近大半個世紀以來,隨著臨床醫學及實驗室技術的不斷進步,尿液檢查已成為評估健康、疾病狀態,尤其是判斷腎臟疾病的一種最常見且不可取代的檢查項目。然而,目前對尿液分析無論是臨床或實驗室,投放的研究精力均顯不足;臨床與實驗室缺乏相應的對話及溝通,實驗室對尿液分析的重視程度不夠 ;實驗室對尿液分析存在的問題及發展遠景認識不甚明確,因而乞今為止,尿液分析并不能完全滿足腎臟病臨床研究的需求,縱觀腎臟病臨床及尿液分析領域,以下幾方面的問題應引起我們的高度重視:
一、 尿液分析對腎臟病變的早期診斷價值
目前,全世界面臨著因慢性腎臟病(CKD)而進入透析的患者數目急劇增長。1990-2000年的10年間,透析患者由426000例上升到了1065000例,預計2010年其將要到達200余萬人。迅速增長的透析患者給國家經濟、社會發展及人民健康帶來了無法估量的影響,成為近年來全球關注的重要公共衛生問題之一。能否對腎臟病進行早期診斷,在防治CKD工件中有著非常積級的意義。據不完全統計,臨床上大約有10%~30%的腎臟病患者首次就診時便已被發現患有慢性腎臟病。究其原因可能有:(1)腎臟疾病時期常常缺乏明顯、特異的癥狀和體征;(2)預防保健工作不夠健全,民眾缺乏自主體檢意識;(3)尿液分析尚缺乏較為敏感,準確的早期診斷手段。
1 尿常規的篩選取價值:尿常規分析幾乎是健康人及患者接受篩選的必查項目,盡管目前自動化尿液分析已較為成熟,尿十項試驗(包括尿比重、蛋白、葡萄糖、膽紅素、尿亞原、亞硝酸鹽、紅細胞、白細胞、酸堿度)的原理、設計、儀器、試劑等都經過無數次的試驗和研究。一般來說,只要尿液樣本采集/運送合格、檢測操作規范,作為一種過篩性試驗,其敏感性、特異性是可以接受的,然而值得注意的是,由于方法學上的缺陷,臨床醫生及實驗室人員在使用尿十項試驗作為篩查時,應對其技術原理、診斷價值及可能干擾因素有較為清楚的認識,只有這樣才能保證其正確應用。如[1]:(1)尿常規的鏡檢問題:尿十項試驗對管型、特殊細胞及細菌、結晶等有形成分識別能力不強。故當篩查試驗發現有異常以及患者有泌尿系統疾病、糖尿病、高血壓妊娠或者有免疫抑制劑、抗生素養,造影劑等使用歷史時均應進行尿沉渣的顯微鏡檢查。(2)尿蛋白的篩查問題:干化學法測定尿蛋白的技術原理是建立在尿液蛋白與某種染料結合的基礎上。尿液中不同類型的蛋白萬分對染料檢測的敏感性不同,如球蛋白檢測的敏感性僅為白蛋白的1/100~1/50,而本周蛋白的檢測敏感性更低。此外,尿液pH、尿液中的干擾物質尤其是藥物等對檢測結果也有很大的影響。(3)尿糖篩查問題:干化學法測定尿糖的原理是葡萄糖氧化酶法,其僅對葡萄糖起作用,較為特異、敏感、但也極易受干擾物質如維生素C、抗生素、酮體等的影響。(4)尿亞硝酸鹽測定問題:其原理基于分析尿液中細菌所產生的亞硝酸鹽,因而前提條件是尿液中的致病菌必須含有硝酸鹽還原酶,且允許細菌與尿液充分作用(在膀胱停留間隔﹥4h),否則試驗將出現假陰性。此外。食物中的硝酸鹽成分、藥物及尿比重均可能影響檢測結果。
2 尿微量白蛋白的篩選取價值:正常人尿液中僅有少量蛋白質存在,排泄量為40~120mg/24h。排量﹥150mg/24h為顯性蛋白尿。介于兩者之間者即為微量蛋白尿。近年不對腎臟病患者尿液中微量白蛋白的估計已越不越受到重視,認為其是診斷原發性/繼發性腎小球疾病、腎小管間質病變、藥物性/中毒必腎損害等的敏感、可靠手段,并能幫助臨床早期發現亞臨床的腎臟損害[2]。特別值得一提的是,目前臨床已建議,凡糖尿病、高血壓患者及老年人群均應注意監測尿微量白蛋白,以期對腎臟損害的早期發現。
尿液中的微量白蛋白一般采用常規方法不易檢出,需采用靈敏的放射免疫分析法(RIA)、免疫透射比濁法(IN)、免疫散射比濁法(ID)、免疫比濁法(IT)及酶聯免疫法(ELISA)進行。即使如此,最近研究顯示也存在著較高的漏診率。研究表明,尿液中的白蛋白性質極為復雜,在其經腎臟濾過時,受溶酶體酶的化學修飾作用,可產生﹤1%的完整白蛋白及﹥99%的白蛋白原性片斷(﹤10 kDa)疾病狀態下,此組分比例及性質還可能發生變化[3]。我們常用的免疫化學原理的分析方法只能檢測出那些具有免疫原性的完整白蛋白及一些﹥12 kDa白蛋白片斷和多聚白蛋白凝聚物。因此,糖尿病及一些腎臟病早期的白蛋白尿采用目前的檢測方法難以得到準確反映。有報道,常規檢測方法可能嚴重低估了患者的白蛋白尿[4]及腎臟并發癥的發生率。至少30%通過常規檢測被認為是“正常”的患者已發現有其他性質的白蛋白尿。目前常規使用的尿蛋白檢測技術并不能為臨床醫生勾勒出患者尿液蛋白質狀況的完整圖像。為此,一方面我們檢驗界需加強研究新的診斷技術,更好地檢測各種性質的微量白蛋白尿發生,另一方面臨床上對具有潛在危險的腎臟病患者需定時,反復地監測尿微量白蛋白的變化。
此外,盡管微量白蛋白尿是糖尿病腎病的一個早期診斷指標,但僅根據微量蛋白尿并不能完全確定患者究竟有無糖尿病腎病的一個早期診斷指標,但僅根據微量蛋白尿并不能完全確定患者究竟有無糖尿病腎病的危險性。Caramori等[5]研究顯示,一些I型糖尿病患者的微量白蛋白尿尚在參考值范圍以內,腎臟活檢已有明顯的病理改變。因此,微量白蛋白尿不能用作判斷腎臟結構有無改變的預測指標。在這方面,實驗室應該進行新的嘗試。
3.24h尿液蛋白質的定量價值:蛋白尿不正常地經尿液排泄是腎臟病重要病理生理紊亂之一,蛋白尿的出現不僅是腎臟損傷的標志性物質,而且被主為其本身對腎臟也有一定的毒性作用,大量蛋白尿的分泌可加重腎臟的病理性改變。因此,臨床上常需對患者24h內的尿液蛋白質總量進行估計,以幫助臨床作出診斷(腎小球、腎小管性抑或組織性蛋白尿)、判斷腎臟的損傷情況及疾病的嚴重程度,并借此監測病情變化,制定治療方案以及估計預后。
由于尿液中蛋白的成分、種類較多,目前尚沒有一滿意的方法可以準確測定24h尿蛋白總量,常用的技術仍為磺基水楊酸法、雙縮脲比色法、考馬氏亮藍染料結合法及干化學分析法。加之尿液中影響因素較多、腎臟患者尿液蛋白含量變化幅度較大(如從150mg~15g/24h不等)、稀釋液與尿液基質差距顯著等因素,測定技術存在著明顯缺陷。臨床有采用尿蛋白/肌酐比值來進行調整;出有建議采用蛋白電泳的檢測方法來幫助定量,這些均有先進一步探討。
二、 尿液分析對腎臟病變嚴重程度的估計價值
腎臟病變嚴重程度的估計是臨床診治的重要環節,目前臨床主要依據于腎活檢組織的病理診斷。盡管腎活檢是一種非常有價值的診斷手段,但其具有創作性,不適宜進行反復監測。為此,人們一直致力于在尿液中尋找有利的證據,以期反映腎臟的結構損傷及嚴重程度。
1 尿液中有形成分的診斷價值:尿液有形成分的顯微鏡檢是經典方法,應用了幾個世紀,目前仍不失為一種極具實用診斷價值的手段。尤其是當腎臟組織結構發生損傷,尿液中有形成分的出現、類型及含量對估計腎臟病變嚴重程度有重要意義。在尿液自動化分析暢行的年代,檢驗界的一些有識之士不斷地大聲疾呼,以喚醒實驗室對尿液有形成分顯微鏡觀察及研究的重視。盡管目前已擁有化學染色、單克隆抗體標記、電鏡觀察等技術以幫助進行形態學鑒別,但普通光學顯微鏡檢查仍是非常重要的、常用的腎臟病診斷技術。
2 尿液中蛋白質電泳的診斷價值:目前實驗室已擁有較好的電泳技術,如瓊脂糖凝膠高分辨率電泳、SDS-ACE非濃縮尿蛋白電泳、尿蛋白免疫固定電泳等。它們可以根據尿液中蛋白質萬分的電荷特性、分子大小,甚至免疫原性將各類蛋白成分進行區分,對其某些腎臟病,尤其是多發性骨髓瘤及重鏈病的診斷有重要幫助。根據尿液中出現的主要蛋白成分即可正確判斷腎小球濾過屏障的受損程度(選擇性抑或是非選擇性蛋白尿)并對蛋白尿進行分類(腎小球性蛋白、腎小管性蛋白尿、混合性蛋白尿、溢出性蛋白尿)。
3 腎臟亞細胞結構損傷的早期診斷價值:尿液中含有一系列豐富的酶類物質,來源包括:血漿酶經腎臟排泄入尿,泌尿生殖民組織以及其他如紅細胞、白細胞、細菌及腫瘤細胞等分泌、釋放,尤以腎小管上皮細胞(近端腎小管)所釋放的酶類為主。腎臟組織中腎小管上皮細胞含量豐富,而且為損傷因子最直接、最敏感的靶細胞。當受損傷而出現變性、壞死時,細胞內的酶類物質可能因細胞受損而釋放入尿內,也可因細胞器機能改變致合成障礙或因腎小管細胞的重吸收能力降低使其在尿液中排泌增多,此外,近端腎小管含有豐富的刷狀緣[6],它較細胞本身更易受到傷害。無論如何,尿液中的酶類含量變化已成為缺血或中毒引起的腎小管壞死、腎小管間質炎、腎移植排異反應、慢性腎小球腎炎等的重要診斷指標,且可較早地反映腎臟的結構損傷及嚴重程度[7]。
臨床上常用于診斷的酶類有: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-谷氨轉肽酶(γ-GT)、丙氨酸氨基肽酶(AAP)、谷胱肽S轉移酶(GST)、α2 葡萄苷酶(α2Glu)、β2葡萄糖苷酸酶(GRS)、TH糖蛋白(THP)等。目前這些酶類檢測有放射免疫分析法、免疫透射法比濁法及酶聯免疫法,但目前僅在部分實驗室中開展,尚有待在臨床推廣和普及。
4 腎小球濾過功能損傷的早期預測價值:血液中的肌酐、尿素氮濃度是臨床上了常用來反映腎小球濾過功能的檢測指標。由于腎臟具有強大的貯備功能,它們有時并不能準確反映腎小球濾過功能,且上述指標還受患者生理狀況,如飲食、肌肉容量、妊娠、藥物等影響,目前臨床上采用內生肌酐清除率(Ccr)和蛋白負荷試驗不間接反映GFR,可克服一定的方法學上的缺陷,近來發現,半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C(CysC)可以很好地反映腎小球濾過功能,臨床意義與血肌酐、血尿素及Ccr相同,但比Ccr更為靈敏,它與GFR相關性更好,目前有取代傳統血清肌酐、血清尿素檢測的趨勢[8]。
5 腎小球生吸收功能損傷的時期預測價值:各種原因(如腎盂腎炎等間質性腎炎、氨基糖甙類抗生素、解熱鎮痛藥、重金屬,某些中藥成分如關木通,馬兜鈴酸中毒、腎移植排斥反應等)導致腎小管損傷,均可影響其對蛋白質的重吸收功能,產生腎小管性蛋白尿,并多為輕度蛋白尿,以α1微球蛋白(α1-MG)、微球蛋白(β2-MG)、視黃醇結合蛋白(RBP)、尿蛋白-1或Clara細胞蛋白[9]等低分子量蛋白質(LMWP)和某些尿酶為主,由于腎小管損傷往往缺乏早期臨床特征和一般性的檢查所見,易為臨床忽略而錯過早期診治時機。因此,對LMWP及尿酶變化的監測已成為臨床不可缺少的手段之一。前已述及,目前部分實驗室尚未能推廣普及。此外,尿氨基酸排泄量、尿葡萄糖排泄量、腎小管葡萄糖最大重吸收量(TmG)、尿鈉與濾過鈉排泄分數等也可用來反映近端腎小管的重吸收功能,尤其是尿鈉與濾過鈉排泄分數可作為估計腎小管壞死程度的指標,在鑒別急性腎功能衰竭和腎前性氨質血癥時有一定意義。
三、尿液分析對腎臟病病因判斷的指導價值
近年來,隨著對腎臟疾病病因、發病機制研究的不斷深入,以及各種檢測技術包括分子生物學、免疫學技術的長足進步,腎臟病因學實驗診斷有了不少新的突破的進展,詳見下述。目前主要采用的仍是血清/漿樣本,對尿液中某些相關因子和分析多局限在科研領域。
1 與自身免疫相關的病因診斷:多種原發、繼發性腎小球疾病均被認為與自身免疫或自身免疫相關的因素有關。患者體內常或檢測出多種自身抗體或與自身組織成分免疫反應的致敏淋巴細胞。如:抗核抗體[10]、抗紅細胞抗體、抗血小板抗體,抗神經元抗體、抗淋巴細胞抗體、類風濕因子及抗磷脂抗體等,還存在一些針對腎組織結構的自身抗體,如抗腎小球基底膜抗體[11]、抗腎小管基底膜抗體及抗中性粒細胞漿抗體等,后者為針對是性粒細胞胞漿抗原的抗體,目前被認為是原發性血管炎的血清標記[11]。
2 尿液分析與感染病源體相關的病因診斷:已有多種感染性病原體與腎小球疾病的發生、發展有密切關聯。實驗室對這些病原體作出明確診斷有助于臨床診治。血清學、病毒學及分子診斷是常用的實驗手段。目前已知,它與急性感染后腎炎相關的病源體主要有:細菌(如鏈球菌、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)、原蟲(瘧疾)、螺旋體(梅毒)以及支原體、真菌等。與病毒感染相關的腎臟病,如HBV相關性腎小球腎炎、HCV相關性腎水、HIV感染相關性腎炎(占20%)、流行性出血縶相關性腎炎、腎移植中的CMV感染(感染率50%以上)、多瘤病毒、細小病毒、EB病毒等感染已越來越受到重視。
3 尿液分析與遺傳相關性的病因診斷:目前遺傳性腎臟病的診斷除了相應的臨床、病理學特點外,主要依賴對染色體及致病基因的分析。
4 易感基因相關性實驗診斷:如HLA、補體及凝血纖溶系統的相關基因。
5 損傷介質相關性實驗診斷多數腎小球疾病皆為免疫介導性炎癥,其發生、發展涉及一系列炎癥、損傷性介質,如補體、凝血纖系統、酶、細胞因子、黏附分子等,盡管這些介質目前缺乏病因診斷性意義,但了解其變化水平可在一定程度上反映腎臟病變的進展、轉歸及預后。
總之,尿液分析在腎臟病臨床的應用還存在著相當大的研究間,有待檢驗醫學及腎臟病學領域的科研人員們共同努力,深入研究,探討臨床應用價值。
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