体外放射分析技术
慢性肾衰竭是多种原因引起的肾病的共同转归,无论肾基础疾病是哪种,一旦肾功能受损,必将进行性减退,最终发展为肾衰竭,因此,肾功能受损的早期检测和发现尤为重要,核医学体外放射分析是早期诊断肾功能受损的重要手段.
一、β2-微球蛋白(β2-MG)
β2-MG是一种小分子蛋白(分子量11.8kDa),由红细胞、淋巴细胞和有核细胞合成,以游离形式进入血液,几乎全部从肾小球滤过,滤过的β2-MG约99.9%被肾近曲小管重吸收,经溶酶体降解为氨基酸,在正常生理条件下,体液中的β2-MG含量甚微,并且一天内血清β2-MG含量非常恒定,不受饮食等因素影响.血清β2-MG升高提示肾小球滤过功能减低或体内合成增多,尿β2-MG增高提示肾近由小管功能受损.目前认为β2-MG是估计GFR和肾小管功能的敏感指标.
(一)正常参考值
血清:76～240nmol/L.尿液:<24.0nmol/L.
(二)临床意义
1.早期发现隐匿性肾损害:血清和尿β2-MG是诊断GFR降低及肾小管受损较灵敏和特异的指标.常规血BUN测定可受到尿量、氮负荷及蛋白摄入的影响,血Cr测定也受饮食、年龄、尿量和药物的影响,在早期肾功能不全时血BUN、Cr常未见升高,只有当GFR下降50%以上时,BUN才逐渐升高,而此时血β2-MG已升高1倍.临床上常以血Cr浓度评价肾小球功能,但血Cr水平受饮食、体重等多种因素影响,当GFR下降时而肾小管分泌Cr量增加时血Cr不能反映GFR,肾小管坏死时即使GFR正常也出现血Cr升高.并且血Cr水平必须在GFR下降50%左右才可上升,即存在所谓血Cr测定盲区.检测血清β2-MG有利于早期发现肾功能受损,能检测Cr盲区.血β2-MG升高见于急性肾炎、慢性肾炎、氮质血症和尿毒症等,以氮质血症最高.尿β2-MG在肾小管回吸收率损害1%时即已增加30%,因此在肾病综合征时,尿β2-MG随着严重程度而升高.急性肾衰竭时,因肾灌注量不足,而肾实质无明显损伤,此时血β2-MG升高,而尿β2-MG无明显变化,若造成肾小管急性坏死,则尿β2-MG可增高.
2.早期发现继发性肾损害:如高血压、糖尿病、妊娠高血压综合征、长期或大量应用卡那霉素、庆大霉素、青霉素等,尤其对病史较长、肾功能趋向减退的老年人群特别要警惕肾损害的发生,而常规进行血、尿β2-MG检查有助于早期发现.
3.鉴别是肾小球损害还是肾小管损害或两者并存,以便为临床针对性用药提供依据.尿Alb与β2-MG联合测定可进一步提高对肾小球损害检测的灵敏度,与TH糖蛋白联合测定在发现肾近曲小管损害的基础上又可发现肾远曲小管的损害.
4.有助于尿路感染部位的诊断:上尿路感染(肾盂肾炎),肾小管受损,β2-MG重吸收受干扰,尿中β2-MG明显升高,而单纯下尿路感染则不高.
5.评价移植肾的肾功能状态,为移植肾排斥提供早期诊断指标.血清Cr监测肾移植后患者的排斥反应受年龄、体型、营养状况和药物多种因素影响,故不能正确反映排斥所致GFR减退,血β2-MG能准确、灵敏地反映GFR,肾移植患者动态测定血和尿β2-MG变化,有助于早期发现排斥反应和早期发现潜在性肾损害.
6.了解病变程度,观察疗效,判断预后.急性肾衰竭由于循环功能衰竭,血容量不足,肾灌流量不足而造成血清β2-MG升高,但通过相应治疗血清β2-MG很快恢复正常,预后满意.慢性肾衰竭是由于肾单位完全丧失功能,处于不可逆功能损害,血清、尿β2-MG两者都升高,预后差.有研究认为慢性肾衰竭患者血液透析前后血β2-MG有不同程度的下降,比血BUN、Cr敏感,可用于监测肾透析疗效.血β2-MG还可为治疗肾损害药物的筛选提供可靠的观察指标.
7.β2-MG与透析性关节病、腕管综合征有关联.许多研究显示,慢性肾衰竭维持血液透析患者血中β2-MG蓄积,可引发透析性关节病和腕管综合征,监测透析前后的血β2-MG及肾功能的水平变化,可为临床提供可靠的疗效指标.
Viberti研究显示,血清β2-MG与GFR高度呈负相关(r=-0.96),在早期及轻度肾功能受损时,血清β2-MG浓度变化灵敏,随着肾功能受损程度加重呈进行性升高,与血Cr、BUN呈高度正相关.但在严重肾功能损害时,血清β2-MG浓度变化较小,不能敏感地反映严重肾功能障碍时的肾功能损害程度.
二、尿清蛋白(U-Alb)
Alb是血浆主要蛋白,分子量70kDa,能容易地通过肾小球滤过膜,但几乎全部被肾近曲小管重吸收,因此正常情况下尿含量极微.
当肾小球疾病时,毛细血管壁通透性增加,滤过的血浆蛋白量大大增多,其中主要是Alb,故检测尿中Alb能早期诊断隐匿性肾损害.
(一)正常参考值
尿液:<6.0mg/L.
24h尿蛋白:2.0～13.4mg/24h.
(二)临床意义
1.肾病 有肾损害的各类疾病,特别在肾小球受损时,毛细血管通透性增加,可首先有尿Alb的升高,随后为血BUN、Cr异常.尿中Alb水平与病情严重程度有关,与β2-MG和IgG同时检测,有助于判断肾损伤程度和受损部位.
2.糖尿病隐匿性肾病 微量蛋白尿的放射免疫测定,是糖尿病肾病早期诊断的金标准.糖尿病肾病早已成为终末期肾病中最重要的原因,早期糖尿病肾病患者可无明显症状,GFR增加、肾单位肥大、肾体积增大和出现微量蛋白尿为其特征性改变.糖尿病肾病的早期诊断主要依靠微量蛋白尿的检测,而不是依靠常规尿检,如果在刚出现微量蛋白尿时即进行干预治疗,则可防止向大量蛋白尿发展及延缓其发展速度,甚至可以逆转.尿蛋白排泄率应列为糖尿病常规检查项目定期进行,这应成为临床医师及患者的共识,并在实际工作中给予高度重视.
3.高血压肾损害 长期或严重的高血压患者大部分肾受累,尿Alb升高,升高程度与其严重程度有关.妊娠高血压综合征患者出现肾损害时也可出现尿Alb升高.
4.其他 了解某些药物或自身免疫性疾病对肾的影响.
尿标本可用晨尿或24h尿液,如果尿液标本浑浊,则需离心后取上清液测定.
尿Alb RIA标本在4℃条件保存最好,在1个月内对测定结果无明显影响.尿液标本不应放在低温下冷冻储存,-20℃冷冻储存会导致蛋白部分沉淀而影响检测结果.
三、尿免疫球蛋白G(U-IgG)
IgG分子量为160kDa,由浆细胞合成,广泛存在于体液中,正常情况下很难透过肾小球滤过膜,正常人尿中含量极微.肾小球病变时,由于肾小球滤过膜通透性增加,尿中Alb和IgG含量均见升高,尿中IgG排出量的异常,反映了肾病变的加剧.
(一)正常参考值
尿液:<5.0mg/L.
(二)临床意义
1.肾病 各种肾病如急慢性肾小球肾炎、肾盂肾炎和尿毒症等尿IgG含量有不同程度的升高,尿β2-MG、Alb和IgG联合检测(合称尿系列蛋白)可以对肾病患者的病变部位和肾小球病变的程度进行估计,随着肾小球基底膜损害程度加重,通透性增加,尿中β2-MG、Alb、IgG依次出现不同程度的增高.
2.糖尿病肾病 糖尿病引发肾病的患者,早期可无肾病的临床表现,但可先有尿Alb排出增多,随后有尿IgG的增加.尿IgG排出量的异常表示肾病变的加剧.
3.高血压、妊娠高血压综合征 尿IgG检测可作为反映肾功能损伤的灵敏及有效方法.
4.其他 尿IgG升高还可见于某些肝硬化、系统性红斑狼疮、甲状腺功能亢进和泌尿系统结石等患者.
四、尿TH糖蛋白(U-THP)
尿TH糖蛋白(Tamm-Horsfall Protein)是Tamm-Horsfall从正常人尿中分离出的一种高分子和蛋白,由肾亨氏襻升支和远曲小管上皮细胞内高尔基体产生,是肾的一种特异性蛋白.
(一)正常参考值
尿液:13.8～43.8mg/24h.
(二)临床意义
1.尿THP量减少 常见于肾小球肾炎、反流性肾病、多囊肾、肾功能减退和肾衰竭.这是由于肾病变使远曲小管细胞减少,THP产生减少所致.
2.尿THP量增加 常见于肾病综合征、蛋白尿、酸中毒、脱水少尿和肾小管损伤的患者.而在肾移植过程中,肾切除者尿THP降低,受肾者尿THP增加,增加的程度取决于移植肾的功能.
五、尿分泌型免疫球蛋白A(U-SIgA)
SIgA以双聚体的形式广泛存在于人体各种分泌液如尿液、涎液、泪液、脑脊液、乳汁及消化道、呼吸道分泌液中,分子量380kDa,在黏膜局部抗感染免疫方面起着重要作用.SIgA很难通过肾小球滤过膜,尿中SIgA主要是肾小球周围的间质细胞和上皮细胞合成与分泌的,在尿路黏膜局部有抑制细菌黏附、防止病原体侵入等免疫保护作用.
(一)正常参考值
尿液:0.74～2.5mg/L.
(二)临床意义
尿液SIgA升高最常见于反复发作性尿路感染的急性感染阶段.因为SIgA是局部抗体,当尿路受到细菌抗原刺激时,局部免疫组织就反应性增加抗体的分泌,从而尿中SIgA升高.而反复发作性尿路感染的非感染阶段,尿SIgA却明显低于正常对照组,说明尿路经多次反复细菌感染、反复炎症反应,致使尿路黏膜的淋巴、上皮组织等受到不同程度的破坏,不能维持正常SIgA的分泌量,而处于一种局部黏膜免疫能力低下状态.因此测定患者尿SIgA有助于判断疾病的活动性和作为疗效观察的一种手段.而尿中SIgA的降低,可能是尿路反复感染的易感因素之一.
慢性肾炎普通型、肾病型活动期、慢性肾炎所引起的肾功能不全等,尿中SIgA均较正常明显增高.这些非泌尿系感染性疾病出现尿SIgA升高的原因尚不清楚,可能由于:①除感染外的其他抗原刺激,使局部黏膜产生较高的SIgA;②从肾小球源出的7SIgA、来自肾小管周围血管和间质细胞的7SIgA与肾小管上皮细胞产生的分泌成分在管腔内联合为SIgA所致.尿蛋白已转阴性,但SIgA高于正常的慢性肾炎肾病型患者,其病情往往不稳,常有阳性蛋白尿出现,提示对这类肾病患者尿SIgA进行动态检测将有助于判断病情活动性和作为疗效观察的手段.
六、其 他
(一)心钠素
心钠素(心房利钠因子,ANF)是心脏产生和分泌的重要内分泌激素之一,具有强大的利尿、利钠、扩张血管和降低血压的作用.而肾是心钠素的一个主要靶器官,并且也是心钠素代谢和更新的场所,实验证明,肾小球、肾小管上皮细胞均有心钠素受体,心钠素与肾的结合要比小脑高10倍.当肾受到损害,心钠素的生物作用及降解就会发生障碍.因此血浆心钠素的测定对诊断肾病,尤其在肾功能不全的防治上有一定的价值.
1.正常参考值 血浆:(488.88±146.18)ng/L.
2.临床意义(https://www.daowen.com)
(1)肾病:血浆ANF较正常人增高,且随肾功能恶化有增高趋势,与水肿程度轻重关系不密切.
(2)慢性肾功能不全:ANF水平显著高于正常人,但引起升高的机制则意见不一.可能的机制有①肾功能受到破坏时肾血流量减少,使心钠素的降解延缓;②肾功能不全时,肾组织严重破坏,特异性心钠素受体赖以存在的肾细胞结构被破坏而受体数量减少,对心钠素进行代谢、灭活功能也有不同程度的减弱或消失;③尿毒症毒素可抑制各种酶系统,使心钠素的降解减少;④心钠素释放不受神经支配,而受细胞外液容量影响,特别取决于血管内与间隙间压力的动态变化,尿毒症时血容量增加,高血压、心房内压力增加,心房扩张,刺激心房肌细胞释放ANF,血浆ANF水平升高,血液透析后扩容减轻,ANF迅速、明显下降,可证明血浆容量与心钠素水平关系密切.
(3)透析前后:尿毒症透析前心钠素明显高于正常均值,透析后显著降低.ANF有3～5种分子形式,分子量3～20kDa,循环中ANF主要是低分子多肽,透析后血浆ANP水平降低是ANF能够被透析掉所致,腹膜透析患者血浆ANF水平与正常人无显著差异,而从透析液中可测到ANF,充分证明腹膜透析后血浆ANF水平降低是ANF能够被透析掉所致.腹膜透析是利用腹膜毛细血管作为半透膜,通过弥散和超滤作用达到清除机体废物、过多水分及补充有用物质的治疗方法,有学者认为腹膜通透性比透析器半透膜大,腹膜对中分子物质(分子量500～5 000Da)的通透性是血液透析膜的5～8倍,且腹膜透析为持续性透析,血浆ANF在透析过程中不断被清除.测定血浆ANF水平的变化对CRF患者的诊治有一定的指导意义,对于肾病的基础和临床研究也具有十分重要的意义.
(二)胃泌素
消化系统症状是CRF最早和最突出的表现,主要因胃肠道排出尿素增多、刺激黏膜引起,此外与胃肠道多肽激素代谢障碍引起黏膜屏障机制紊乱有关.据报道,维持性血液透析(HD)的CRF患者消化性溃疡和上消化道出血的发病率为28.5%,胃炎的发病率为10%～40%,消化道症状严重影响CRF患者的生活质量,使患者存活率下降.有人认为CRF时溃疡的发生与胃泌素水平增高有关.
胃泌素(gastrin,Gas)是胃窦和十二指肠G细胞分泌的一种消化道激素,分子量为2kDa左右,具有促进胃酸分泌、胃窦收缩及营养胃肠道黏膜等生理功能.由于肾是Gas代谢和排泄的主要场所,当肾功能受损时,血清Gas可在体内积聚,导致Gas在血中升高.
1.正常参考值 血清:(69.86±26.23)ng/L.
2.临床意义
(1)慢性肾衰竭:CRF患者血清Gas与Scr呈密切正相关,说明随着病情加重,Gas升高更明显.分析Gas升高的原因可能有①CRF患者肾清除Gas的能力下降;②CRF患者常有恶心、呕吐、腹泻,促使Gas分泌增加;③CRF患者基础胃酸分泌下降,可反射性刺激Gas分泌增加.有人研究CRF患者基础和刺激后血清胃泌素水平升高,单独饮食控制的患者血中Gas又较血液透析为高.
(2)透析前后:血液透析HD和血液透析滤过(HDF)两种血液净化方式对慢性肾衰患者血清胃泌素水平的影响不同,HDF较血液透析能有效地降低血清胃泌素水平,可能与HDF对Gas的清除率较血液透析高有关,高Gas血症的缓解可改善CRF患者的消化系统病变,从而提高患者的生活质量,降低病死率.故认为在有条件的单位采用HDF的血液净化方式治疗CRF具有更高的临床价值.
(三)甲状旁腺素
PTH作为一种重要的尿毒症毒素,在肾病的发生及转归中的作用越来越受到重视.慢性肾衰竭患者由于长期高磷、低钙、活性维生素D合成不足等因素可引起继发性甲状旁腺功能亢进,随着对CRF治疗方法的进步,CRF患者存活时间明显延长,继发性甲状旁腺功能亢进、肾性骨病已成为令人关注的临床问题.此外,不少资料表明,PTH是尿毒症的主要毒性物质,由于PTH及其相关蛋白受体mRNA存在于多种组织内,几乎所有人体器官均为PTH作用的靶器官,所以CRF时PTH的增高可产生各系统的损害,PTH可增加中性多形核粒细胞弹性蛋白酶的释放,并影响细胞迁移,B细胞也是PTH的靶细胞,导致CRF患者体液免疫功能受损,易遭受感染.另有研究发现PTH可抑制红细胞生成,加重CRF患者贫血.
1.正常参考值 血清:mPTH(49.3±11.5)pmol/L;iPTH(32.4±10.3)ng/L.
2.临床意义
(1)各类肾病时PTH变化:肾炎患者的PTH水平较正常人略高而无显著性差异,急性肾衰竭及慢性肾衰竭患者PTH水平则明显升高,慢性肾衰竭升高更为明显.这一是由于肾衰竭时GFR降低而致PTH潴留;二是因为肾功能发生障碍时,尿磷排出减少而导致血磷升高.磷从肠道代偿排出而与钙结合,限制了钙的吸收,加上厌食及肾病时的低蛋白血症使得血钙降低,高血磷和低钙血症刺激甲状旁腺分泌PTH而使得血中PTH升高.
(2)透析前后的变化:慢性肾衰竭患者透析后的PTH水平较透析前显著降低,但很快PTH水平又恢复至透析前的较高水平,这可能是由于血液透析时血钙浓度升高,反馈性抑制甲状旁腺的功能,使得PTH分泌减少.另外,透析器膜的吸附、代谢废物及尿毒症毒素的清除使肝、肾PTH分解代谢暂时升高,使PTH在透析后一过性降低.但是,血液透析并不能从根本上纠正血磷及血钙水平,随着时间的延长,血磷和PTH水平又继续升高,血钙继续降低.
(3)PTH与CRF时高血压:慢性肾衰竭不伴高血压及伴高血压者的血清PTH水平都比正常组高,伴高血压组升高更为明显,提示PTH升高可能是肾衰竭患者发生高血压的重要因素之一.国外Resnick等推测PTH通过增加醛固酮的分泌使尿钠排泌减少,导致水钠潴留而使血压增高.Brickman等也曾报道PTH与正常人的血压有关.
(4)CRF时不同片段PTH测定的意义:84肽的全段PTH(iPTH)从甲状旁腺分泌入血后大部分迅速进行第二次裂解,生成3种PTH片段,即羧基端PTH(cPTH)、氨基端PTH(nPTH)和中段PTH(mPTH),因而血中含有多种不同分子量的PTH系列物质.继发性甲状旁腺功能亢进是慢性肾衰竭患者常见的并发症.但肾衰竭患者GFR下降,经肾排泄代谢产物均可在血中蓄留,因而血中PTH的裂解片段水平升高可能为甲状旁腺功能亢进、PTH分泌增加的结果,也可能为肾小球滤过功能下降的结果.因为iPTH分泌入血后很快裂解,所以只有检测iPTH可真实反映甲状旁腺分泌功能状态.有报道慢性肾病患者肾功能不全早期,血中m段甲状旁腺素(mPTH)即已升高,血清mPTH能准确地反映患者肾小球滤过功能状态.说明对于慢性肾衰竭患者,mPTH的升高可能仅是肾小球滤过功能下降、代谢产物蓄积的结果.检测血清mPTH不能诊断患者是否并发继发性甲状旁腺功能亢进,只有检测血清iPTH才能反映患者甲状旁腺功能状态.
(四)纤维化指标
各类脏器纤维化的共同特征是细胞外基质的逐步增多,细胞外基质由多种成分组成,大致可分为胶原(PC)、蛋白多糖(如HA)及糖蛋白(如LN)3种.肾功能减退时在肾小球和肾小管内均有细胞外基质的堆积,其细胞外基质的成分包括胶原Ⅲ、胶原Ⅳ、胶原Ⅴ、层粘连蛋白等.慢性肾衰竭患者光镜下可见部分肾小球纤维化,晚期由于肾组织严重缺血、缺氧,致肾小球纤维化、玻璃样变、间质纤维组织增生.
1.正常参考值 血清:HA(60.2±27.5)μg/L;LN(79.4± 21.5)μg/L;Pcm(71.5±21.8)μg/L.
2.临床意义
(1)肾小球疾病:血清HA含量明显增高,可能由于肾功能受损时,肾小球滤过功能下降,HA排泄障碍,血中及肾积聚的有毒代谢产物刺激组织间皮细胞合成HA增加、释放增多,此外,免疫损伤后纤维化过程中的成纤维细胞合成HA增多等因素也是原因之一.血清HA的含量与肾功能损害程度呈正相关,经过治疗,患者肾功能恢复,血中代谢产物减少,肾排泄HA增加,结缔组织合成释放HA减少,提示在临床上可以根据血清HA的水平作为判断病情和预后的指标之一.肾小球疾病时,测定血清HA的异常率与血清β2-MG异常率相似,明显高于血清Cr和BUN的异常率.血清HA的测定可反映肾小球疾病患者的GFR,了解肾功能损害的程度.
(2)尿毒症:尿毒症时肾小球、肾小管均有纤维化的病理改变,当纤维合成旺盛时,血清HA、PCⅢ、ⅣC、LN等纤维化指标相应升高:尿毒症患者血清HA含量显著升高,透析后显著降低,但与正常人比较仍有差异,造成尿毒症患者血HA含量升高的机制可能是肾功能受损时肾清除血HA的能力下降或是结缔组织释出HA增加有关;尿毒症患者血LN水平显著高于正常人,基本能反映肾基底膜胶原蛋白的代谢状态;尿毒症患者血PCⅢ水平显著高于正常人,提示PCⅢ可能参与肾损害,其主要病理变化是肾纤维化,间质胶原大量增生,从而导致肾结构的改变,随之发生肾功能丧失.因此,上述指标可作为肾纤维化的有意义的检查指征.
(五)内皮素
内皮素(ET)是血管内皮细胞合成和释放的强缩血管多肽,有强烈的收缩血管和升高血压的作用,在许多伴有血管内皮细胞损伤的病理过程中起着重要作用.内皮素对肾的效应表现为升高肾血管阻力,降低GFR、肾血流量,使滤过膜的通透性增大,因而在肾血流动力学调节中起重要作用.内皮素还是肾小球系膜细胞的一种强效生长因子,它能使肾小球系膜进入G1期而产生增殖活性.正常情况下肾小球系膜细胞处于静息状态,其增殖通常发生在肾小球炎症反应过程中,因此,尿毒症患者血内皮素增高可起到一种促进炎症反应的作用.故内皮细胞尤其是肾小球内皮细胞的ET释放增多可能是尿毒症患者的致病主要因素之一.
在慢性肾病肾衰竭时,由于长期的各种炎症刺激,血管内皮受损,ET大量释放,导致肾血管进一步收缩,肾小球入球小动脉及出球小动脉均明显收缩,促进了肾组织缺血缺氧,加重内皮细胞的损伤,ET的释放增加.ET的大量释放是机体在疾病状态下的一种内源性致病因素.
1.正常参考值 血浆:(55.2±18.4)ng/L.
2.临床意义
(1)慢性肾病:血浆ET含量随Scr值升高而逐渐升高,呈正相关,按肾功能分期来看,随着肾功能恶化ET有上升趋势,说明ET在肾组织进行性损害发展中至关重要.尿毒症患者血ET异常增高,提示ET在尿毒症患者的病理生理过程中起着举足轻重的作用.推测其增高原因为①内皮素对肾小球入球小动脉和出球小动脉均有明显的收缩作用,促进肾组织缺血缺氧,缺血缺氧造成对内皮细胞的损伤,故可促进ET的释放.②ET的合成和释放受多种因素的调控,如β-转化生长因子、凝血酶、血小板、去甲肾上腺素、血管紧张素、儿茶酚胺、肿瘤抑制因子、缺血缺氧等可促进ET的表达和释放,心钠素可抑制ET的表达和释放.刺激内皮细胞产生ET的因素正是肾小球免疫发病过程中被激活释放的物质,故ET的合成、释放增加,血浆ET水平升高.③CRF患者对ET的代谢清除减少,使血浆ET增高.
(2)透析前后变化:透析后,血浆ET比透析前有所降低,但与正常人比较仍有差异.血液透析中低氧血症、机械性损伤、透析中短时间内清除大量水分、长期使用醋酸盐、肝素可刺激内皮细胞分泌ET,此外长期透析患者去甲肾上腺素分泌增加,可能也是ET分泌增加的一个原因.血液透析后血浆ET含量明显下降,提示少量的ET能透过滤过膜,并与血液透析后体重的减轻、血液透析患者高血压症状的缓解有密切的关系.
(3)ET与血液透析患者高血压:血液透析高血压患者ET含量明显高于血压正常组,提示ET在血液透析患者肾性高血压发病中起重要的作用,ET对肾小球入球小动脉和出球小动脉均有明显的收缩作用,其收缩作用依赖于Ca2+的存在.缺血、缺氧、凝血酶和Ca2+等因素可引起ET前体表达和ET释放,血液透析高血压患者长期血管痉挛引起血管内皮细胞损伤,进而激活内源性凝血系统,高血压患者细胞内Ca2+内流、储存和外流间的不平衡促使细胞内Ca2+增多,在它们共同作用下使血液透析高血压患者ET增高.由于全身毛细血管收缩,外周阻力加大而导致舒张压增高,这是血液透析高血压患者血浆ET增高,进而导致血压增高的重要原因.在血液透析后患者ET水平下降,表明血液透析作为一种有效的治疗手段,能清除ET类有毒的多肽物质,使病情得以暂时的缓解.因此,检测ET浓度是肾病肾功能评估、疗效观察及预后转归的重要指标.采用有效的ET合成抑制药或受体拮抗药,对控制肾性高血压、降低并发症的病死率具有重要意义.
(六)CGRP、一氧化氨、NT、NPY
体内各种血管收缩因子和舒张因子保持平衡,才能保证调节血管的正常张力和肾功能.
ET、CGRP、NO、NT、NPY等对肾小球疾病发病过程和调节肾的血流动力学均起着重要的作用,其中血浆ET和血清NO测定在尿毒症中的意义更加突出.
1.一氧化氮 研究表明,在许多原发性和继发性肾损害中,如高血压、糖尿病、血管硬化、缺血-再灌注损伤等,NO均起着举足轻重的作用.肾小球肾炎肾功能正常组与氮质血症组NO水平无显著差异.尿毒症组NO水平显著升高,原因是尿毒症患者长期处于高血管张力和高容量状态,刺激NO生成代偿增多;另一原因是肾功能减退时NO释放和排泄减缓.虽然NO对肾具有保护作用,但尿毒症时NO异常升高可引起体内一些酶活性降低,从而影响糖、能量等代谢,加重肾损害.
2.CGRP 肾病患者CGRP水平降低,对ET的拮抗作用下降.尿毒症患者肾移植后ET水平下降,CGRP水平上升,这说明了CGRP能抑制病理条件下ET的释放.
3.NPY与NT NPY与NT是一组具有拮抗作用的生物活性多肽.CRF患者血液透析前血浆中NPY、NT水平均显著升高.血液透析后血浆NPY明显降低,NT则在血液透析后明显升高.血浆中的NPY主要来源于交感神经,在长期、反复血液透析过程中因机械刺激等因素,使肾交感神经纤维兴奋,大量的NPY由垂体释放入血,导致患者血压升高.另外,由于患者肾排泄功能障碍,致使NPY在血液循环中大量蓄积.血液透析后NPY水平比血液透析前明显降低,主要是由于透析过程中采用中空纤维透析器,透析膜仅能截留分子量为12kDa以上的物质,而NPY分子量仅为4 270Da,因此,血液透析作为一种有效的治疗手段,除能滤过Cr、BUN等有毒物质外,还能滤过NPY等蓄积的小分子多肽,使患者病情得到缓解.CRF患者血液透析前NT水平明显升高,可能是由于患者肾排泄功能障碍致使NT在血液循环中蓄积有关.在血液透析过程中,存在内源性神经肤系统被激活,反馈刺激中枢神经系统,使交感神经兴奋,NT合成与释放增多,故血液透析后NT水平升高可起到舒血管降血压的作用.
(七)细胞因子
终末期肾功能不全者常出现细胞因子的异常,特别表现在炎性细胞因子明显的升高,导致一系列炎症反应的发生,炎性细胞因子升高的原因可能是肾清除率下降和长期透析引起单核细胞激活所致,也可能是在慢性肾衰竭状态下多因素共同作用的结果.
1.白细胞介素2(IL-2) IL-2是调节机体免疫功能的主要淋巴因子之一,尤其对细胞免疫有重要的调控作用.IL-2及细胞膜表面的IL-2R在免疫应答中的调节作用,国内外已进行了广泛的研究.当机体免疫功能受到损伤时,免疫细胞对sIL-2Rα链的表达失去控制,可导致免疫细胞的异常,故血中sIL-2R含量显著升高.CRF患者sIL-2R含量透析后下降,可降至正常人水平,说明透析对机体免疫状态的调节有一定的帮助.
2.白细胞介素1(IL-1) IL-1可以促进内皮细胞和巨噬细胞蛋白激酶的活性,加重肾的损害,这一过程可导致肾实质纤维化和慢性肾衰竭.IL-6是与肾小球疾病关系最为密切的炎症细胞因子,它由多种细胞分泌,IL-6与肾肾小球系膜细胞的关系已引起人们的重视,肾小球肾炎由于肾小球系膜细胞以自分泌的方式分泌IL-6、IL-1、TNF,促进了IL-6的表达,促进了自身的增殖,引起膜性增殖性肾小球肾炎(系膜细胞过度增殖).TNF是由单核巨噬细胞产生的一种多肽,它不仅具有使肿瘤坏死、退化的作用,且参与抗感染、凝血、发热、休克、多器官功能衰竭、恶病质等多种病理生理过程,TNF常伴随着IL-1存在并产生协同作用,增加内皮细胞、巨噬细胞活性,促进炎症细胞站附和分解.TNF并能通过系膜细胞形成氧基团,从而加重肾小球损害,此外TNF作用于内皮细胞和系膜细胞促进组织因子表达,加重了肾小球纤维化.IL-1β、TNF-α不但与急性并发症有关,也与透析远期的并发症如疲劳、骨质疏松和负氮平衡有关.慢性肾衰竭患者单次血液透析后IL-6水平显著升高,IL-1β水平有所下降.长期血液透析对IL-1β、IL-6、TNF-α水平影响不大.提示慢性肾衰竭患者细胞免疫多方面功能受损,血液透析能部分纠正这些免疫学异常,但长期血液透析仍无助于改善慢性肾衰竭患者的免疫功能受损.
3.转化生长因子α(TGF-α) TGF-α是一种主要由人类肿瘤细胞及正常细胞产生的小肽分子,亦是表皮生长因子(EGF)家族的一个成员,它与EGF受体结合后发挥其生物效应.在终末期肾衰竭患者血清中TGF-α含量低于正常组,标志着残留肾组织分泌TGF-α的能力下降,肾衰竭时机体内环境发生改变,导致各种蛋白水解酶的活性降低,使TGF-α前体不能积聚在细胞质膜内,导致合成障碍,分泌减少.研究表明,在血液透析过程中,不同的透析膜对TGF-α产生不同的反应性,透析膜可使TGF-α明显增高,使用铜仿膜的血液透析患者增高更为明显,而使用醋酸纤维膜组血液透析过程产生TGF-α最少,TGF-α在血液透析患者血液中短暂增高,有利于自身组织的更新和组织细胞的转化,进而引起细胞钙的释放.故血液透析过程TGF-α浓度增高对机体具有保护作用,其机制有待进一步研究.
(八)外周血红细胞环核苷酸与血清铁蛋白
慢性肾病尿毒症和氮质血症患者易发生贫血,尤以尿毒症严重,其发生率为95%,环核苷酸cAMP、cGMP及血清铁蛋白(SF)与红细胞的生成代谢有关,在尿毒症贫血研究中有重要意义.
尿毒症贫血与SF之间的关系是,随着贫血的加重,血红蛋白愈减少,血清铁蛋白愈高,铁的储存量增多,反映了慢性肾病的贫血不是缺铁引起的贫血.
慢性肾病SF较正常人明显增高,并随着病情的严重,SF值随着升高,尿毒症高于氮质血症,分析其原因为:SF储存在网状内皮系统细胞和肠黏膜细胞中,周围血液循环中的铁蛋白来自网状内皮系统分泌和释放,当动用铁时,铁蛋白最先被动员,因此血清铁蛋白反映体内铁储存量.慢性肾病患者血SF高于正常人,并随着肾功能损害加重而上升,铁储存量增加,反映了慢性肾病对铁的利用能力降低,病情越严重,利用能力越低.
环核苷酸对调节细胞的生理代谢起着重要作用,机体通过激素和递质等调节细胞的生理活动,激素和递质与细胞的受体结合后,使细胞内环核苷酸cAMP、cGMP升高,从而激活依赖于cAMP、cGMP的蛋白激酶,结果引起细胞内一系列的生理生化活动.Byron曾提出造血干细胞的膜上存在β-肾上腺素能受体和胆碱能受体,它们的激活可分别通过肾上腺素能受体和胆碱能受体使造血干细胞cAMP、cGMP增高,开放DNA合成开关,提高造血干细胞对TdR的敏感性,使造血干细胞进入细胞周期.
慢性肾病患者红细胞cAMP、cGMP明显减少,反映了红细胞的代谢能力降低.
Bottomeley等发现cAMP、cGMP能促进红细胞对铁的摄取,因此慢性肾病患者红细胞cAMP、cGMP减少是造成铁的利用降低、血清铁蛋白升高的原因之一.
(九)胰岛素和胰高血糖素
尿毒症患者体内激素水平易发生紊乱,其中血胰岛素和胰高血糖素水平可作为监测机体糖代谢及胰岛B细胞功能的敏感指标.
尿毒症患者透析前胰岛素和高血糖素的水平显著高于正常人.透析后有所降低,但仍显著高于正常人水平.其机制可能为:①由于肾功能受损,肾清除率明显下降,导致体内异常代谢废物积聚,其中也包括中分子的胰岛素和高血糖素等.②胰岛素和高血糖素在血中浓度的升高与胰岛素灭活障碍和肾降解减少有关.由于代谢障碍,激素通过肾降解受到影响,使其半衰期延长,造成血中蓄积.③有可能患者胰岛B细胞对葡萄糖的反应性增高.血胰岛素和高血糖素透析后有所下降,但与正常人比较仍有显著差异,这表明这两项激素不易透过透析膜.测定尿毒症患者血胰岛素和高血糖素水平对观察疗效亦有重要的临床价值.
(十)甲状腺素
文献报道尿毒症患者存在甲状腺功能减退,血清T3、T4、FT3测定值均减低,但血清TSH无显著异常,显然这种激素水平变化与原发性甲状腺功能减退以及周围性甲状腺功能减退相异,其原因为尿毒症患者体内大量蛋白丢失,使5-脱碘酶的活性降低,使外周组织T4脱碘途径发生障碍,T4向T3转化减少.再者,由于尿毒症患者低蛋白血症,与T3、T4结合的甲状腺球蛋白减少,其T3、T4含量亦可降低.尿毒症病情越重,血清总T3、T4降低就越明显,其原因之一可能是血浆CO2-CP明显下降,血液H+浓度增高,pH降低,机体酸碱平衡紊乱,影响甲状腺内外环境和甲状腺素合成.
CRF血液透析患者的血清FT3和T3值明显的低于正常人,这些患者在临床上没有甲状腺功能减低的症状,且血清FT4、T4和TSH值均正常,但有低T3血症,病情越重者,低T3血症的改变越明显.这可能是机体的一种代偿性调节,以保护患病组织免受过高的代谢消耗.低T3血症的原因可能是:①CRF患者的外周组织5-脱碘酶对T4的作用减弱,使T3的生成相应减少.②由于CRF患者血清T4清除增多,使T4转变rT3增多,T3生成相应减少.③T3分解代谢增加,大量随与之结合的甲状腺结合球蛋白(TBG)从尿中排出.④TBG减少.低T3血症应视为病情险恶的信号,应密切监测和注视其变化,采用有效的救治措施.因此,CRF患者检测甲状腺功能可作为评估病情发展趋势和判断预后的重要指标之一.