从原理到应用:解析不同蛋白尿检测方法的临床价值与选择策略

360影视 国产动漫 2025-05-06 21:34 2

摘要:尿液试纸检测因快速、经济,广泛应用于人群筛查和常规临床检查。基于"pH指示剂染料蛋白质误差"原理:当蛋白质与染料结合形成复合物时,即使溶液pH值不变,也会引发渐进性显色变化,显色程度取决于蛋白质浓度及其与阴离子染料的亲和力,因此试纸对白蛋白的反应性显著高于其他

目前临床采用多种蛋白尿检测方法,掌握其差异正确选择检测项目及解读结果的基础本综述旨在阐释常用检测方法的原理局限性,探讨半定量与定量检测的临床价值,并提出筛查、诊断和监测的最佳方案。

蛋白尿半定量检测方法

基于非特异性比色染料的半定量检测

尿液试纸检测因快速、经济,广泛应用于人群筛查和常规临床检查。基于"pH指示剂染料蛋白质误差"原理:当蛋白质与染料结合形成复合物时,即使溶液pH值不变,也会引发渐进性显色变化,显色程度取决于蛋白质浓度及其与阴离子染料的亲和力,因此试纸对白蛋白的反应性显著高于其他蛋白质。

需要注意的是,虽然试纸经过高度缓冲处理,但强碱性尿液(pH>9)可突破缓冲系统限制,导致检测结果假阳性。引起尿液碱化的因素包括:非那吡啶、氯喹、氯己定、奎尼丁或呋喃妥因等药物治疗,以及尿样被洗涤剂/消毒剂污染。而当尿液过度稀释或蛋白尿以非白蛋白成分为主时,则可能出现假阴性结果(图1)。

图1 基于指示剂染料的半定量尿试纸诊断原理

白蛋白特异性比色染料半定量检测

除通用型多联试纸外,还有用于更具体检测白蛋白尿的半定量试纸。Microalbustix试纸采用双指标检测法:通过磺基酚酞染料检测白蛋白(阈值10/30/80/150mg/L),同时利用铜-肌酐复合物的酶催化反应测定肌酐浓度(阈值10/50/100/200/300mg/dL)。操作时通过比色卡判读显色结果,并参照换算表获取尿白蛋白/肌酐比值(UACR)。以白蛋白80mg/L对应肌酐200mg/dL为例,UACR为40mg/g(4.5mg/mmol),其异常临界值设定为≥30mg/g(≥3.4mg/mmol)。

白蛋白特异性色谱免疫半定量检测

Micral-Test采用胶体金免疫层析技术,通过金标单克隆IgG抗体(6μg/cm²)特异性检测白蛋白。尿液中的白蛋白与金标抗体结合后,复合物迁移至含固定人白蛋白(9.5μg/cm²)的检测区,通过胶体金纳米颗粒的光折射效应,检测区会随白蛋白浓度(2-10mg/dL)由白变红,能灵敏识别早期微量白蛋白尿(图2)。

图2 采用金标抗人白蛋白抗体的免疫化学试纸检测原理

蛋白尿定量检测方法

24小时尿蛋白定量检测及尿肌酐参考值

24小时尿蛋白定量检测长期被视为评估肾脏蛋白排泄的金标准,但其繁琐的收集流程易导致误差尿肌酐(Ucr)在稳态下相对恒定且与肌肉量相关因此其排泄量可作为判断尿液收集充足的指标。研究显示,健康人群Ucr排泄速率稳定,但尿流率和浓度存在波动。基于1986-1988年德国20-79岁的人群数据,女性24小时平均Ucr总量约11mmol(0.14-0.18mmol/kg/24h),男性约15mmol(0.18-0.21mmol/kg/24h),随年龄增长略降,而肥胖者显著增高。回顾性研究发现,参照传统标准(女性15.0-20.0mg/kg/24h,男性18.0-24.0mg/kg/24h),51%的患者报告不准确。然而,近十年研究表明,以上参考值可能已不适用现代人群,需考虑患者年龄、体重和种族等关键因素,开发个体化参考范围。

基于随机尿样的蛋白尿定量检测

随着24小时尿液收集的局限性日益凸显,以及基于尿肌酐排泄量恒定性的发现,尿蛋白/肌酐比(UPCR)和UACR检测方法应运而生。这些方法通过随机尿样即可评估蛋白排泄,与24小时尿蛋白定量结果具有良好一致性。UPCR和UACR检测需测定Ucr、总蛋白或特定白蛋白浓度,主要基于两种原理:一种是比浊法,通过测量由于样本中悬浮颗粒的散射和吸收而降低的透射光强度;另一种是散射比浊法,即光在目标分子处发生折射并被偏转到透射光路径之外的检测器上。在低浓度下,光密度差异不显著,此时散射光法更为优越(图3A,B)。比浊法因自动化程度高、成本较低,成为临床化学检测的标准方法(极低浓度白蛋白样本除外);而散射比浊法虽检测成本较高,但其灵敏度突出,特别适用于肾小管蛋白等低浓度样本的检测。

尿肌酐检测主要有酶法和Jaffe法两种方法。酶法通过肌酐酶和肌氨酸酶将肌酐转化为肌氨酸和尿素,再经肌氨酸氧化酶反应生成甘氨酸、甲醛和过氧化氢(H22),最终在过氧化物酶的催化作用下,通过醌亚胺染料在546nm处的吸光度定量检测,其强度与肌酐浓度成正比。通过转换得到的浓度可用于计算UPCR、UACR。Jaffe法基于1886年发现的肌酐与苦味酸的显色反应,在520nm处测定橙红色复合物的吸光度(图3C),虽然历史悠久,但易受多种物质干扰,包括酮体、抗坏血酸、头孢类抗生素等。糖尿病患者尤其不适用Jaffe法,应选择酶法检测。值得注意的是,两种方法均存在干扰可能,临床使用前需充分评估干扰因素。

图3 尿液定量光度检测原理及应用

A:比浊法通过测定透射光强度衰减来检测浊度(光密度):(a)采用季铵盐沉淀法进行尿总蛋白比浊定量;(b)使用多克隆抗白蛋白抗体进行白蛋白比浊定量,为增强浊度可将抗人白蛋白抗体固定于乳胶颗粒。

B:散射比浊法通过检测透射光路径外的偏转光实现:(a)采用特异性抗靶蛋白抗体对低浓度蛋白(如肾小管蛋白)进行散射比浊定量。

C:比色法通过测定颜色变化实现定量:(a)酶法肌酐比色定量;(b)Jaffe反应肌酐比色定量。缩写:4-AA(4-氨基安替比林);IgG(免疫球蛋白G)。

高浓度蛋白质定量检测

传统总蛋白检测采用酸诱导沉淀法,通过测定沉淀物浊度实现定量。后续研究发现,在碱性条件下(如EDTA处理),阳离子季铵盐试剂能够与血清蛋白产生浊度,并通过505nm比浊测定,该方法比酸诱导的沉淀更为稳定。

一种高度特异性的多克隆抗人白蛋白抗体被用于检测尿液样本中的白蛋白成分。这种抗体针对多种白蛋白特异性表位。当尿液中存在白蛋白时,抗原-抗体复合物会发生凝集,并且可以通过浊度法在大约340nm的波长处进行测量。为了增加浊度,抗人白蛋白抗体被固定在乳胶颗粒上。

低浓度蛋白质定量检测

针对α1-微球蛋白、视黄醇结合蛋白、转铁蛋白、免疫球蛋白G及α2-巨球蛋白等低浓度蛋白,采用特异性抗体进行散射比浊测定。

检测方法的选择

蛋白尿半定量检测

多项研究评估了尿试纸半定量检测的临床应用价值。研究显示,检测效能受人群蛋白尿流行率显著影响,直接关系到阳性和阴性预测值。然而现有研究存在一定局限性,包括未统一报告参考方法检出的流行率及研究人群异质性等问题。

主要研究发现:克罗地亚一项研究表明12种试纸总蛋白检测一致性较好(κ值0.79-0.93),但与比浊法相比灵敏度较高(55.9%-91.7%)而特异度偏低(41.5%-72.2%)。韩国大规模研究(n=20,759)显示试纸检测ACR≥30mg/g时灵敏度43.6%、特异度93.6%。另有非洲970例人群中的研究发现,Combur-9试纸阴性预测值达96.6%,但阳性预测值仅29.7%;Micral-Test试纸在2mg/dL截断值时阴性预测值93.7%,提高至5mg/dL可升至97%。

Microalbustix试纸在糖尿病小样本研究中显示特异度92%但灵敏度仅33.3%。虽然减少了假阳性,但假阴性风险较高。当前指南建议所有试纸阳性结果均需定量验证,但高假阳性率(Combur-9 25%、Micral-Test 72%)会导致过度检测。学界共识认为半定量试纸主要适用于通过阴性结果排除蛋白尿。

UACR与UPCR

在蛋白尿定量检测方法选择方面,UACR免疫检测较UPCR总蛋白测定更具标准化优势。慢性肾脏病预后联盟对91万成人的研究发现,UPCR与UACR总体一致性良好,但UPCR

小结

蛋白尿检测方法的选择直接影响结果的准确性,需根据方法学特点进行临床解读。半定量试纸法虽然操作简便、成本低廉,但假阳性率较高,阳性结果需通过定量方法验证。定量免疫检测虽然准确性高、无需复验,但对设备要求较高且成本昂贵。从卫生经济学角度考虑,蛋白尿筛查应优先选择UACR定量检测。在无法开展定量检测的情况下,试纸法仅适用于排除蛋白尿,不宜作为筛查的主要手段。

参考文献:

Hodel NC, Rentsch KM, Paris DH, Mayr M. Methods for Diagnosing Proteinuria-When to Use Which Test and Why: A Review. Am J Kidney Dis. 2025 May;85(5):618-628. doi: 10.1053/j.ajkd.2024.09.017.

医脉通是专业的在线医生平台,“感知世界医学脉搏,助力中国临床决策”是平台的使命。医脉通旗下拥有「临床指南」「用药参考」「医学文献王」「医知源」「e研通」「e脉播」等系列产品,全面满足医学工作者临床决策、获取新知及提升科研效率等方面的需求。仅供HCP观看。

来源:医脉通肾内频道一点号1

相关推荐