學習重點 掌握尿素酶反應:一分子尿素經尿素酶水解,產生兩個氨或銨離子及一個無機碳;尿素酶法通常利用銨離子定量。 辨識酵素偶合法與導電度法:前者以麩胺酸去氫酶偶合反應,測量NADH吸光度下降;後者測量尿素水解形成離子後的導電度變化。 分清尿素與尿素氮:BUN只計算尿素所含的氮,兩者以mg/dL表示時,BUN=尿素×0.467,尿素=BUN×2.14。 掌握生成與排泄:尿素主要由肝臟合成、經腎臟排泄;高蛋白飲食、胃腸道出血及腎功能下降可使BUN升高,嚴重肝病與低蛋白攝取可使其下降。 BUN/Cr須合併判讀:比值大於20時,應同時觀察肌酸酐是否升高,再結合脫水、出血或尿路阻塞等情境判斷。 核心觀念 一、尿素的生成與血中濃度變化 胺基酸分解產生的氮,主要在肝臟經尿素循環轉變成尿素,再由腎臟排泄。尿素循環的主要器官是肝臟;腎臟主要負責尿素的排泄。 血中尿素濃度取決於生成量與排泄量。高蛋白飲食增加胺基酸分解,使尿素生成增加;在肌酸、肌酸酐、尿素與尿酸的比較中,高蛋白飲食造成的濃度增幅以尿素最符合。嚴重胃腸道出血時,進入消化道的血液蛋白質被消化、吸收,也會增加尿素生成。 腎功能下降使尿素排泄減少,BUN通常升高;嚴重肝衰竭則因尿素合成能力下降,使BUN降低。低蛋白攝取或營養不良亦可能使尿素與BUN下降。 二、尿素酶水解與定量對象 尿素酶(urease)催化尿素水解。一分子尿素含兩個氮與一個碳,因此水解後形成兩個氨或銨離子,以及一個無機碳。氨與銨離子、各種無機碳形式的比例受溶液pH影響。 以碳酸根表示產物時:兩個NH₄⁺與一個CO₃²⁻。 以碳酸氫根表示產物時:兩個NH₄⁺與一個HCO₃⁻。 上述為產物種類與數量的辨識,並非省略酸鹼平衡後仍可直接使用的完整反應式。解題時抓住「兩個氮、一個碳」,不要誤選只有一個銨離子,或含兩個碳酸根、碳酸氫根的組合。 尿素酶法通常利用NH₄⁺作為後續定量對象;過氧化氫與酪胺酸並非此水解反應的定量中間產物。 三、尿素酶與麩胺酸去氫酶偶合法 尿素經urease產生銨離子後,可偶合麩胺酸去氫酶(glutamate dehydrogenase,GLDH)反應: α-酮戊二酸+NH₄⁺+NADH+H⁺ → 麩胺酸+NAD⁺+H₂O α-酮戊二酸亦稱2-oxoglutarate或2-酮戊二酸。反應中NADH被氧化為NAD⁺,因此可測量340 nm附近吸光度的下降,在規定反應條件下推算尿素或BUN濃度。 成分在測定中的角色 Urease水解尿素,產生氨/銨離子 GLDH催化銨離子的偶合反應 2-Oxoglutarate偶合反應的受質 NADH反應中被消耗,以吸光度下降追蹤反應 Glutamate偶合反應的產物,無須作為起始受質加入 因此,辨認尿素酶後接續的典型偶合酵素時,應選GLDH;若問試劑中不需加入何者,則抓住「麩胺酸是產物」。 四、導電度法測定尿素 尿素本身為非電解質,經尿素酶水解後,形成NH₄⁺與碳酸根或碳酸氫根等離子,使溶液導電度改變。利用反應前後的導電度變化即可測定尿素。 此法的辨識重點是「尿素酶將尿素轉成離子」。不要僅因氯離子帶電,就把尿素酶導電度測定的對象誤認為氯。 五、尿素、BUN與濃度單位換算 尿素分子量約60,其中兩個氮原子的總質量為28。BUN是尿素中氮的質量濃度,並非整個尿素分子的質量濃度;即使都用mg/dL表示,兩者數值也不同。 換算方向公式計算示例 尿素轉BUNBUN(mg/dL)=尿素(mg/dL)×28/6030×28/60=14 mg/dL BUN轉尿素尿素(mg/dL)=BUN(mg/dL)×60/2810×2.14≈21 mg/dL 尿素mg/dL轉mmol/L尿素(mmol/L)=尿素(mg/dL)÷660 mg/dL=10 mmol/L BUN轉尿素mmol/L尿素(mmol/L)=BUN(mg/dL)÷2.8100÷2.8≈35.7,約36 mmol/L 最後一式也可由兩步推得:先將BUN乘2.14轉為尿素mg/dL,再除以6轉為尿素mmol/L。 健康成人血中尿素氮以尿素當量的mmol/L報告時,參考值最接近2~7 mmol/L;傳統BUN參考值常約7~20 mg/dL,實際範圍依檢驗室而異。此處mmol/L的慣例是以尿素分子計算,勿再因每分子含兩個氮而乘以2。 六、BUN/Cr比值的判讀 BUN/Cr是尿素氮與肌酸酐的比值。使用大於20的判讀界線時,BUN與Cr通常都以mg/dL表示;不可將不同單位直接相除,也不可用尿素濃度取代BUN後套用同一界線。 情況主要變化與判讀 脫水等腎前因素腎灌流下降,尿素再吸收增加;BUN上升較明顯,比值可>20,Cr早期仍可正常。 嚴重胃腸道出血、高蛋白攝取尿素生成增加,BUN較Cr明顯升高,比值可>20。 腎後性尿路阻塞BUN與Cr均可上升,比值也可>20;相關情境包括尿路結石、膀胱癌或前列腺肥大造成阻塞。 腎臟本身病變,尤其腎小管損傷BUN與Cr常同時上升,但比值未必升高;不能將所有腎臟病概括為比值上升。 嚴重肝病、低蛋白攝取尿素生成減少,BUN下降,比值通常下降。 比值>20且Cr正常時,脫水是典型判讀方向;若比值>20且Cr升高,在尿路結石、膀胱癌等線索下,應想到腎後性阻塞。不過,腎前性疾病如充血性心衰竭也可能伴隨Cr升高,因此單靠這兩項數值不能唯一確定病因。 洗腎會改變BUN與Cr,其比值受清除效率及採血時間影響,不能把洗腎本身當作比值必然大於20的原因。 常考陷阱 「尿素循環在腎臟進行」:主要合成場所是肝臟;腎臟負責排泄。 「尿素酶只產生一個銨離子」:一分子尿素有兩個氮,對應兩個氨或銨離子;無機碳只有一個。 「麩胺酸是必加受質」:GLDH反應需2-oxoglutarate與NADH,麩胺酸是產物;NADH氧化後為NAD⁺。 「尿素與BUN數值相同」:同為mg/dL時,尿素數值較大;BUN乘2.14才是尿素。 「BUN換成mmol/L也乘2.14」:乘2.14只完成質量濃度間的換算;BUN mg/dL轉尿素mmol/L應除以2.8。 「腎臟病一定使BUN/Cr升高」:BUN與Cr可一起升高,比值未必升高,須區分腎前、腎性與腎後因素。 「肝衰竭或少吃蛋白質使BUN升高」:兩者均可使尿素生成減少;嚴重胃腸道出血則可增加尿素生成。 記憶口訣 肝製造、腎排掉;一尿素,兩氮一碳。 氮轉尿素乘二點一四;氮轉毫莫耳除二點八。 比值高,先看Cr;脫水出血想生成與再吸收,尿路阻塞看排泄;肝衰少蛋白,BUN往下掉。