免疫、炎症、病理
Takaya等提出过量白蛋白可引起MCP-1表达,认为dBSA刺激近端小管可通过活化NF-KB引起MCP-1表达,同时部分累及ERK1/2信号传导。经体外实验发现IL-13对系膜增殖性肾炎有一定的保护作用。IL-4和IL-13在改变肾小球通透性方面起着一定的作用。应用FSGS患者血浆刺激体外培养足细胞,发现FSGS血浆可使细胞骨架肌动蛋白破坏以及使nephrin和Podcin重排,这将提供进一步探索本病发病机制的一种模式。Kim等发现获得性蛋白尿病CAPD时nephrin从裂隙膜向脏层肾小球上皮细胞(VGEC)异常积聚。nephrin表达异常出现在APD伴蛋白尿。Hampel等研究提出:①OPN对3T3/细胞是一种生存因子;②OPN的抗凋亡作用需要它的分泌;③它大大地依赖于RGD的存在。
细胞因子与肾脏病的关系尤为重要。
1.白细胞介素(IL)
IL-6、IL-8、IL-10是由多种细胞产生,包括肾小球系膜细胞及肾小管上皮细胞合成、分泌,它们具有多种生物学功能,参与了肾小球疾病的病理生理过程。研究显示,IL-6作为系膜细胞自分泌生长因子可明显刺激系膜细胞的增生,在肾小球病变时肾组织IL-6表达增强,与肾小球细胞数目的增加有关,IL-6还可刺激系膜细胞产生血小板活化因子(PAF)及其他炎症介质释放,如TNF-α等,引起肾脏免疫损伤,但这一作用可被IL-10所调节,抑制性T细胞所控制。IL-8作为趋化因子,促使中性粒细胞、嗜碱性粒细胞及T细胞在肾内聚积,并被激活。激活的中性粒细胞脱颗粒,产生白三烯,释放溶酶体酶产生呼吸爆发,加重肾脏病理损伤;趋化嗜碱性粒细胞释放组胺;趋化T细胞释放细胞因子,使正常肾组织受损,引起肾脏急性炎症损伤,并可影响肾小球基底膜(GBM)硫化物代谢,改变其阴电荷屏障,而引起尿蛋白的产生。IL-10对Th1、Th2细胞的抗原特异性增殖、细胞因子的分泌有下调作用,抑制单核、巨噬细胞抗原递呈功能及产生IL-1、IL-6、TNF-α等炎症介质,因此IL-10可抑制细胞免疫与炎症介质的产生。免疫功能紊乱与肾小球疾病的发生有着密切关系,由于细胞、体液免疫功能紊乱导致肾小球系膜改变,基底膜静电屏障、分子屏障受损,在肾病综合征的发病机制中,T细胞的调节功能紊乱起着极其重要的作用。
2.转化生长因子β(TGF-β)
不同病因的多种慢性肾病最终都会进展为终末期肾病(ESRD),ESRD的主要形态学改变是肾小球及肾小管间质的纤维化,其直接原因是多种细胞外基质(ECM)成分的积聚,如纤黏蛋白(FN),Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原,硫酸表皮素蛋白多糖(Biglycan)等多种蛋白多糖的积聚。一系列生长因子与细胞因子的改变与这些ECM成分的合成及代谢的调节密切相关,转化生长因子β(TGF-β)是其中最重要的细胞因子之一。慢性肾病的许多形态学改变可由TGF-β被诱导来理解,但也有一些特征性病理生理改变,如肾小球血流动力学改变及蛋白尿的产生等不能完全由TGF-β来解释。早已发现血管紧张素-2(AⅡ)在慢性肾病中有重要作用,血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)的肯定护肾作用也是间接的旁证。近年发现TGF-β与AⅡ之间有极紧密的相互作用,这使人们进一步认识到,在慢性肾病过程中血流动力学改变和局部形态学改变是紧密联系的统一体,共同促进着疾病的进展。不管病因如何,在以进行性肾纤维化为特征的肾脏疾病,TGF-β常是导致纤维化的最后的、共同的中介物。
3.肿瘤坏死因子(TNF)
TNF是由激活的巨噬细胞和单核细胞、淋巴细胞产生的一种具有广泛生物学活性的多肽介质。TNF最早因其具有抗肿瘤活性而被发现,并由此命名。过量的TNF可导致多种病理改变,TNF在肾脏病中起着十分重要的作用。
(1)促进内皮细胞的损伤
TNF通过内皮细胞TNF-R损伤肾小球、肾小管及肾内血管的内皮细胞。实验表明,体外培养的血管内皮细胞经TNF处理后,形态发生明显变化,表现为重叠,肌动蛋白丝重新排列,纤维连接蛋白丢失。应用原位分子杂交技术(LSH)和免疫组织化学方法(IHC)对肾综合征出血热(HFRS)尸检肾组织中近曲小管上皮细胞胞浆中可检测到TNF-α阳性,且伴有肾小管上皮细胞肿胀,胞浆空化,甚至出现小管细胞坏死,其病变程度与TNF-α阳性强度相一致,表明TNF-α很可能参与了肾小管的损伤。
(2)对肾小球基底膜通透性的改变(https://www.daowen.com)
肾小球基底膜通透性的增加是造成肾病综合征、慢性肾炎患者形成蛋白尿的原因。动物实验表明TNF与尿蛋白形成有关。研究发现,给大鼠注射阿霉素后第7天,尿蛋白增加,且TNF与尿蛋白形成高峰一致,TNF可通过改变肾小球上皮细胞足突融合及断裂、阴离子点位减少,使肾小球基底膜通透性改变。
(3)促进肾脏纤维化
肾脏疾病发展到慢性肾功能衰竭的晚期时,均会出现肾脏的纤维化,TNF能刺激成纤维细胞增生。动物实验中,持续皮下灌注TNF,结果发现局部点成纤维细胞增殖及胶原沉积,证实TNF在肾脏病变中可能有促纤维化作用。
(4)促进肾小球内微血栓形成
药物或毒剂引发急性肾功能衰竭,常存在肾小球内微血栓的形成。这与肾血管内皮细胞表面凝血与抗凝系统平衡失调有关,TNF可通过抑制纤溶反应,下调血栓调节素的表达,抑制具有抗凝作用的蛋白C的激活,导致微血栓的形成。此外,TNF可通过抑制体内NO合成,使其抗凝和抗血小板黏附能力下降,以及通过刺激IL-1的生成,加重凝血功能。
(5)加重肾脏的缺血
TNF介导了肾脏早期血流动力学的改变,除直接作用于肾脏外,还可通过激活其他介质的释放,如NO、ET、PGI2、TXA2等的释放,进一步加剧肾脏缺血,肾功能的损害,可使肾小球滤过率降低,尿量减少,血BUN、Cr升高,肌酐清除率下降,滤过分数降低。给动物注射rHu TNF可使肾脏中肾素分泌增加,进一步加重肾脏缺血,肾功能损害。
(6)TNF与其他细胞因子的相互诱生和协同作用
各细胞因子具有高度协同作用,在体内形成细胞因子网络。在内毒素引起的休克兔肾脏发病机理中,TNF是主要的致病介质,它的释放早于其他细胞因子。以大量细菌注射动物后,首先出现TNF增加,继而出现IL-1、IL- 6也增多,注射TNFMcAb,不仅中和了TNF,也抑制了IL-1、IL-6的产生。IL-1本身不能诱导致死性休克,但与小剂量TNF合用时,可使小鼠休克死亡。此外,一些细胞因子如IL-4、IL-6和IL-10均能抑制单核巨噬细胞分泌TNF-α。