在早期肾功能衰竭的诊断中，肾小管功能检测价值更高于小球功能检测。由于小管间质病变临床、病理表现缺乏特异性，实验室诊断成为临床早期诊断不可或缺的要素之一，也是评估肾小球疾病演进、预后的重要指标。
一、尿浓缩稀释功能：
（一）尿 比 重：尿比重是尿液与纯水重量的比值，反映单位容积尿中溶质的重量。普通饮食下，正常尿液比重可在1.015～1.030 之间波动，尿比重的高低与饮水量和当时的尿值有关，主要取决肾脏的浓缩功能。
1、正常参考值：成人：1.015-1.025 晨尿大于1.020；新生儿：1.002-1.004。
2、临床意义：增高：见于脱水，糖尿病，急性肾炎等。降低：见于尿崩症，慢性肾炎等。
在非水代谢紊乱情况下，高比重可见于脱水、蛋白尿、糖尿、急性肾炎、高热等。慢性肾功能不全时出现等张尿，比重常固定于1.020±0.003。近年尿比重有被尿渗量取代之趋势。 尿比重<1.010时为低渗尿，见于肾浓缩功能受损，如慢性肾小球肾炎、急性肾炎多尿期、尿毒症多尿期等。比重可作为鉴别糖尿病与尿崩症的参考，前者尿量多，比重高，后者尿量多，比重低。
（二）尿渗透压：尿渗透压测定反映尿中溶质分子和离子的总数，多采用冰点渗透压计测量，通常不受大分子物质（尿糖和尿蛋白等）影响，精确性高于尿比重。自由状态下尿渗透压波动幅度大，但尿渗透压应高于血浆渗透压。禁水8小时后尿渗透压高于700-800mOsm/kg·H2O，14 小时后约800-1300 mOsm/kg·H2O。固定的低比重尿或低渗透压多提示远端肾小管功能极度下降。
1、正常参考值：成人一般600MMOL/L到1000MMOL/L,平均800MMOL/L；最大范围为40MMOL/L到1400MMOL/L.
2、临床意义：正常人血浆渗量为280-310mosm/kg·H20，正常人的尿渗量/血浆渗量比值为(3-4.5)：1，这个指标同样用于评价肾脏的浓缩稀释功能。尿渗量在300mosm/kg·H20时称为等渗尿，高于血浆渗量表示尿液已经被浓缩，此时可称为高渗尿；低于血浆渗量表示尿液已被稀释，此时的尿液称为低渗尿。
1）在禁止饮水12小时后，尿渗量应该大于850mosm/kg·H20，如低于此值表明肾脏浓缩功能不好。同样条件下尿渗量/血浆渗量比值应该大于3：1，肾脏浓缩稀释功能发生障碍时其比值可能降低到1：1，或更低。
2）慢性肾盂、多囊肾等肾间质变；急性肾小管坏死、慢性肾炎合并肾小管病变时尿渗量可以降低。
（三）自由水清除率（CH2O）：即单位时间内从血浆中清除到尿液中不含溶质的水量，可较准确的反映远端肾小管的浓缩功能。正常时为负值，禁水8h 后晨尿的CH2O 为-25～-120ml/h。自由水清除功能是大多数肾脏疾病患者最先丧失的功能之一，常用于评价急性肾小管坏死时肾小管功能的恢复情况或发现移植肾的早期排异。CH2O（ml/h）=每小时尿量×(1-尿渗透压/血浆渗透压)。影响CH20的主要因素是远曲小管和收集管的通透性。而它又受ADH（垂体后叶抗利尿激素）的调节。
1、正常参考值：+25～-6mL/min
2、临床意义：其计算公式为CH2O=V(1-Uosm/Posm)，式中V为每分钟尿量（mL/min）
当Uosm=Posm时，CH20=0，尿为等渗。
当Uosm<Posm时，CH20为正值，尿为低渗。
当Uosm>Posm时，CH20为负值，尿为高渗。
肾源性尿崩症时，ADH分泌并不减少，而是肾小管对ADH无反应，此时CH20为正值，排出低渗尿。
肾功能不全时，CH20的变化范围大大缩小，只有+2～-0.6mL/min。
将上式V改变为每小时尿液排出量（mL/h），有作者报道正常情况下CH20是个负值，其参考范围-25～-100mL/h，该值趋向零值说明肾功不佳。-25～-30表示肾功已有变化，-20～-25表示肾功轻度损害，0～-15表示肾功严重损害。如肾髓质曲管功能渐渐恢复，则CH20又向负值方向变化直至正常范围。
尿毒症患者CH20范围3.2～-4.6mL/h，基本趋于0，显示肾浓缩功能基本完全丧失。
连续监测CH20可较早发现肾移植的肾功受损，有出现排异反应的可能，其变化一般较血肌酐上升要早1～3天。
二、尿液酸化功能：肾小管酸中毒（RTA）是由于肾小管功能障碍引起的机体酸中毒，包括Ⅰ型远端型RTA（dRTA）、Ⅱ 型近端型RTA（pRTA）、Ⅲ型伴HCO3-量丢失过多的dRTA 和IV 型伴高血钾型RTA。
（一）尿液酸碱度:正常新鲜尿液呈弱酸性，PH波动于5.0-7.0.常用的检测方法有指示剂法、PH试纸法和PH计法。影响尿液酸碱度的因素除肾小管疾病本身外，还包括药物、饮食、尿路感染、发热和脱水等。
（二）酸负荷试验（氯化铵负荷试验）：可判断不完全性远端肾小管性酸中毒。其机制为：口服一定剂量的酸性药物，如氯化铵，使机体处于酸血症状态，此时若远端小管功能正常，可通过对氢离子的排泌而酸化尿液；若远端小管功能障碍，则无法酸化尿液，此时将出现血、尿PH分离现象。具体方法分为单计量法（1次口服氯化铵0.1g/kg体重）和3天剂量法（每天剂量同前，共3d),正常人服药2h后，尿液PH应低于5.3，此时可停止实验，若每次尿液PH都＞5.5，可诊断为远端肾小管性酸中毒。
（三）碱负荷试验：正常原尿中的HCO3-有85%-90%在近端小管重吸收，其余10%-15%由远端小管重吸收，从而保持人体内碱贮备。若近端小管对HCO3-重吸收减少，则有较多的HCO3-自尿中排出，此时血液内因碱性离子丢失而呈酸中毒，而尿液中因HCO3-较多而呈碱性，血、尿PH分离。具体方法有口服或静脉滴注碳酸氢钠，纠正血浆HCO3-浓度到正常，测定尿HCO3-排量，并计算滤过的HCO3-排泄率。计算公式为：尿HCO3-排泄率=尿HCO3-（mmol/l）×SCr（umol/l）/血浆HCO3-（mmol/l）×尿肌酐（umol/l）。计算尿HCO3-排泄分数，正常人几乎为0.因近端小管受损导致的II型肾小管性酸中毒＞15%，而远端小管受损导致的I型肾小管性酸中毒＜5%。
（四）滤过钠排泄分数（FENa)：测定肾小球滤过钠和尿排泄钠的百分率，公式为：FENa（%）=[（尿钠/血钠)/(尿肌酐/Scr)]×100，FENa是鉴别急性肾小管坏死和肾前性氮质血症的敏感指标之一，肾小管无损伤的情况下FENa＜1，而急性肾小管坏死时FENa＞2.即急性肾小管坏死时，肾小管重吸收钠障碍，尿钠排泌增加，而肾前性少尿，滤过钠少，肾小管重吸收增加。
（五）肾衰竭指数（RFI)：RFI=尿钠/（尿肌酐/Scr)，其意义在于鉴别急性肾小管坏死和肾前性氮质血症，前者RFI＞2，后者RFI＜1.
三、肾小管重吸收功能检测：肾小管上皮细胞具有强大的重吸收功能，对维持机体内环境的“自稳状态”起重要作。当小管功能损伤时，尿电解质排泄异常。同步、动态监测血清K+、Na+、Cl-、Ca2+、P3+浓度和24h 尿电解质排泄量有助于鉴别。此外，机体血糖浓度、肾小球滤过率和肾小管重吸收能力间动态平衡是影响尿糖水平的三大因素。当近端小管重吸收障碍时，血糖正常而24h 尿糖阳性，称为肾性糖尿。生理状况下，经肾小球滤出的氨基酸绝大多数由近端小管重吸收，遗传性疾病或毒物、药物影响下，尿排泄异常而产生氨基酸尿。
四、肾小管标志蛋白测定：目前临床上早期诊断肾脏疾病通常依赖尿液的常规检查，但因其敏感性太低，对于大多数早期的肾小管损害往往不能及时作出诊断。肾小管细胞表面存在许多特异性标志物，当肾小管轻微损害时，这些标记物就可脱落而从尿液中排出，定量检测尿液中这些标记物质，可以及时发现肾小管的早期病变，而且还有助于肾小管病变的病因和定位诊断，因此近年尝试开发各种尿液肾小管标志蛋白检测，并以此作为常规检测指标加以临床推广，对肾小管疾病的早期和定位诊断具较高临床实用价值。
(一) 尿 酶：血液中酶类经肾小球滤过，绝大多数为肾小管所重吸收，故尿中含量极少，仅有肾小管上皮细胞、泌尿生殖道细胞分解代谢所产生的微量酶类。在肾脏疾病时，尿酶含量多显著升高，有助于疾病诊断与疗效观察。尿酶的检测也有许多局限性：①尿酶的排出受生理活动的影响较大，即不同个体间及同一个体在不同时间或不同状态时尿酶的排出量变化很大；②尿酶的检测方法很多，测定值受所用的测定方法、试剂不同而差异较大，难以标准化；③尿酶的检测需首先去除尿液中的色素和抑制物，难度较大。尽管如此，尿酶的检测如能紧密结合临床还是具有一定的诊断价值。
(二)尿液低分子蛋白检测：泛指5-40kDa 小分子量蛋白，血浆中半衰期短。近端小管是中毒损伤敏感部位，也是此类蛋白的分解部位，临床多利用此特性检测，因此成为评价急、慢性中毒的重要生物标志。
1、β2-微球蛋白(β2-MG)：β2-MG 的分子量约为11.8kDa，是I型HLA 抗原的轻链蛋白。正常人β2-MG 产生量约为150～200 mg/24h，因其分子量较小，几乎全部从肾小球滤过，正常血浓度仅为1～2mg/L。β2-MG 在无菌、pH＞6 的尿液中稳定性较好，室温下可保持数天，4℃中可保持两周。-20℃中可保持一年不被降解。
2、视黄醇结合蛋白(RBP)：RBP 的分子量为22.2kDa，系亲脂载体蛋白。其临床价值与β2-MG 相似。
3、α1-微球蛋白(α1-MG)：分子量为26.1 kDa 的糖蛋白，pI 为4.3～ 4.8。因α1-MG 的尿浓度显著高于尿β2-MG 和RBP，故使实验检测的准确性和重复性大为提高，是临床上用以判断近曲小管损害较为理想的指标。
4、尿蛋白-1：又称Clara 细胞蛋白，因其分子量约为16 kDa，故又简称为CC16。与上述三个低分子蛋白相比，CC16 的最大优点是敏感性高，当肾小管仅轻微损害，尿液中其他低分子蛋白质排出尚未增高时，尿CC16 即已显著增高，因此被认为是近曲小管早期和轻微损害的最敏感指标。由于男性青春期和女性妊娠期泌尿生殖道中亦有分泌，故在女性患者中检测价值更高。此外当支气管-肺泡/血屏障破坏时，循环中蛋白浓度相应增高，应注意鉴别。
5、尿-海藻糖酶：属糖蛋白类，反映近端小管损伤。
6.CystatinC半胱氨酸蛋白酶抑制剂：分子量13kDa，pI=9.3，经肾小球自由滤过后由近曲小管吸收并分解。体内生成量恒定，血浆浓度约0.8-2.5mg/l，脑脊液中约4-14mg/l，不受性别、肌肉容积等因素影响，故其血浓度检测已成为近年评估肾小球滤过率的敏感指标，较血清肌酐浓度、内生肌酐清除率等方法更可靠，诊断价值仅次于51Cr-EDTA 清除率测定。尿浓度约0.03-0.3 mg/l，小管受损时尿中排出量增加。
（三）肾小管特异性单克隆抗体检测：包括抗近曲小管刷状缘抗体、髓襻厚壁升支特异的抗Tamm-Horsfall蛋白抗体、抗集合管细胞抗体、抗肾小管基底膜抗体等， 用这些特异的单克隆抗体建立检测尿液中相应的组织抗原的方法，具有特异性强，定位准确及较少受各种因素干扰等优点。
（四）SDS-AGE 法检测肾小管性尿蛋白：SDS-AGE 全称“十二烷基硫酸钠-琼脂糖凝胶电泳”，利用琼脂糖凝胶的选择性成分和多孔性，结合蛋白质分子量，可区分尿中不同蛋白组分，对肾脏损害程度、定位判断有实用价值。其操作简便，敏感性较好，便于临床推广。小管损伤时多检出低分子量（＜70kD）蛋白条带，如轻链成分（单/双聚体）、a1-MG、RBP、溶菌酶、2-MG 等组分。若游离型轻链条带区异常浓集或单独出现，则高度提示单克隆免疫球蛋白沉淀病（多发性骨髓瘤、淀粉样变等），为临床提供了有效而无创伤的早期筛选和辅助诊断方法。
第二节 肾小管功能检测