一、写在前面

江湖人称“肾虚公子”,每次喝酒,上厕所次数,是周围人的三倍,接着这个机会,正好学习下肾功能。

也很感慨人到中年事事休曾经连续熬夜修仪器,连着熬3天,眼皮都不眨;现在刚到12:00,就开始犯困。深感年龄上来后,精力、体力的不足。学习力,同样如此。

一个个项目,特别晦涩难懂,废了好大的劲儿找资料、看视频。但总得坚持呀,即使是已经很成熟的项目,即使大多数人都已经知道了。但还是想写一写,就当做是自己的学习笔记吧。

老规矩,先叠个甲。我是硬件工程师出身,对泵&阀、电机、传感器等,更了解,产品应用相关,确实是纯小白。有任何写的不对的地方,欢迎随时指正和交流~

二、肾功能项目总览

临床上常见的血液肾功能检查项目主要包括肌酐(CREA)、尿素(UREA)、尿酸(UA)、胱抑素CCys-C)等。为了方便临床,这些项目常被组合检测,如肾功二项、三项、四项等。

项目名称

英文缩写

主要生物学特性

临床意义 – 升高

临床意义 – 降低

IVD工程师关注点

肌酐

CRE, Cr

肌肉代谢产物,主要由肾小球滤过排出

肾功能减退(急慢性肾炎、肾衰)、肌肉疾病、大量食肉

肌肉量减少、营养不良、长期卧床

苦味酸法(Jaffe法):受胆红素、维生素C、丙酮酸等假肌酐物质正干扰;酶法:特异性高,抗干扰能力强,已成为主流

尿素

UREA, Bun

蛋白质代谢终产物,经肾小球滤过

肾功能减退、高蛋白饮食、消化道出血、脱水、高热

低蛋白饮食、肝功能严重受损

饮食肾血流量影响大;单独升高意义有限,需结合肌酐分析

尿酸

UA

嘌呤代谢终产物,大部分经肾脏排泄

痛风、肾功能减退、白血病/肿瘤化疗、高嘌呤饮食

罕见,如Wilson病、严重肝病

酶法(尿酸酶过氧化物酶)特异性较好;注意维生素C等还原性物质的负干扰

胱抑素C

Cys-C

有核细胞恒定产生,仅经肾小球滤过,不被肾小管重吸收

评价肾小球滤过功能的灵敏指标,尤其在早期肾损伤时比肌酐更敏感

罕见

产生恒定,不受年龄、性别、肌肉量影响;免疫比浊法 latex-enhanced )为主,需注意试剂抗体的特异性

β2-微球蛋白

β2-MG

细胞膜表面蛋白,经肾小球滤过,绝大部分被肾小管重吸收

肾小球滤过功能受损肾小管重吸收功能受损

罕见

稳定性较差,需注意样本保存条件;也可用于监测肾小管功能

三、肾功能各项目检测原理

1. 肌酐(Creatinine, Cr/CREA):

肌酐是肌肉代谢的终产物(每天生成量相对稳定),仅通过肾小球滤过排出体外,是评估滤过功能的 “金标准之一”。检测原理主要由2种:苦味酸法(Jaffe反应)、酶法,目前主流生化仪多采用酶法。

检测方法

核心原理

优势

劣势(干扰因素)

IVD 工程师注意点

苦味酸法(Jaffe 法)

碱性条件下,肌酐与苦味酸反应生成橙红色复合物,监测 510nm 处吸光度变化计算浓度

成本低、反应快速(分钟内完成)

假阳性干扰和假阴性干扰

需在仪器上设置 “空白校正” 步骤,扣除试剂空白与样本空白吸光度

酶法(氧化酶法)

肌酐在肌酐酶催化下生成肌酸,再经肌酸酶、过氧化物酶作用,生成有色物质,监测 546nm 处吸光度变化

特异性高、抗干扰能力强

成本较高、反应时间稍长(8-10 分钟)

需严格控制反应温度(37℃±0.5℃),温度偏差 1℃会导致酶活性变化

苦味酸法(Jaffe反应): 肌酐在碱性条件下与苦味酸生成橘红色复合物。优点是成本低、操作简单;缺点是特异性差,易受血液中“假肌酐”物质(如丙酮酸、维生素C、葡萄糖、蛋白质、胆红素等)干扰,可能导致结果偏高。

酶法: 肌酐在肌酐酶作用下生成肌酸,再通过偶联反应Trinder反应显色。优点是特异性高,抗干扰能力强;缺点是成本较高。

2、尿素(Urea):

肾小球滤过功能的 “辅助指标”尿素是蛋白质代谢的终产物,经肾小球滤过后,约 50% 被肾小管重吸收,其浓度变化与肾小球滤过率(GFR)呈负相关,常与血肌酐联合解读。

尿素(Urea)检测原理,主流方法为脲酶——谷氨酸脱氢酶法:

1)第一步(脲酶催化):尿素 + H 2NH + CO(脲酶将尿素分解为氨和二氧化碳);

2)第二步(谷氨酸脱氢酶催化):NH +α– 酮戊二酸 + NADPH + H→ 谷氨酸 + NAD + HO(氨与 α- 酮戊二酸反应,消耗 NADPH,监测 340nm 处吸光度下降速率,与尿素浓度正相关)。

IVD工程师应用要点:

Ø 尿素浓度受额外因素(如高蛋白饮食、消化道出血、脱水、肝衰竭、高热)影响较大,其特异性不如肌酐。

Ø 确保试剂中尿素酶的活性至关重要,它直接影响反应的彻底性和准确性。

3. 尿酸(Uric Acid, UA):

尿酸是嘌呤代谢的终产物,约70%经肾脏排泄,其浓度变化反映肾脏排泄功能与嘌呤代谢状态,是诊断高尿酸血症与痛风的核心指标,嘌呤代谢的“晴雨表”

尿酸检测原理,主流为尿酸酶——过氧化物酶法。

1)第一步(尿酸酶催化):尿酸 + O + H→ 尿囊素 + CO + HO(尿酸酶将尿酸氧化为尿囊素,生成过氧化氢);

2)第二步(过氧化物酶催化):HO + 4 – 氨基安替比林 + 酚 → 醌亚胺(红色) + 4HO(过氧化氢与显色剂反应,监测 500nm 处吸光度变化,与尿酸浓度正相关)。

IVD工程师应用要点:

Ø 注意维生素C(>500mg/L)等还原性物质会竞争消耗HO,导致负偏差(结果偏低)。

Ø 尿酸溶解度低,易析出形成结晶,需注意样本预处理和试剂稳定性。

4. 胱抑素CCystatin C, Cys-C):

从零开始学生化之——肾功能

胱抑素 C 是一种分子量仅 13kDa 的非糖基化碱性蛋白,合成速率不受年龄、性别等限制,每日恒定生成。

胱抑素 C 可自由通过肾小球滤过膜(因分子量小、带正电荷,无滤过屏障阻碍),滤过后几乎 100% 被近曲小管上皮细胞重吸收并降解,最终仅通过肾小球滤过排出体外。

这种 “滤过即降解的代谢特性,使胱抑素C的血清浓度仅与肾小球滤过率(GFR直接相关。

免疫比浊法: 这是目前生化平台主流方法。试剂中含有包被了胱抑素C抗体的乳胶微球(增强比浊法),样本中的Cys-C与试剂中的抗体结合形成免疫复合物,产生浊度,在340nm或特定波长下检测浊度变化与Cys-C浓度成正比。

IVD工程师应用要点:

Ø 胱抑素C因其产生恒定、不受肌肉量等因素影响,在评估肾小球滤过功能,特别是早期损伤时比肌酐更敏感。

Ø 作为免疫比浊项目,其检测性能高度依赖于抗体的质量(特异性、亲和力)和乳胶颗粒的均一性。需警惕钩状效应(Hook effect) 和样本中类风湿因子(RF)等可能引起的干扰。

四、肾功能衍生计算指标:eGFR

单独看肌酐的绝对值有时会误导临床,因此,估算肾小球滤过率(eGFR) 更为重要。

eGFR是根据血清肌酐(或胱抑素C)浓度,结合年龄、性别、种族等因素,通过公式(如CKD-EPI公式、MDRD公式)计算出的肾小球滤过率估计值,能更准确地反映肾功能分期,一般生化仪已内置。

这个公司和年龄、性别等有关系,常用计算公式包括Cockcroft-GaultCG)方程、MDRD方程和CKD-EPI方程,具体选择需根据人群和临床需求决定。

以上来自百度搜索

五、肾功能的临床应用

(一)常规肾功能筛查套餐

Cr + Urea + UA + eGFR(估算公式)·

(二)肾损伤分型诊断组合

损伤类型

推荐项目

IVD意义

肾小球损伤

Cys C +   mAlb(尿微量白蛋白)

早期糖尿病肾病监测

肾小管损伤

β2-MG + α1-MG(尿)

肾毒性药物监测(如氨基糖苷类)

(三)肾损伤时间轴

阶段

Scr

UREA

CysC

eGFR

临床关键词

正常

≤104 µmol/L ≤84   µmol/L

2.9–7.2 mmol/L

≤1.09 mg/L

≥90 mL/min/1.73 m²

急性肾损伤 AKI

↑24 h≥26 µmol/L

早于Scr

早于Scr

快速

ICU 每日监测

CKD 1–2 

正常高值

正常高值

60–89

体检发现

CKD 3a–3b

110–250

8–20

↑↑

30–59

需干预

CKD 4–5 

>250

>20

↑↑↑

<30

透析前评估

(四)慢性肾病(CKD)的诊断与分期

根据 2021  KDIGO(改善全球肾脏病预后组织)指南,eGFR60ml/min/1.73m²持续 3 个月以上,即可诊断为慢性肾病;同时结合 eGFR 水平将 CKD 分为 5 期,直接指导临床治疗方案:


CKD 分期

eGFR 水平(ml/min/1.73m²

临床意义与干预措施

≥90

肾功能正常,但存在肾损伤证据(如尿微量白蛋白升高);需定期监测(每 6-12 个月 1 次),控制血压、血糖等危险因素

60-89

肾功能轻度下降;需每 6  个月监测 eGFR,排查肾损伤原因(如糖尿病、高血压),避免使用肾毒性药物

3a 

45-59

肾功能中度下降;需每 3-6 个月监测,开始饮食管理(低蛋白饮食),评估贫血、电解质紊乱风险

3b 

30-44

肾功能中度至重度下降;需每月监测,启动并发症治疗(如补充促红细胞生成素纠正贫血),准备透析评估

15-29

肾功能重度下降;需每 2-4 周监测,制定透析或肾移植计划,严格控制磷、钾摄入

15 或透析中

终末期肾病(ESRD);需立即启动透析治疗(血液透析 / 腹膜透析)或肾移植,全面管理并发症(如心血管疾病、骨病)