肾脏内分泌及血管活性物质

三、肾脏内分泌及血管活性物质

肾脏不仅是激素作用的靶目标,还是一个重要的内分泌器官,分泌的激素有血管活性激素和非血管活性激素。前者作用于肾本身,参与肾的生理功能,主要调节肾的血流动力学和水盐代谢,它包括肾素、血管紧张素、前列腺素(PG)、激肽类系统等。非血管活性激素主要作用于全身,它包括1α-羟化酶和促红细胞生成素(EPO)等。

(一)促红细胞生成素(EPO)

EPO是由肾脏皮质和外髓部分小管周围的纤维母细胞产生的,肾脏产生EPO受肾脏皮质和外髓局部组织氧含量的调节。人类EPO是一个分子质量为34 kD的酸性糖蛋白。测定血浆或其他生物体液中EPO的浓度对判断贫血或红细胞增多原因有重要价值。目前,测定方式有3种:体内生物活性测定、体外生物活性测定和免疫分析。临床检测EPO水平,需要将待测标本与已知浓度的标准品进行对照,而标准品要用公认的参照标准校正。公认的参照标准,即国际卫生组织提供的重组EPO国际标准。EPO的单位是根据其体内生物活性定义的,为了方便,一般使用每毫升多少毫单位(mU/mL),并定义1 U EPO对红系祖细胞的刺激作用相当于5μmol钴的作用。由于EPO的分子质量不固定,因此,人类尿液活性和质量换算大概是7万 U/mg,而重组EPO往往可达到10万~20万U/mg。这个不同主要是因EPO的侧链不同引起的。正常血浆EPO浓度为5~25 mU/mL,失血或缺氧可导致血浆EPO浓度升高100~1 000倍。血浆EPO水平和血细胞比容(hematocrit,Hci)呈负相关。EPO的主要作用是促进红细胞增生,还能帮助非红系细胞存活和分化。

(二)1α-羟化酶

肾脏是产生1α-羟化酶的最重要场所,1α-羟化酶主要分布于肾脏近端小管上皮细胞线粒体内膜,该酶也属于细胞色素P450加单氧酶。25羟维生素D在1α-羟化酶的作用下,其第1位侧链的碳被羟化生成1,25-二羟维生素D[1,25(OH)2D3],即骨化三醇,它是最具生物活性的维生素D。近年来发现除了肾脏可产生1α-羟化酶外,胎盘、角质细胞、单核/巨噬细胞系及骨细胞等也有1α-羟化酶活性,提示一些组织局部可调节1,25-二羟维生素D的生成,但是这种作用可能仅仅是对肾脏合成1,25-二羟维生素D不足时的一种代偿。此外,肾脏内还有24羟化酶,它可将25羟维生素D转变为活性很低的24,25二羟维生素D [24,25 (OH)2D3]。

(三)肾素-血管紧张素系统

肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)是机体极为重要的调节血压及维持水、电解质平衡的系统,RAS主要由肾素(renin)、血管紧张素原(angiotensiogen,AGT)、血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)、血管紧张素(Ang)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和其他一些短肽及相关受体等组成。有时也将醛固酮归为这一系统,而称为肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensinaldosterone system,RAAS)。(https://www.daowen.com)

RAS与其他生物活性物质的联系:RAS的许多生物学作用是通过其他一些生物活性物质介导实现的,而多种生物活性物质也能通过RAS介导发挥一定的作用。

1.一氧化氮

RAS促进NO合成,而ACE则可通过降解缓激肽和Ang1-7使NO合成减少。与此相反,NO也可影响RAS的表达。NO可以拮抗血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)引起的血管收缩、细胞增殖及保钠的作用,甚至可以下调AT1和ACE,从而在高血压及肾脏疾病中起到重要的保护作用。

2.前列腺素

PGs是甘油磷脂经磷脂酶A2、COX及相应前列腺素合酶的作用生成的一组小分子脂类物质。在多种组织或细胞,AngⅡ可通过上调COX-2来促进PGE2和PGI2的产生,这两种物质具有舒血管及利钠利尿等拮抗AngⅡ的作用。而PGE2和PGI2又可通过增强肾脏球旁细胞β-肾上腺素受体活性来促进肾素释放。

3.缓激肽

ACE可以使缓激肽(bradykinin,BK)降解,来抑制BK的舒血管及利钠利尿作用,ACE抑制药(ACEI)可阻断这一过程,使BK降解减少。而且ACEI还能增强缓激肽β2受体对BK的敏感性。AngⅡ作用于AT2也能促进BK产生,ATIRA阻断ATI后,可增强AT2活性,增加BK生成。另外,AT1可以与缓激肽β2受体形成异源二聚体,并增强自身的活性。使磷脂酰肌醇和Ca2+浓度升高。ACE2酶解产生的Ang1-9和Ang1-7都能够在极低水平增强缓激肽β2受体的敏感性,提高PGs和NO的释放。此外,有证据表明BK也可上调肾素的表达。