无创液体活检：尿沉渣分析-part2

常见成分包括细胞、管型、结晶及微生物等

💊 常见的细胞为白细胞，红细胞和上皮细胞

白细胞

白细胞是肾脏或泌尿道炎症的特征，其体积相对于上皮细胞要小得多，并显示出整体的颗粒质地，典型的多形核细胞是最常见的👇

👆图示尿路感染患者，密集的白细胞 400X

红细胞

💊 尿沉渣检查发现红细胞，表明泌尿道全程均有可能出现病变，即从肾小球到尿道

💊 红血球形态检查可提示出血来源

👆图示尿中红细胞形态分型

上皮细胞

① 鳞状上皮细胞：很容易通过其巨大和多边形形状来识别👇。提示尿液被阴道或尿道污染

② 移行上皮细胞呈各种形状。

来自表层的细胞带有大的圆形核和相应数量细胞质，如煎蛋👇。

而来自深层的细胞则细胞质少，并且常有尾巴或尖的细胞延伸👇

③ 肾小管上皮细胞具有圆形的细胞核和稀疏的细胞质

👆图示急性肾损伤患者的尿肾小管上皮细胞，400X

管型是由蛋白质、细胞和细胞碎片凝固而形成的圆柱形蛋白聚体，包括蜡样管型、透明管型、脂肪管型、细胞管型、颗粒管型及混合管型。

👇图示常见管型

💊 尿结晶主要分为两大类：内源性和药物相关性👇

💊 药物，主要是抗微生物或抗病毒药，可以单独或与其他尿道异常或广泛的临床意义相结合而引起短暂性结晶

💊 促进药物晶体形成的因素是药物过量，脱水，低白蛋白血症，尿液pH高或低

👇下表总结了各种常见尿结晶的形态

👇图示草酸结晶：A)草酸钙一水合物晶体，呈双凸杆或棍棒，也可以哑铃形式出现(插图)；B)草酸钙二水合物晶体，呈双锥体且似“信封”状(插图)

👇图示尿酸结晶：左，尿酸的巨大结晶(亮视野，400X)，右，在偏振光下具有多色双折射的尿酸晶体

👇图示磺胺甲基异恶唑晶体在新鲜和未染色的尿液沉积物中。左：亮视野显微镜；右：偏振光显微镜。400X

👇图示新鲜和未染色的尿沉渣中的阿莫西林晶体。左：亮视野显微镜；右：相差显微镜。400X

👆图示新鲜和未染色的尿沉渣中的阿莫西林晶体。左：亮视野显微镜；右：相差显微镜。400X

尿沉渣中可以鉴定出多种类型的生物。细菌，真菌和寄生虫是常见的3类微生物

细菌

💊 在尿沉渣中可鉴定出杆菌和球菌

💊 通过无菌操作获得的样品中观察到细菌，尤其在脓尿发生时，怀疑尿路感染

💊 但细菌和脓尿也有可能是样品污染的结果，特别在阴道炎的患者中

👆图示杆菌。相差显微镜，新鲜和未染色的尿沉渣。400X

 真菌

💊 真菌(酵母)是单细胞生物，通过姐妹细胞的分离繁殖为发芽的酵母

💊 念珠菌是尿液中最常见的酵母类型，有超过80种念珠菌，但只有少数对人类有致病性。最常被鉴定为白色念珠菌

💊 念珠菌可能来自真菌性尿路感染，特别是在糖尿病，尿路结构异常以及使用抗生素或免疫抑制剂的患者中

💊 也可能为阴道炎患者的白带样本污染

👆图示真菌和菌丝。相差显微镜，新鲜和未染色的尿沉渣。400X

寄生虫

尿沉渣中已发现两种寄生虫：阴道毛滴虫和血吸虫

① 阴道毛滴虫

💊 一种鞭毛原生动物，比多形核白细胞略大

💊 活着时，由于它们不规则和快速活动，易于识别。但当它们死亡时，很难与多形核白细胞区分

💊 阴道滴虫通常与鳞状上皮细胞，多形核白细胞，细菌或念珠菌一起存在于尿沉渣中

💊 当在尿沉渣中观察到时，通常与生殖器分泌物污染有关

👆图示阴道毛滴虫。相差显微镜，新鲜和未染色的尿沉渣，400X

② 尿血吸虫病

💊 在几个地理区域(中东，特别是尼罗河谷，非洲西部和南部以及阿拉伯半岛的某些地区)是地方性流行病

💊 观察尿液中的寄生虫卵可能是检测感染的线索

💊 尿沉渣的各种形态与肾脏疾病的相关性

👇图示常见管型与肾脏疾病的关系

👇表示常见尿结晶形态和与疾病的关系

💊 尿沉渣也可以提示泌尿道损伤的位置👇

💊 不同的肾脏损伤，其尿沉渣成分也不同，部分还能作为疾病的预测指标👇

下面来举两个例子：

棘突状红细胞

💊 棘突状红细胞是畸形红细胞的一种独特类型，相差显微镜可检测棘突细胞👇

👆图示相差显微镜下大量棘突状红细胞(橙色箭头)，黄色箭头示同形红细胞

👆图示棘突状红细胞。A: 相差显微镜 B: 扫描电镜

💊 需识别2种可能被误解为尿棘突状红细胞的特定结构

    ① 出芽的酵母菌(例如念珠菌)：这些椭圆形的结构呈几乎圆形的外观，并在其无性繁殖中表现出突起。如果不进行仔细的检查，发芽的酵母可能会被错误地识别为变形的红细胞或棘突细胞👇

橙色箭头示棘突状红细胞，圆形，可能有一个或多个小气泡，蓝色箭头示发芽酵母菌，椭圆形，单株大气泡突起。相差显微镜 400X

    ② 皱缩红细胞：在尿沉渣样本中可以发现明显畸形的红细胞，带有“尖刺”或多个小的多刺突起，但并不表示肾小球性血尿，其可能来自高渗尿液或血液凝块移位👇

绿色箭头示皱缩红细胞，表现为多个小棘状突起，非肾小球源性血尿标志，需与棘突状红细胞(橙色箭头)，变性红细胞(细橙色箭头)，发芽酵母菌(蓝色箭头)相鉴别

💊 棘突红细胞的形成机制

    👉 红细胞通过肾小球基底膜，暴露于肾小管系统的不同渗透压挑战后，红细胞形成臂状突起

💊 棘突状红细胞是肾小球源性的血尿的标志👇

👆表示棘突状红细胞在不同肾脏疾病中出现的比例

👆表示尿蛋白和血肌酐不影响肾小球肾炎患者棘突状红细胞的发生

💊 棘突红细胞尿通常发生在各种肾小球肾炎中，也可以在遗传性GBM疾病(如Alport综合征)和非肾小球肾炎综合征(如膜性肾病和糖尿病性肾病)中出现👇

💊 红细胞形状预测肾小球肾炎的准确性

    👉 1982年，Fairley和Birch发表的文章认为相差显微镜检查“变形”的RBC对肾小球肾炎的诊断具有100％的特异性和95％的敏感性

    👉 当诊断标准确定为尿红细胞存在≥5％的棘突细胞后，认为肾小球疾病具有约95％的特异性

    👉 但是，在GN中发现大量的畸形红细胞并不是那么普遍。因此认为畸形红细胞(尤其是棘突状红细胞)具有相当的特异性，但敏感性较差，因此我们不应该将它们用作肾小球肾炎的唯一筛查工具

红细胞管型

💊 红细胞管型在远端肾单位中形成，提示在远端肾小管以上某处，即肾小球或近端肾小管水平发生腔内出血👇

左图示在亮视野显微镜下SM染色后的红细胞管型。右图示红细胞管型在远端肾小管形成的示意图

💊 通常被认为是肾小球肾炎的标志，但在急性间质性肾炎中偶尔也可以发现红细胞管型

💊 从理论上讲，所有穿过远端肾单位的红细胞(或任何细胞)都可以通过沉淀的Tamm-Horsfall蛋白(THP)粘合在一起并形成管型

肾小管上皮细胞管型

💊 肾缺血或毒性损伤导致肾小管损伤，严重时会导致缺氧性实质细胞死亡。在这种情况下，尿液中会出现脱落的肾小管上皮细胞和各种管型

💊 肾小管上皮细胞管型可能很难与其他细胞类型(包括尿路上皮细胞)区分。其大小和形状可以变化。其特征表现为一个大的，通常具有偏心的细胞核，且具有颗粒状细胞质👇

颗粒管型

💊 颗粒管型通常与急性肾小管损伤有关，并可鉴别肾前性肾病和肾小管损伤

💊 传统观点认为颗粒管型来自小管上皮细胞碎片，形成圆柱形结构

💊 颗粒管型中THP与血浆蛋白粘合在一起，推测是过滤的血浆蛋白 “滞留”在THP中，也表明由于急性肾小管损伤导致小管上皮细胞的完整性缺失，血浆蛋白从肾小管周围毛细血管渗出相关

💊 散在的颗粒管型(👇图A)的存在不具有很强的诊断或预后价值，而大量的“极端”粗大的颗粒管型，即“棕褐色”颗粒管型(👇图D)被认为是ATI的病理学表现

图A，B示棕褐色颗粒管型；图C，D示SM染色后的棕褐色颗粒管型

💊 线粒体色素或脂褐素被认为是造成浑浊的褐色颗粒状管型神秘深棕色的原因，但这一方面机制仍不清楚

肾小管上皮管型和颗粒管型对AKI诊断的意义

💊 多位学者开发了AKI尿沉渣评分，预测AKI恶化的可能性

    👉 Perazella等学者于2010年开发了一种用于AKI的尿沉渣评分系统。使用显微镜下肾小管上皮细胞管型和颗粒管型的数量，准确地预测ATN最终诊断的可能性👇

    👉 Chawla等学者于2008年开发的尿沉渣评分系统，可预测AKI肾脏恢复的可能性👇

👆表示尿沉渣检查作为AKI预后的生物标志物各项研究总结

💊 ATN主要是基于临床信息做出诊断，临床怀疑时，即使尿液中仅有一个颗粒状管型或肾小管上皮细胞管型都能证实诊断

💊 尿沉渣检查不仅有助于准确区分ATN和肾前AKI，还可以提供肾脏损伤严重程度的早期预测，以帮助指导支持治疗

💊 显微镜尿沉渣检查是肾病医师指导进一步治疗干预的有用临床工具

💊 与在某一时间点进行单次检查相比，连续检查可能会产生更有价值的临床信息

💊 但其也具有限制性。尿液显微镜检查的解释和每个标本的评分取决于操作者。即使在专家中，操作者之间在尿沉渣发现的解释上也存在显著差异

Ref

1 Kidney Int. 1991 Jul;40(1):115-20.

2 clin J Am Soc Nephrol. 2010 Mar;5(3):402-8

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6 https://ajkdblog.org/2021/03/01/nephmadness-2021-liquid-biopsy-region/

7 https://www.renalfellow.org/2020/04/27/urine-sediment-of-the-month-dysmorphic-red-blood-cells-blebs-spikes/

8 https://www.renalfellow.org/2018/11/30/urine-sediment-of-the-month/

9 https://www.renalfellow.org/2019/04/30/urine-sediment-of-the-month-granular-muddy-brown-casts/

10 https://twitter.com/edgarvlermamd/status

/1374530853120974853

11 https://www.renalfellow.org/2020/05/28/urine-sediment-of-the-month-drugs-crystalluria/

12 https://www.renalfellow.org/2019/07/10/urine-sediment-of-the-month-common-crystals/

13 https://www.renalfellow.org/2020/07/13/urine-sediment-of-the-month-4-flavors-of-nucleated-cells/

14 https://www.renalfellow.org/2019/09/23/urine-sediment-of-the-month-microorganisms/

by 肾世风云 · 钟钟