肾病专题讲座汇编二部分

醛固酮介导肾脏纤维化的机制中国医科大学附属第一医院肾内科（沈阳，110001）姚丽王力宁肾脏纤维化是指在创伤、感染、炎症、血循环障碍，以及免疫反应等多种致病因素作用下，其固有细胞受损，发展到后期出现大量胶原积聚，造成肾实质逐渐硬化，形成瘢痕，肾脏功能下降，甚至完全丧失功能。肾脏固有细胞纤维化、硬化的过程也就是肾脏纤维化的过程。已有大量的基础和临床研究表明，肾素-血管紧张素-醛固酮系统（Renin-angiotensin-aldosteronesystem，RASS）在肾脏纤维化的过程中发挥重要作用，醛固酮作为参与肾脏纤维化的独立因素，越来越成为肾脏纤维化领域中的研究热点。1、醛固酮的合成及其影响因素醛固酮的合成包括经典合成途径（肾上腺）和非经典合成途径（肾上腺外）。近年研究表明，多种组织和脏器，如肾脏、脑、血管平滑肌、心肌、II型肺泡细胞、唾液腺、汗腺等都能产生醛固酮。醛固酮的肾上腺外局部合成是通过旁分泌和自分泌发挥作用的。醛固酮的合成和分泌主要受三个因素的调节：肾素血管紧张素系统、血钾与促肾上腺皮质激素，以前两者更为重要，高钾与高肾素均可促进合成醛固酮的关键酶-CYP11B2mRNA表达，醛固酮合成增加。另有报道表明，血管紧张素转化酶抑制剂、5-羟色胺、内皮素也刺激醛固酮的合成，而多巴胺、内源性一氧化氮、肾上腺髓质素则抑制醛固酮的分泌。2、醛固酮的效应机制醛固酮通过基因（genomicactionsofaldosterone）和非基因（non-genomicactionofaldosterone）两种方式在体内发挥生理和病理效应。基因方式也被成为经典作用方式，是通过盐皮质激素受体（mineralocorticoidreceptor，MR）介导的。未被激活的MR，与伴侣分子如热休克蛋白HSP90和免疫亲和蛋白HSP56相结合，处于无活性状态。醛固酮与MR结合后，伴侣分子脱落，暴露核定位信号，MR迅速聚集核内，形成醛固酮-MR复合簇，结合基因组激素应答元件，调控靶基因转录、翻译，产生醛固酮诱导蛋白，发挥生物效应。醛固酮通过基因方式发挥的效应持续时间长，主要影响钠通道对钠的重吸收及Na+/K+ATP酶的功能，刺激有丝分裂和胶原蛋白合成，参与脏器纤维化，可以被醛固酮受体拮抗剂抑制。非基因方式是醛固酮与细胞膜受体结合发挥作用，通过第二信使的级联反应触发生理和病理效应，1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油、蛋白激酶C等参与该过程，细胞内钙离子浓度变化引起cAMP应答元件连接蛋白磷酸化增加。膜受体的结合力较胞浆受体强。非基因方式作用时间迅速，参与细胞Na+/H+交换，多不被醛固酮受体拮抗剂抑制。3、醛固酮与肾脏纤维化大量研究表明，慢性肾脏疾病动物模型和慢性肾衰竭患者普遍存在高醛固酮血症；醛固酮不仅调节水盐代谢，而且可以促进组织胶原沉积进而纤维化。肾脏本身产生的醛固酮在局部促进组织胶原沉积，上调致纤维化因子，影响细胞功能。现已证实，醛固酮作为一个独立的致纤维化因素，能强有力的刺激有丝分裂和胶原合成，促进肾脏纤维化。研究指出，醛固酮可以增加转化生长因子-β（transforminggrowthfactor-beta，TGF-β）的表达和释放。而TGF-β能诱导肾脏固有细胞如肾小球系膜细胞、血管周围细胞表型转化为肌成纤维细胞，后者通过合成细胞外基质促进组织纤维化的形成。TGF-β还通过抑制胶原酶和基质溶解素的活性，促进金120属蛋白酶组织抑制剂（tissueinhibitorsofmetalloproteinases，TIMPS）以及纤溶酶原激活抑制因子-1（plasminogenactivatorinhibitor-1，PAI-1）的表达，进而抑制细胞外基质的降解，促进肾组织纤维化的形成。在残余肾衰竭的动物模型中，Epstein等学者发现，外源性醛固酮通过诱导PAI-1的表达，影响血管的纤维蛋白溶解，刺激氧化应激，参与纤维化的发生发展，加重肾小球硬化。在单侧肾切除所致高血压大鼠模型中，外源性醛固酮导致大鼠出现严重的高血压、蛋白尿和肾小球硬化；肾组织单核细胞趋化因子-1（monocytechemoattractantprotein-1，MCP-1）、白细胞介素6（IL-6）和白细胞介素1β（IL-1β）表达增加。上述因子促使肾小球基底膜增厚，细胞外基质堆积，加剧了肾小球硬化。MCP-1还可以趋化和激活单核细胞至炎症部位，引起间质纤维化。血清醛固酮水平增高，还可以促进肾小管基膜增厚、小管上皮细胞萎缩、间质炎症细胞浸润、间质小动脉壁增厚，刺激肾间质I型胶原合成和纤维连接蛋白分泌，上调TGF-β表达，进一步诱导肾间质成纤维细胞、肾小管上皮细胞发生表型转化，成为肌成纤维细胞，促进肾小管间质的纤维化。4、醛固酮受体拮抗剂动物试验和临床研究均证实醛固酮受体拮抗剂可以减少蛋白尿，减轻肾脏纤维化，延缓肾衰竭的进展。在STZ-糖尿病大鼠模型中，醛固酮受体拮抗剂螺内酯通过减少细胞外基质蛋白-胶原、纤维连接蛋白的沉积，减轻肾脏的纤维化。在实验性环胞霉素A致肾损害模型中，螺内酯下调肾组织TGF-β的表达，减少I型胶原合成和纤维连接蛋白的分泌，减轻肾脏小管间质的纤维化。另有研究者对2期微量白蛋白尿的高血压病人进行了24周双盲研究，比较了醛固酮受体拮抗剂、血管紧张素转换酶抑制剂以及联合应用这两种药对肾脏的保护作用。结果显示，醛固酮受体拮抗剂螺内酯治疗使患者的白蛋白尿显著下降，其作用与血压的改变无关。螺内酯在拮抗醛固酮作用的同时，也会与孕酮和雄激素受体结合，导致性腺功能紊乱的副作用。新型选择性醛固酮受体拮抗剂eplerenone，与孕酮和雄激素受体的亲和力很低，无上述性激素样的副作用，且抗盐皮质激素的活性为螺内酯的2倍，有较好的应用前景。在单侧肾切除致高血压大鼠模型中，eplerenone降低肾组织MCP-1、IL-6和IL-1β的表达，减轻肾脏纤维化，减少尿蛋白，有效地保护了肾脏功能。121肾脏纤维化治疗新认识河南省人民医院（450003）邵凤民肾脏纤维化是各种肾脏疾病进展到慢性肾衰竭的共同途径和主要病理基础，包括肾小球硬化、肾小管萎缩、细胞外基质异常增多和过度沉积的病理过程，最终要靠透析和肾移植来维持生命。一些细胞途径，包括系膜细胞和成纤维细胞活化，肾小管上皮-间充质细胞转分化（EMT），单核、淋巴细胞浸润，细胞凋亡等被认为参与了肾脏纤维化的发生发展。众多的促纤维化因子参与了肾脏纤维化的过程，血管紧张素Ⅱ、转化生长因子-β（TGF-β）、结缔组织生长因子（CTGF）、内皮素等在其中起了非常重要的作用。促纤维化启动的同时，抗纤维化因素也同时启动，如肝细胞生长因子（HGF）、骨形成蛋白-7（BMP-7）、核心蛋白聚糖、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）等。肾脏纤维化的细胞和分子机制已取得了显著的进展，抑制和延缓肾纤维化的药物也在不断推陈出新，本文就肾脏纤维化的细胞以及分子机制、治疗进展做一简单介绍。1、肾纤维化的细胞性活动肾纤维化的病理学表现为：肾小球硬化、小管间质纤维化、炎细胞浸润、肾小管萎缩、毛细血管损伤、足细胞缺失等肾实质性损伤。导致这些组织学表现的细胞性活动也十分复杂。肾脏受损之后，经历了一系列复杂的修复过程，包括肾脏固有细胞的活化，促炎因子的生成与分泌，炎性细胞在趋化因子的作用下迁移到受损部位并激活，产生活性氧族、纤维化以及炎性细胞因子，刺激系膜细胞、成纤维细胞、上皮细胞表型活化或转化，产生大量的细胞外基质成分。持续的细胞外基质沉积导致纤维化瘢痕形成、肾组织正常组织结构受损、肾实质萎缩、肾功能丧失。肾纤维化早期，系膜细胞和纤维母细胞发生活化，晚期主要表现为EMT。2、肾纤维化的分子途径虽然有众多促纤维化因素参与了纤维化的进程，TGF-β以及其下游的Smad信号途径发挥了重要作用。在体外，TGF-β作为一个独立的因素能够刺激系膜细胞、间质成纤维细胞、肾小管上皮细胞转分化成为产生基质的纤维细胞。外源性TGF-β表达能引起肾纤维化，多种方法阻断TGF-β能够抑制肾纤维化损伤，阻止肾功能进行性丧失。TGF-β是直接或间接整合其他多种纤维化因素的共同途径。TGF-β通过其细胞膜Ⅰ型、Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体发挥作用，受体活化后，磷酸化下游的信号分子Smad2和Smad3，磷酸化的Smad2/3与Smad4共同转运至细胞核，控制TGF-β敏感基因的转录。正常的肾脏中，Smad信号被Smad转录阻遏物所抑制，包括SnoN，Ski，TGIF，这些阻遏物能限制Smad介导的基因转录。有证据显示，在纤维化的肾脏中，SnoN和Ski进行性减少，提示Smad拮抗剂的减少是扩大TGF-β信号途径的重要机制。CTGF是TGF-β发挥作用的下游因子，TGF-β诱导内源性的CTGF表达并从胞浆中分泌出来，通过下游分子调节FN、Ⅰ型胶原的表达，介导TGF-β对细胞的作用。或由TGF-β诱导后，通过自分泌的方式，作用于小管上皮细胞，介导TGF-β的致纤维化作用。在肾脏纤维化时CTGF表达增加是一个共同的现象，长期过度表达能明显促进纤维化的进展。3、治疗：3.1阻断TGF-β途径：包括反义寡核苷酸技术、中和抗TGF-β抗体、可溶性TGF-β受体、核心122蛋白聚糖阻断TGF-β激活、特异性小分子TGF-β受体抑制物等。这些技术主要运用于动物模型中，要想在人类中应用，仍然是一项艰巨的任务。运用当前的技术在人类中进行有意义的TGF-β的反义阻断仍然是一项巨大的挑战，更重要的是，我们不知道长时间的TGF-β阻断对于肾脏纤维化的治疗是否是一个合适的方法，因为TGF-β也是一个抗炎因子。在慢性肾脏病的发生发展中，炎症是一个主要的促进因素，长时间的阻断TGF-β可能会激发炎症，从而导致不利的后果。因此，一些TGF-β下游的信号分子便成为治疗的目标。如抑制结缔组织生长因子的表达或活性，Smad信号途径的抑制等。3.2肝细胞生长因子（HGF）具有显著的促进损伤后组织修复和再生的能力。在很多方面，HGF与TGF-β对肾脏细胞的作用是相反的，在体外，HGF能有效抑制系膜细胞和间质成纤维细胞中TGF-β介导的信号转导，阻断EMT。阻断肾间质纤维母细胞Smad2/3核内转运，上调系膜细胞TGIF表达，诱导肾小管上皮细胞SnoN表达。在CKD的多种动物模型中，外源性给予HGF能改善肾脏纤维化，保护肾功能，包括梗阻性肾病、糖尿病肾病以及慢性移植性肾病等。3.3骨形成蛋白-7（BMP-7）TGF-β超家族的成员，能够对抗TGF-β的纤维化作用。在动物模型中，外源性给予BMP-7能抑制肾脏纤维化。在体外，BMP-7拮抗TGF-β，抑制肾小管EMT。单侧输尿管梗阻小鼠预防性或治疗性给予BMP-7能够保护或恢复肾脏组织学改变以及肾功能，且优于ACEI。给予肾中毒血清肾炎鼠重组人BMP-7能够修复肾小管上皮细胞的重症损伤，逆转慢性肾损伤。3.4戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂在许多组织中，他汀类药物具有抗炎、抗增殖以及抗纤维化的作用。一些体内、体外的实验均证实他汀类药物在进展性肾病中的益处。洛伐他汀抑制系膜细胞的增殖，减弱促炎症介质的表达。普伐他汀和辛伐他汀减少细胞外基质的聚集。西立伐他汀使蛋白尿减轻，层粘连蛋白及纤维连接蛋白沉积下降，TGF-β以及CTGF表达减少，T细胞、巨噬细胞、肌成纤维细胞浸润减少。3.51，25-（OH）2-VD3抗炎、抑制系膜细胞及足细胞增殖、通过阻断肾素的生成下调RAS、阻止肾小球肥大、减少蛋白尿、通过Smad3和TGF-β途径减少促纤维化细胞因子的生成、阻断EMT以及肌成纤维细胞活化。3.6解热镇痛抗炎药实验模型中可以预防甚至逆转过度的基质聚集，包括肺纤维化、腹膜硬化、心肌纤维化以及进展的肾脏疾病；降低TGF-β的生成及其基质合成；拮抗TNF-α；清除活性氧族；减少胶原合成所需的羟脯氨酸；降低成纤维细胞增殖；减少巨噬细胞浸润。3.7中药大黄抑制ECM合成、促进降解；丹参降低TGF-β表达，减少a-SMA表达，抑制成纤维细胞增值，促进其凋亡；复方制剂肾康注射液、肾衰冲剂等可以抑制