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肾脏疾病的生化、免疫检测技术进展

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维普资讯 http://www.cqvip.com 堕 兰苤查 生!旦笙垄鲞笙 塑 ,Septer-lber 2002,Vol 25,N。.5 .综述. 肾脏疾病的生化、免疫检测技术进展 朱立华 近年来,随着肾脏病的基础研究、肾活检和临床治疗手 段的发展,我们对许多肾脏疾病的发生机制和疾病转归有了 进一步了解。肾脏疾病的临床生化、免疫检查项目、检测方 法也都有很大进步,为各种原因引起的早期肾损伤、某些遗 传性肾脏病、自身免疫功能紊乱导致的肾脏病的检出和治疗 监测及预后估计,提供了更多的辅助手段。 一断与治疗监测。还用于高血压肾病、药物性肾毒作用检测以 及子痫前期肾损伤的筛查和疗效评估,这两个指标与反映肾 小管损伤的尿NAG酶组合,应用于人群健康普查以筛选出 亚临床肾脏疾患将具有重要的临床价值。 2.肾小球滤过功能评价:肾小球滤过率(GFR)是反映肾 脏功能的一项重要指标。反映GFR的金指标为菊粉清除率, 但测定方法复杂。血清尿素(Urea)、肌酐(Scr)、肌酐清除率 (Ccr)在反映GFR的灵敏度方面分别约为50%、58%、69%。 、肾小球早期损伤检测和滤过功能评价 1.肾小球早期损伤的检测:早期肾小球损伤主要表现为 肾小球滤过膜的屏障作用受损,在尿中可检出微量中分子量 蛋白。目前研究最多的是尿微量白蛋白(mAlb)和尿转铁蛋 白(Tf)。 正常尿中蛋白质以白蛋白主,而分子量低于50 000的蛋 当GFR下降到正常的1/2—2/3时,Urea、Scr才会出现异常, 不能灵敏地反映GFR。慢性肾功能衰竭因肾小管代偿性排 泌增加而造成Ccr对GFR的高估;服用西咪替丁、三甲氧苄 嘧啶等药物及酮症酸中毒时,随着肾功能减退程度增大,Ccr 也会假性偏高,但偏高程度与GFR之间无明显相关关系。 白质大部分被肾小管重吸收,而尿中含量极微。健康人尿中 mAlb 95%可信限<30 mr,/24 h。当尿中mAlb排出量在30— 300 ms/24 h或排出率在20—200 us/rain时,称为微量白蛋白 老人或其他肌肉容量下降的患者,还可出现Ccr很低,Scr无 明显升高的不一致现象。常用的肌酐酶法和苦味酸法测定 也有其固有的局限性。尽管如此,Ccr仍不失为一个简便、客 观的指标。临床上除使用体表面积矫正Ccr外,目前还可采 用更个体化的指标,如肾脏重量、基础代谢率、细胞外液量、 血容量及双肾和肾小球面积大小来进行矫正。关于用性别、 年龄作参数计算Ccr,现采用生物电阻抗瘦体重法计算,不受 肥胖程度的影响,更为合理。近年来研究较多并应用于临床 的GFR测定方法有放射性核素标记物清除率、碘海醇清除 尿。如排出mAlb>95%可信限,即为早期肾小球损伤。这类 患者处于疾病早期,及时检出进行治疗,可阻断病情向不可 逆蛋白尿阶段发展,对提高病人今后的生存质量和减轻社会 医疗经济负担具有重大意义。为此,近十年来mAlb检测方 法经过放射免疫法、酶免疫法和免疫浊度法3个阶段,已逐 渐成熟起来。目前,免疫浊度测定技术已得到推广。速率散 射浊度法灵敏度、准确度、精密度均较好,但需用高质量的 特种蛋白分析仪。而透射比浊法则可用于各型自动生化分 析仪,具有速度快、省试剂、适于批量检测的优点…。 Tf是一种肝脏合成的结合金属的糖蛋白,电泳分类为 率和胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cystatin C)测定。其共同特点是 测定的准确性和灵敏度优于传统的GFR测定法。 放射性核素标记物的清除率是一种比较理想的测定 GFR方法。此法测得的GFR与菊粉清除率很接近,两者比 口1一微球蛋白,由676个氨基酸组成,主要生理功能是运输铁。 Tf是一种急性时相蛋白,通过与细菌竞争摄取铁而抗感染, 发挥重要的免疫功能。Tf正常情况下不能通过肾小球滤膜。 大量的研究证明,早期肾损伤时肾小球基底膜内外疏松层硫 值为0.95~1.05,不足之处是病人需接受放射性核素。常用 的核素标记物有鲫 Tc.DTPA、 Cr-DTPA和 C ̄EDTA。尤其 是99mTc—DTPA,因其来源丰富,价格相对便宜,半衰期短 (6.03 h),安全性较高而普遍选用。鲫 Tc—DTPA在体外有部 分分解现象,故在选用药盒时要求结合率大于95%。 碘海醇是非离子碘造影剂,在体内不参与任何代谢,与 蛋白质结合率很低,经肾小球滤过,不被肾小管重吸收及排 泌。24 h内几乎100%从尿中排出,非常适合作为一种GFR 的测定标记物。九十年代以来碘海醇开始在国外应用,但是 国内的报道较少。我院近年对肾功能不全患者进行碘海醇 肘静脉注射,用x一射线荧光光谱分析法对血、尿中的碘海醇 测定,以鲫mTc—DTPA清除率作为标准对照,将2种测定结果 进行比较,结果碘海醇清除率与鲫 Tc—DTPA清除率具有高度 酸肝素糖蛋白含量减低,使负电荷位点明显减少。Tf和 mAlb一样,都是带负电荷的循环中分子蛋白。前者分子量 77 000,分子直径3.8 11111;后者分子量66 000,分子直径3.6 咖。由于Tf的等电点为5.7(白蛋白为4.9),对于电荷屏障 更为敏感,使其在某些肾小球损伤患者的尿中出现较白蛋白 更早。故Tf也是早期肾小球损伤的指标之一。Tf测定主要 采用免疫浊度法,无论采用散射还是透射免疫比浊测定,必 须注意前带现象,以防假阴性结果的出现。 mAlb和耵测定应用最多的领域是糖尿病肾病的早期诊 作者单位:100034北京大学第一医院检验科 相关性(,:0.98)[ 。碘海醇是一种安全、可靠、无放射性污 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 墅堕芏茎查 生!旦笠垄鲞笙 塑Chin J Lab Med,Sept mber 2002,Vol 25,N。.5 307 染的GFR测定法。但由于其特殊的分析方法,在l临床应用 时受到。 Cystatin C(CC)曾称为.y.痕量球蛋白或后.y.球蛋白,属 Glc为底物固定时间测定法,测定波长505 nm,较上述方法所 用405 nm波长红移,色原干扰小。由于尿酶活力浓度随着 机体尿流率而变动,留取24 h尿测定比较麻烦,故提倡用 NAG/肌酐比值来报告尿酶排出率,以避免随意一次尿测定 带来的误差。近期研究发现,(NEP)在肾脏仅存在于近曲小 管上皮细胞刷状缘,其生理功能中性侧状缘内切肽酶是降解 几种活性肽,如心房钠尿肽。NEP和AAP一样在急性肾小 胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族。为含120个氨基酸的非糖基 化小分子蛋白,分子量13 359,PI9.3。由有核细胞恒定产生, 存在于血液、脑脊液、精液、乳汁等体液中。CC可自由通过 肾小球滤膜,且被近曲小管重新吸收及完全代谢,无肾小管 分泌。血中浓度不受性别、年龄、饮食、炎症、血脂水平和肝 脏疾病等于扰。近年来血浆或血清CC测定作为GFR的评价 参数已逐渐被临床确认。大量研究证实CC为优于Scr的内 源性标志物,它与菊粉清除率和各种放射性核素标记物的清 除率相关性良好。Tian等l3’ 的研究均证实CC判定GFR减 管中毒性肾病时明显升高,急性肾小管功能不全时轻、中度 升高,慢性肾病、肾小球疾病 肾移植不升高l5 J。 2.低分子量蛋白:LMWP通常指分子量低于50 000的蛋 白,如 .微球蛋白( .MG)、Cystatin C、Protein.1(clara细胞蛋 白)、视黄醇结合蛋白(RBP)、a。.微球蛋白(a。.MG)、Ig轻链和 .退的敏感性优于Scr,对轻、中度肾损害CC的阳性检出率高 于Scr,甚至在Ccr处于参考范围低限时,就可观察到CC的 改变。这在老年肾的研究中极有价值,老人由于肌肉萎缩, Scr、Ccr均不能准确反映GFR的变化,6O岁以上的30%的老 糖蛋白.1。它们通过肾小球滤膜后95%~99%在近曲小 管重吸收,尿中排出量很小。当肾小管重吸收功能受损时 LMWP排出增加,故尿LMWP也可作为早期肾损伤标志物。 B,.MG应用较早,由于其在酸性(pH<6)尿中很不稳定, 人CC超过参考范围。同样,在衡量小儿GFR方面CC也有 独到之处。由于肌酐随年龄、性别而有变化,故评价儿童肾 加之含量低,需放射免疫法测定而有被a。.MG取代的趋势。 a,.MG是分子量为30 000的糖蛋白,由淋巴细胞和肝细胞合 功能有一定困难。正常儿童出生后到4个月内CC明显高于 5个月以上tJ,JL;随着肾小球滤过功能的成熟,I岁左右接近 成,广泛分布于人体各种体液中,正常人血浆含量恒定。a,- MG在血液中有两种形式:游离型CtI-MG和与IgA结合的结 合型CtI.MG。游离a,.MG能自由通过肾小球滤膜,并在近曲 小管被重吸收和降解,而结合型CtI-MG不能透过滤膜,故尿 中仅可检测游离的CtI-MG[ 。由于尿CtI-MG稳定且在正常尿 成人水平。故可直接测定CC而不经体表面积换算来反映 GFR的改变。CC也被用于糖尿病肾病GFR早期损伤评价、 血液透析患者肾功能改变、透析膜的充分性与其清除低分子 量蛋白质的功能评估,及肿瘤化疗中肾功能的监测。目前国 外CC已有免疫散射和透射浊度法商品试剂盒出售。 二、肾小管损伤的检测 中含量比&.MG高1个数量级,采用免疫浊度法可以很方便 地在自动化仪器上分析,准确度高、精密度好。尿CtI-MG与 NAG具良好的相关性,二者同时测定既可反映肾小管重吸收 肾小管.间质性肾病(TIN)的重要性日益受到关注,而 rI1N的早期诊断在很大程度上依赖于肾小管标记蛋白。肾 小管标记蛋白可分为3类,即肾小管上皮细胞的各种酶(通 称尿酶)、各段肾小管脱落的抗原性物质和低分子量蛋白 (LMWP)。 功能,又可反映肾小管损伤程度,为敏感反应肾小管损害的 一对组合。视黄醇结合蛋白在酸性尿中的稳定性也优于&. MG,在中草药肾病的研究中有多篇报道。 尿轻链检查常作为多发性骨髓瘤的辅助诊断指标。由 于免疫球蛋白两种轻链在血中的含量不同, 约为 的2倍, 而正常尿中排出的 大于 ,所以当肾小管受损时,首先出现 1.尿酶:8O年代以来应用于临床研究的尿酶有十多种, 经过一段时间的评价,有些已退出临床应用。当前用于诊断 的肾小管标记酶主要来自肾小管上皮细胞的两个部位,即细 胞内溶酶体和细胞表面刷状缘。如N.乙酰-B-D.葡萄糖苷酶 (NAG)、 半乳糖苷酶(B.GAL)、7-谷氨酰转肽酶(.y-GT)、丙氨 升高,随着病情加重, 继而出现升高;治疗好转后 的下 降也较 明显。这种现象也被用于肾脏病的疗效观察…。 肾小管标记蛋白近年来广泛用于糖尿病肾病的检测,我 们采用mAlb和NAG联合检测监控糖尿病合并肾病,发现糖 尿病所致的肾小管病变可早于肾小球病变L8 。由药物毒性 导致的TIN包括氨基糖苷类抗生素、化学合成药物造成的肾 损害,特别是近年来服用含马蔸铃酸植物所致的中草药肾病 (CHN)都可通过检测肾小管标记蛋白被早期发现。 三、肾脏疾病的免疫学检查 酸氨基肽酶(AAP)、中性刷状缘肽链内切酶(NEP)等。 国内外学者肯定了NAG在糖尿病、高血压肾小管早期 损伤、药物肾毒性以及感染、休克、肾移植排异反应等造成的 急性肾小管损害时的检测价值。NAG是细胞内溶酶体水解 酶,分子量140 000,血中的NAG不能通过肾小球滤膜。 NAG富含于肾小管上皮细胞,故尿NAG上升程度与肾小管 损伤程度成正比。测定NAG有荧光法和可见光分光光度 肾脏病传统免疫学检查包括免疫球蛋白、抗基底膜抗 体、血清补体、循环免疫复合物和冷球蛋白等。抗中性粒细 胞胞浆抗体(ANCA)是近1O年发展起来的一种诊断原发性 小血管炎的重要检测项目[9 3,它是一类以中性粒细胞胞浆嗜 天青颗粒和单核细胞溶酶体成分为特异抗原的自身抗体,参 与了中性粒细胞介导的血管损伤,与血管炎及一些自身免疫 法。常规测定多采用分光光度法,可以对硝基苯・N-乙酰- - D.氨基葡萄糖苷(PNP-NAG)做终点法测定或以氯硝基苯-乙 酰氨基葡萄糖苷(CNP-NAG)做速率法测定。前者需设样本 空白,后者所用底物溶解度和稳定性较差。有人采用VRA・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 308・ 堡笪堕 堂盘查. 堡! 筮 鲞第5期 Chin J L丑b Med 得较多的是ADPKD 】 。ADPKD是最为常见的遗传性肾脏 疾病关系密切。最早ANCA采用间接免疫荧光法(IIF)检查. 有2种荧光形态:胞浆型(cANCA),多见于Wegeners肉芽肿 (WG);环核型(pANCA),常与显微镜下型多血管炎(MPA)和 病,是引起终末期肾病的主要疾病之一。其发生率约为l/ 4O0—1/1 000,其致病基因的变异主要表现在基因图谱的两 个区带:PKD1在16P13.3,PKD2在4q13—23,还有一部分患 坏死性新月体肾小球肾炎(NCGN)有关。另外还有1种混合 了cANCA和pANCA的特殊模式,称为非典型ANCA或 xANCA,与炎症性肠病和某些感染性疾病有关。酶联免疫吸 附试验(ELISA)除可检测总抗原外,又可根据应用的抗原不 同进一步检测抗原特异性ANCA。蛋白酶3(PR3)和髓过氧 化物酶(MPO)是最重要的两种特异性抗原。cANCA的靶抗 原多为PR3,而pANCA的靶抗原有多种,如MPO、乳铁蛋白、 者没有图谱定位,提示至少有1个附加定位。该病有明显的 致病性和致死性,但大量处于肾功能代偿期,无症状或症状 轻微的患者仍难以用超声等常规检测早期确诊。近年来基 因连锁分析以及在此基础上发展起来的微卫星DNA分析、 性片断长度多态性分析和单链构象多态性分析可用于 ADPKD的基因诊断,这些方法具有简便、快速、准确等优点, 有助于对潜伏期和不典型症状病人进行早期治疗,也有助于 预后评估。 杀菌通透性增高蛋白(BPI)等。将总抗原和特异性抗原联合 检测可以提高阳性检出率。ANCA在相关性小血管炎的诊 断、指导治疗和发病机制研究中有重要意义。ANCA相关性 小血管炎包括Wegeners肉芽肿、Churg-Strauss综合征、微型多 动脉炎和ANCA相关性坏死性新月体肾炎等,以上均可伴有 肾脏损害。另外在狼疮性肾炎、过敏性紫癜性肾炎、IgA肾病 和急性感染后肾小球肾炎中ANCA也有较低的检出率。 抗肾小球基底膜(GBM)抗体的研究也进入了更深入的 阶段 l 。除对GBM总抗体测定外,更注意抗体针对的靶抗 原定位以及观察其与肾病临床表现的关系。研究证实抗 GBM抗体的主要抗原决定簇位于GBM内的Ⅳ型胶原 链 的非胶原区1[a3(Ⅳ)NC1]氨基末端,但部分也有al、 、 和o5(IV)NC1。采用人GBM抗原包板,特异抗原决定簇的单 克隆抗体与患者血清竞争反应,可检出针对某个抗原决定簇 的自身抗体,并了解它与疾病的关系。目前认为抗肾小球基 底膜(GBM)抗体相关疾病是循环中抗GBM抗体在脏器沉积 所造成的一组自身免疫性疾病。肾脏病变的轻重有可能取 决于抗原决定簇的不同。临床表现重者,如急进性肾小球肾 炎(RPGN)I型和Good Pasture病(GP),其抗原决定簇或其主 要抗原决定簇位于a3(1V)NC1氮基末端;而肾脏病理改变较 轻、无肾功能损害者,其主要抗原决定簇可能位于a3(IV) NC1氨基末端以外的区域或者其他a(Ⅳ)链。目前抗GBM 抗体的精确抗原决定簇定位还在研究中,由于患者抗GBM 抗体为多克隆抗体,故常能识别多个抗原决定簇,但不同病 人抗GBM抗体所识别的抗原决定簇存在一定的交叉和重 叠。 四,基因诊断 在肾脏疾病中,许多肾实质疾病是由基因突变而导致 的。目前已知基因突变的遗传性肾脏病约30多种,但受累 的基因多未鉴定。其原因是单基因突变只是少数,2个以上 的致病基因位点(位点异质性)突变或在同一基因内出现不 同突变(等位基因的异质性),将使病情更加复杂。不同基因 突变可导致类似的临床表现,但其预后与年龄、病情严重程 度、并发症和存活率有关。遗传性肾病包括遗传性肾囊肿疾 病,如常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD)、遗传性肾小 球肾炎以及遗传性家族性抗维生素D佝偻病等,目前研究 基因测试还可以确诊表现不典型或不明显的患者。当 其他基因疾病和/或非基因疾病与被分析的疾病酷似时,基 因测试可帮助获得准确的诊断。基因分析还可用于基因缺 陷性肾脏疾病的产前诊断及携带者的检测,指导选择精子和 卵细胞的供者,甄别出健康的胚胎。另外基因检测也应用于 肾脏移植,测定供体和受体的基因,以减少移植后同种肾脏 疾病的发生率,提高受体存活率。目前在肾脏疾病领域中, 基因检测方法尚未得到广泛应用,随着人类基因组计划的进 ~步推进,不久的将来基因检测在提高诊断的准确性、优生 优育、肾移植等方面将会有广阔的应用前景。 参 考 文 献 1 Newman DJ.11lakkar H,Medealf EA,et a1.Use of urine alburain  ̄uYelfIlent a8 a repl ̄ement for total protein.Clin Nephrol,1995, 43:104.109. 2辛岗,齐惠敏,李惊子,等.碘海醇清除率一种新的测定肾小球 滤过率的方法.中华肾脏病杂志,20O0,16:392.394. 3 Tian S。Kusano E。0hara T,et a1.Cystatin C measuren ̄nt and its practical u8e in patients with various renal diseases.Clin Nephrol, 1997,48:104—108. 4李玉林,徐国宾,朱立华.Cystatin C与肌酐在评价肾小球滤过 功能中的比较研究.中国实验诊断学杂志,2001,5:154-156. 5 Vlaskou D。Hofmann W,Guder WG,et a1.Human neutral brush border endopeptidase EC 3.4.24.11 in urine,itsisolation,charaeterisation and activity in renal disease.Clin Chim Acta,2000,297:103—121. 6 Akem ̄om B,Logdl ̄rg L.Serss ̄T,et a1.Alapha(1)’ microglobulin:a yellow-brown lipocalin.Biochim Biophys Acta,9_,OOO, 1482(1-2):172.184. 7 Abe M,Goto T。Kosaka M,et a1.Diferences in kappa to lambda (kappa:lambda)ratios of 8erum and urinary free lisht chains.Clin Exp lmmunol,1998,111:457-462. 8朱立华.刘静霞,洪健美.糖尿病早期肾病监控指标评价.北京医 科大学学报,1997,29:176.177. 9赵明辉,章友康,王海燕.加强抗中性粒细胞胞浆抗体检测方法 的规范化及合理应用.中华内科杂志,1998,37:149—150. 1O丁焦生.赵明辉,王海燕.抗肾小球基底膜抗体的抗原决定簇的 研究.中华医学杂志,2001,81:863-865. 11张阮章.王沙燕.戴勇.基因检测与肾脏病诊断.肾脏病与透析 肾移植杂志,1999,8:465-468. (收稿日期:2002-04-29) (本文编辑:李建陵) 

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