尿蛋白系列检测在早期肾病诊断中的应用

    健康人肾小球滤过液中所含有的少量低分子量蛋白质（约200～300mg/L）绝大部分经肾小管重吸收，因而尿中的蛋白质含量甚微。一般情况下，健康成人尿蛋白质的排出量为30-130mg/d。其中2/3来自血浆蛋白，大多数是分子量40kD～70kD的蛋白质。尿中蛋白质含量超过100mg/L或150mg/L时称为蛋白尿。引起蛋白尿的原因很多，从发生机制大体分为：

(一) 肾小球性蛋白尿

因毒素和炎症等原因，肾小球滤过膜通透性增加，滤过压加强，静电屏障损害等，滤出较多血浆蛋白，超过肾小管重吸收能力形成的蛋白尿称为肾小球性的蛋白尿。主要以尿微量白蛋白、转铁蛋白、IgG为主。

(二) 肾小管性蛋白尿

炎症或中毒引起肾小管对低分子量蛋白质的重吸收功能降低，而导致正常肾小球滤过的低分子量蛋白质大量出现在尿液中，称为肾小管性蛋白尿，尿中蛋白以α₁和β₂微球蛋白增多为主。

(三) 混合性蛋白尿

肾脏病变累及肾小球和肾小管，由此产生的蛋白尿称为混合性蛋白尿。

由于尿液蛋白质的定量检查对肾脏和尿路疾病及全身性疾病的诊断、判断疗效及药物副作用的了解均有重要意义，以下就对主要蛋白逐一介绍：

1、尿微量白蛋白

尿微量白蛋白(microalbuminuria,MA）测定的应用被称为80年代对糖尿病学的两大贡献之一。MA测定不仅对糖尿病肾病的早期诊断和改善预后具有划时代的意义，而且对高血压肾病，子痫及各种毒性物质所致的肾损伤都具有重要的诊断价值。近年来，MA测定已成为早期肾损伤监测和追踪的重要生化指标。

1.1. 生化特性

白蛋白是一种带负电荷的大分子，分子量为69kD，半径为3.6nm。正常的肾小球基底膜具有滤过功能，平均孔径为5.5nm，均匀地带一层负电荷。因此正常情况下可由少量MA被滤过，但95%的MA又在近曲小管被重吸收，故尿中MA含量很低。

1.2. 白蛋白尿的分期

正常人尿中白蛋白通常在20mg/L以下，当尿白蛋白量低浓度升高，其升高范围是20～200μg/min，20～200mg/L，或者30～300/24h时，被称之微量白蛋白尿，此时尿常规试条为阴性。当尿白蛋白浓度明显升高,含量>200mg/L或200μg/min时, 称之临床白蛋白尿,此时试纸条测出蛋白尿阳性。病人已出现大量白蛋白尿症（尿中白蛋白的）和临床肾病。患者如得不到及时治疗，会向尿毒症发展，须作透析或肾移植。

1.3. 临床意义

1.3.1糖尿病肾病

糖尿病肾病起病隐匿，早期阶段常规检查方法难以发现尿蛋白的阳性结果。检测糖尿病患者尿白蛋白排泄已被公认为早期肾损伤的指标，对预测糖尿病肾病有较大的临床实用价值。糖尿病诱发MA的原因有三个：一是肾小球的损伤；二是血液动力学的改变，三是血液中的蛋白与高浓度的葡萄糖接触后增加了非酶糖酰化的速率，从而引起基底膜屏障功能的改变。有研究资料表明，在糖尿病病人中尿MA排出率较高者，糖尿病肾病的发病率和死亡率均明显高于尿MA排出率较低者。根据尿MA测定值不同，对糖尿病病人应采取不同的措施，尿白蛋白排出率>20μg/min者，表明已发生了糖尿病肾病，应进行干预治疗，在12～20μg/min者，每隔3个月重测一次，<12μg/min者应每年复查1次，及早发现肾病性损害，及时治疗。

1.3.2. 高血压肾病

持续的高血压会影响靶器官，特别是肾脏。原发性高血压诱发MA的主要原因是高血压引起肾小球血流动力学的改变，促进白蛋白穿过基底膜，形成蛋白尿，故通过测定MA对肾脏的早期功能不全有很高的临床价值。高血压病人，通过治疗血压恢复正常后，此时微量蛋白尿是可治愈的。但如没采取有效措施，当尿中蛋白含量超过300mg/24h，出现大量白蛋白尿症，表明肾已严重受损，较难治愈。轻微高血压病人，微量白蛋白尿症的发病率为12～15%；中度高血压患者，发病率为15～30%；重度高血压病人，微量白蛋白尿症的发病率就上升为50%。而且研究表明：在病人中，尿白蛋白与血压呈正相关，同时它也是心血管疾病的危险因子。因此，监测尿微量白蛋白对抗高血压的疗效和防止肾损伤是一项有效的方法。

1.3.3. MA和其他并发症的关系

1.3.3.1. 妊娠先兆子痫

先兆子痫的发病率在糖尿病妊娠者中明显增高，形成较高的长期发病率和死亡率。I型糖尿病人的娠前微量白蛋白尿，可预报先兆子痫。无糖尿病的高危产妇，微量白蛋白尿是高血压并发症的强有力预报指标。

1.3.3.2. 癌症化疗

某些抗癌药物具有肾毒性，以至于癌症的治疗效果受到限制。进行顺铂（cisplatin）治疗时，微量白蛋白尿是早期肾小球损伤的检测指标，异环磷酰胺（ifosamide）治疗时，也以尿蛋白排泄率测试监控。所以说，肾功能早期损伤的检测可用于化疗剂量更精确的调整。

1.3.3.3. 急性感染性肾炎

在急性感染性肾炎发作后，可检测微量白蛋白尿作长期随访。

2、 尿转铁蛋白

微量转铁蛋白尿（microtransferrinuria,MTFU）作为一个专用名词，其定义与微量蛋白尿（MAU）相似，即尿总蛋白尚在正常范围时，尿MTFU排泄量已高出正常上限的95%。

2.1. 生化特性

转铁蛋白于1946年由Arthum通过分子筛层析的方法从血浆中分离出来，是铁转运的主要蛋白。分子量为80kD，是一种糖蛋白，属于β1微球蛋白，等电点（PI）为5.6～6.6，在肝脏中合成，是一种循环蛋白，在某些疾病状态下，从肾小球基底膜漏出。

2.2. 尿中出现转铁蛋白的机理

肾小球滤过膜对蛋白质滤过有两种屏障，即体积屏障和电荷屏障。滤过膜滤过孔径的大小决定了体积屏障；电荷屏障的产生是由于肾小球滤过膜富含带负电荷的结构成分，使带负电荷的蛋白质难以滤过，白蛋白（PI：4.7～5.5）转铁蛋白(PI：5.6～6.6)属此类蛋白质。已有证明一旦肾小球疾病，肾小球滤过膜中带负电荷成分涎酸和硫酸肝素含量减少，此中电荷屏障受损使带负电荷的蛋白质易滤出，从而进入肾小囊并从尿中排泄。而TF的等电点高出白蛋白一个单位,故能更敏感地反映电荷屏障受损。

2.3. 临床研究

有许多文献中已显示MTFU对于肾功能的改变有重要价值。

2.3.1. 糖尿病

糖尿病患者尿蛋白蛋白排泄已被公认为早期肾损伤的指标。最近一些研究报道：尿转铁蛋白排泄增加可能更敏感地反映一部分糖尿病患者早期血管并发症。

对82例无明显血管并发症的NIDDM患者进行24h尿白蛋白（UAE）和24h转铁蛋白（UTFE）排泄测定。

(a) NIDDM患者UTFE与正常对照组比较：正常对照组24hUTFE为（0.45±0.39）mg，82位NIDDM患者24hUTFE为（17.2±37.5） mg，两者相比较，后者显著增高（P<0.01）。

(b) NIDDM患者UTFE与UAE的阳性率比较：得出59例UAE阴性的NIDDM中，23例UTFE增高，占39%。

结果显示：尿转铁蛋白排泄增加可敏感地反映糖尿病患者早期肾损伤，甚至其改变早于尿白蛋白。

2.3.2. 肺心病

慢性肺源性心脏病（肺心病），由于长期缺氧和二氧化碳潴留，常导致呼吸衰竭，酸碱平衡失调，右心功能不全，并可损害肾脏及其它器官。所以监测其早期肾功能改变，对预防合并肾功能衰竭尤为重要。研究结果显示肺心病患者视黄醇结合蛋白（RBP）、TRF水平明显增高，如果合并有心衰时，肾小球及肾小管功能进一步受损，他们阳性检出率明显高于血BUN和血Cr。这样有利于早期发现肺心病患者肾脏功能受损。动态观察尿RBP、TRF水平变化有助于判断其损害部位、程度，指导临床用药，保护肺心病患者的肾功能具有一定的临床价值。

2.3.3. 各种肾炎

由各种肾炎：肾外肾炎、链感肾炎、肾盂肾炎等引起的肾小球性的蛋白尿中，尿TRF水平明显增高。

3、尿IgG

IgG是血清中含量最多的一种大分子蛋白，其分子量为160kD。正常情况下，由于肾小球基底膜的选择性功能，不易透过。当尿中大量出现IgG等大分子蛋白时，说明肾小球基底膜已丧失选择功能，所以此时的蛋白尿又称为非选择性的蛋白尿。因此尿IgG主要用于肾功能恶化和预后的指标。

3.1. 尿IgG作为原发性膜肾病的预后指标

在成年人中，膜肾病是导致肾病终合症最常见的因素，所以它和表面抗原，SLE，恶性瘤，药物的负面影响等列入潜在性疾病。大约有3/4的病人会出现蛋白尿，其中又有一半人最终导致肾功能障碍，很难治愈。因此一些研究者者通过肾脏的血液动力学和测定尿液中不同蛋白的方法，分析各种参数，想寻找肾功能恶化的指标，研究发现尿IgG的排泄量是最有价值的参数。当尿排泄量〉250mg/天肾功能开始逐步恶化，所以可作为预后指标，说明预后不良。

4、β₂-微球蛋白

β2-微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)是由Berggard于1968年在肾小管疾病的患者尿中发现的一种低分子的蛋白质，分子量为11.8kD。 存在于除红细胞和胎盘滋养层细胞以外的所有有核细胞，并以游离形式存在于血、尿、脑脊液等体液中。

4.1. 生化特性

β₂-微球蛋白是由100个氨基酸组成的单链多肽，不含糖基，PI为5.7。由于其分子量小，可自由通过肾小球滤过膜，滤过的β₂-微球蛋白在近端肾小管几乎被全部重吸收，吸收率达99.92%，被重吸收的β_2-MG在肾小管被完全降解。血中β_2-MG的半寿期为18h，血循环中的β_2-MG浓度受肾脏功能（肾小球滤过率）、巨核细胞的转化及免疫激活的影响。尿中的β_2-MG排出量取决于肾小管重吸收能力和血中β_2-MG浓度。

4.2. 临床研究---在肾脏病中应用较广泛

4.2.1. 反映肾小球的滤过功能

测定肾小球滤过率（GFR）的主要方法有内生肌酐清除率（Ccr），血尿素氮等（BUN）。BUN和Cr测定较简单，但其含量受饮食、肌肉含量、感染等因素的影响。肾功能不全时，肾生成的Cr量减少，并可从肾小管分泌及消化道排出，有昼夜变化。而β_2-MG合成速率恒定，仅由肾小球自由滤过，滤过的β_2-MG不再返流入血。血清β_2-MG与血Ccr呈正相关，与GFR呈负相关。GFR下降而血Ccr正常者，一部分血清β₂-MG上升，当GFR下降至0.5时，血清β₂-MG浓度已增加一倍。Viberti等证实GFP每分钟<80ml/1.73m²时，血β2-MG已开始上升，而Cr开始升高时，GFP至少已下降低于每分钟50ml/1.73m2。因此，血清β2MG比Cr能更好地估计GFP的变化。当GFP中度改变时，测定血β2-MG比Cr更敏感、准确，是早期诊断肾小球病变的敏感指标。

4.2.2. 判断肾小管受损的程度

由于血循环中的β₂-MG从肾小球滤过后，几乎都被肾近曲小管摄取并降解。当肾小管功能受损时，β₂-MG重吸收和降解减弱。当肾小管功能受损时，β₂-MG重吸收和降解减弱，清除下降，只要肾小管重吸收减少0.01，尿β₂MG(U-β₂MG)排除量就增加30倍左右。故测定U-β₂MG是判断肾小管病变敏感而特异的方法。文献报道，许多原发或继发性肾小管病变均可引起U-β₂MG的变化。直接免疫荧光染色显示，肾脏病人肾活检的肾小管内皮细胞浆内有β₂MG沉积，而正常人无此现象。孙艺等报道SLE患者U-β₂MG显著高于对照组（P<0.01），可推测SLE患者肾小球功能未受累时近端肾小管功能改变即显示出来，并证实SLE患者U-β₂MG升高是由SLE近端肾小管功能改变所致。狼疮性肾炎组U-β₂MG水平显著高于SLE患者（P<0.01），说明狼疮性肾炎的近端肾小管功能损害程度大于SLE肾小球功能未累积者。因此，U-β₂MG水平是评价近端肾小管功能的敏感指标，并且能反映近端肾小管损伤的程度。

4.2.3. 肾小管性蛋白尿的诊断和鉴别诊断

由于近曲肾小管是β₂-MG在体内处理的唯一场所，一旦肾小管轻度受损，U-β₂MG显著升高，称肾小管性蛋白尿，区别于以白蛋白为主的肾小球性蛋白尿。故借助尿中白蛋白与β_2-MG比值（Alb/ β₂MG）用于肾小球与肾小管性蛋白尿的鉴别。若尿中Alb/ β_2-MG>1000高度提示原发性肾小球疾病，<40则提示肾小管疾病。

4.2.4. 用于鉴别上、下尿路的感染

上尿路感染时，尿液β₂MG浓度显著增高，而下尿路感染时则正常。

4.2.5. 用于肾脏病的病情观察和疗效估计

血β_2-MG主要反映肾小球滤过率（GFR）降低的程度，尿β_2-MG有助于判断肾小管——间质有无损害及病情轻重。因此β_2-MG可作为判断肾病病情进展及预后的有用的指标。在肾病终合症活动期，血、尿β2–MG明显高于缓解期及正常对照，提示肾小球和肾小管功能均受损，但Cr和率Ccr异常者极少。在慢性肾盂肾炎，尿β2–MG明显升高，治疗好转后则降至正常。

4.2.6. 用于糖尿病肾病(DN)早期诊断

有资料表明，在糖尿病患者无明显DN表现时，其肾功能已有些异常改变。Vilerti等报道DN患者血β_2-MG与GFR呈明显的负相关（r= -0.96, P<0.001），并认为测定血β_2-MG含量是检测糖尿病患者轻度肾功能减退和观察疗效简便、准确而敏感的方法。谢晓滨等报告88例DN患者β_2-MG全部升高，而且有合并症和无合并症者相比，两者间有显著差异（P <0.001）。李耀等报道血β_2-MG测定对DN的早期诊断比血Cr、BUN更敏感，准确。曾淑芳等进一步研究表明，糖尿病正常UAER组与正常对照组之间血β_2-MG含量无显著性差异，但伴微量白蛋白尿组则显著高于正常对照，而尿β_2-MG在正常白蛋白组和微量白蛋白尿组均明显增加，其中微量白蛋白尿组有8/10例增加。提示U-β₂MG测定对DN的早期诊断比血β_2-MG更敏感。

4.2.7. 判断是否重金属中毒

大多数重金属在肾脏沉积下来，尤其在近端肾小管部位。拿镉（Cd）为例，镉对肾脏的破害作用是许多年后才出现的，最早期的症状是肾小管性的蛋白尿。大量研究表明，在镉暴露的区域，当地居民尿β₂MG的排泄明显增加，而且与暴露的时间呈正相关。因此测定尿β_2-MG对镉，汞，铅，金等重金属中毒有相当大的意义。

4.2.8. 监视药物对肾小管的损害

5%～10%病人经过氨基糖苷治疗后，出现严重的肾中毒反应。主要特征是近端肾小管的损害，此时尿的排泄已显著增加（50～100mg/天），而GFP仍正常，直至5天后GFP才开始下降。所以连续估算尿β_2-MG的排泄量对于监视肾损伤和是否要终止这类对肾脏有害的药物治疗非常重要。

4.2.9. 估计肾移植的排斥反应

动态监测血、尿 β_2-MG水平可作为肾移植术后肾功能和排斥反应的敏感指标。在肾移植术中，血、尿β_2-MG均升高，一般在肾移植术后2～3天上升至峰值，尔后逐渐降低，再度升高者，提示有排斥反应。血清和尿液β_2-MG升高可能有以下致病因素：

l     肾小管的局部缺血：肾动脉狭窄，冠状血管功能失调

l     感染：肾盂肾炎，巨细胞病毒

l     肾后阻塞

l     对肾脏有害的抗原：环孢菌素，氨基糖苷

 4.2.10. β_2-MG与血液透析

201位长时间血透的病人，血清的β2–MG显著高于正常人群（41.6±9.6mg/L vs.1.2±0.6mg/L，P〈0.001〉，而且随透析时间的推移，浓度逐渐升高。研究表明是由于病人的骨头发生了淀粉样病变。因此，测定血透病人血清的β2–MG对于并发淀粉样病变，腕管终合症等病变，淀粉样骨关节病非常有益。

5、α₁-微球蛋白

α₁-微球蛋白(α₁-microglobulin，α₁MG)又称蛋白HC，是相对分子量较小的糖蛋白。由于该蛋白的产生恒定，容易通过肾小管重吸收降解，且其测定较少受尿液ＰＨ变动的影响，因此在肾脏病诊断方面被认为具有重要价值。

5.1.生化特性

α₁MG是一种分子量为３kD的糖蛋白，等电点为4.5-5.5。α₁MG由肝脏产生，血液中的α₁MG以两种形式存在，即游离型和与IgA结合型。游离型可以通过肾小球滤过，绝大部分在肾小管重吸收降解，故尿中的α₁MG主要是游离型的。

5.2. 临床意义

α₁MG作为低分子量的蛋白质的一种与β₂MG一样，在肾小管损伤时的低分子量蛋白尿及混合性蛋白尿时，尿中α₁MG排出量均有明显增加，因而尿液α₁MG排泄量测定对肾功能损伤均有早期诊断意义。

尿液α₁MG浓度测定有助于上、下尿路感染，肾性与肾后性血尿、蛋白尿的鉴别。在上尿路感染、肾性蛋白尿及血尿时，尿液α₁MG均有明显增加；反之,下尿路感染、肾后性血尿及蛋白尿时，尿中α₁MG无明显增加。

α₁MG的产生量恒定，尿中α₁MG的排出量较少受肾外因素影响，被认为是较特异的肾功能损伤诊断试验。健康人及疾病时尿中α₁MG在各种PH的稳定性均优于β₂MG，这使尿液α₁MG浓度测定的精度大为提高，为临床提供了一个较好的肾功能实验。