糖尿病肾脏病变的细胞外基质异常代谢

肾小球的3种固有细胞为上皮细胞、肾小球毛细血管内皮细胞和系膜细胞。它们在肾小球中的解剖位置为肾小囊脏层上皮细胞紧紧包在肾小球毛细血管及血管系膜区的周围，上皮细胞的胞体及较大的突起不附于基膜，而是悬于肾小囊，足突之间做指状交叉形成裂隙孔附于基膜的外疏板参与基底膜的形成。基底膜可分为外疏板、密板、内疏板3层，内疏板位于肾小球毛细血管外侧，有内皮细胞附着。系膜细胞位于系膜区，系膜细胞与系膜基质构成系膜，球内血管系膜是肾小球毛细血管的支持成分。肾小球毛细血管内皮细胞被覆于肾小球毛细血管壁腔侧，与血流接触，其细胞核位于毛细血管的轴心侧，即系膜侧，细胞质环绕于血管腔。内皮细胞构成了肾小球毛细血管壁的第一道屏障，使血细胞及一些大分子物质受到阻拦而不被滤出。内皮细胞表面的负电荷构成了肾小球毛细血管壁电荷屏障的重要组成部分。此外，内皮细胞对基底膜的合成及修复、抗凝、抗血栓也有一定作用，还可释放Ⅷ因子和内皮素。光镜下系膜细胞核小而圆，或略有凹陷，染色极深，电镜下呈星形。系膜细胞能产生系膜基质，肾小球系膜细胞具有多种生理功能。体外培养的实验已证实，系膜细胞有摄取、吞饮和收缩作用，同时也证实系膜细胞可产生多种细胞因子和多种细胞外基质（ECM）。由于肾脏的固有细胞乃处于由ECM、ECM降解酶、生长因子和激素等组成的信息网络中，肾小球上皮细胞、系膜细胞、内皮细胞均可产生ECM，ECM的信息对它们也产生反馈影响。ECM的主要成分包括胶原、糖蛋白、葡萄糖氨基糖苷、蛋白糖苷四大类。其中胶原类主要包括I～X型胶原，黏合蛋白（FN）、Laminin属糖蛋白类，FN的分子量为450 KD，主要分布于肾小球系膜区，以内皮窗孔同系膜细胞之间的连接处尤为丰富。而且经免疫荧光证实，在系膜细胞质内有较多的FN集中在高尔基池内。LN为涎酸蛋白的一种，分子量为850 KD，在系膜区分布较少，主要以基底膜、球囊基膜多见。LN与Ⅳ型胶原的分布相类似，二者均弥漫分布于系膜基质及基底膜，Ⅲ型胶原仅分布于肾间质，肾小球内呈阴性。LN与Ⅳ型胶原分布于基底膜的全层，FN则主要集中于基底膜的内皮侧。肾小球硬化过程中细胞外基质的合成与降解研究，近年来也受到广泛的关注。FN为ECM中变化较早的明显的指标之一，体外培养证实，在高糖刺激下，系膜细胞分泌FN明显增多；体内观察也早已发现创伤愈合、组织器官硬化过程中，均有FN等黏合蛋白活跃的前奏性变化。FN的沉积，与吸引巨噬细胞浸润，启动间质细胞和血管的增生及胶原的沉积等，均有密切联系。ECM的降解主要依靠降解蛋白酶、糖苷酶分别对其蛋白质部分及氨基糖苷、蛋白糖苷中的氨基糖基团进行降解，其中降解蛋白酶可分为丝氨酸蛋白酶类、基质金属蛋白酶类（MMP）及半胱氨酸蛋白酶类。在组织降解过程中，丝氨酸蛋白酶类、基质金属蛋白酶类起主要作用，而PA/纤溶酶系统又在丝氨酸蛋白酶类中占主导地位，在PA催化下形成的纤溶酶具有胰蛋白酶样的作用，可降解多种ECM成分，包括Fibronectin、Laminin等。从而影响ECM降解过程，纤溶酶原活化物抑制物（PAI-1）主要通过抑制纤溶酶原活化物（t-PA；u-PA）的活性，PAI-1在PA的抑制物中具有重要的地位，对于ECM的过度积聚起着重要的作用。(https://www.daowen.com)