產物,即可影響實驗結果,例如系統性紅斑狼瘡病人尿有IGG的片段等;②選擇性的高低與腎功能腎小球濾過率腎血流量等密切相關,如膜性腎炎患者,即使出現低選擇性蛋白尿,但其腎功能仍然較好;③在涌小球損害的同時往往波及腎小管,造成低分子量蛋白質的排泄量增加,使尿蛋白質的組成了生變化而影響選擇性蛋白尿指數的測定結果。

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