糖尿病肾病修复
糖尿病肾病修复

糖尿病肾脏病变:

糖尿病肾脏病变是糖尿病最严重的并发症之一,糖尿病肾病为糖尿病主要的微血管并发症,主要指糖尿病性肾小球硬化症,一种以血管损害为主的肾小球病变。早期多无症状,血压可正常或偏高。 其发生率随着糖尿病的病程延长而增高。糖尿病早期肾体积增大,肾小球滤过率增加,呈高滤过状态,以后逐渐出现间隙蛋白尿或微量白蛋白尿,随着病程的延长出现持续蛋白尿、水肿、高血压、肾小球滤过率降低,进而肾功能不全、尿毒症,是糖尿病主要的死亡原因之一。

 

症状体征:

糖尿病高血压患者,并发心脑血管疾病比例明显高于无高血压患者。糖尿病并发高血压还容易发生脑血管意外,冠心病及高血压性心脏病,糖尿病肾脏病变,眼底病变,周围动脉硬化及坏疽。

1.蛋白尿早期糖尿病肾病无临床蛋白尿,只有用放射免疫方法才能检测出微量蛋白尿。临床糖尿病肾病早期惟一的表现为蛋白尿,蛋白尿从间歇性逐渐发展为持续性。

2.水肿临床糖尿病肾病早期一般没有水肿,少数病人在血浆蛋白降低前,可有轻度水肿。若大量蛋白尿,血浆蛋白低下,水肿加重,多为疾病进展至晚期表现。

3.高血压在1型无肾病的糖尿病病人中高血压患病率较正常人并不增加,2型糖尿病病人伴高血压较多,但若出现蛋白尿时高血压比例也升高,在有肾病综合征时病人伴有高血压,此高血压大多为中度,少数为重度。

4.肾功能衰竭糖尿病肾病进展快慢有很大的差异。有的病人轻度蛋白尿可持续多年,但肾功能正常,有的病人尿蛋白很少,可快速发展出现肾病综合征,肾功能逐渐恶化,最终出现尿毒症。

5.贫血有明显氮质血症的病人,可有轻度的贫血。

6.其他脏器并发症表现心血管病变如心力衰竭、心肌梗死。神经病变如周围神经病变。累及自主神经时可出现神经源性膀胱。视网膜病变,糖尿病肾病严重时几乎100%合并视网膜病变,但有严重视网膜病变者不一定有明显的肾脏病变。当糖尿病肾病进展时,视网膜病变常加速恶化。

 

糖尿病肾脏病变分期:

Mogensen曾根据1型糖尿病肾功能和结构病变的演进及临床表现将1型糖尿病肾病分为5期,这在一定程度上也适用于2型糖尿病肾病。

Ⅰ期:表现为肾小球滤过率增高和肾体积增大,新诊断的1型糖尿病人就已有这种改变,与此同时肾血流量和肾小球毛细血管灌注及内压均增高。这种糖尿病肾脏受累的初期改变与高血糖水平一致,是可逆的,经过胰岛素治疗可以恢复,但不一定能完全恢复正常。这一期没有病理组织学的损害。

Ⅱ期静息期:即正常白蛋白尿期。这期尿白蛋白排出率(UAE)正常(<20μg/min或24h),运动后UAE增高但休息后可恢复。这一期肾小球已出现结构改变,GBM增厚和系膜基质增加,GFR多高于正常并与血糖水平一致,GFR>150ml/min或UAE>30μg/min的病人以后更易发展为临床糖尿病肾病。Ⅰ、Ⅱ期病人的血压多正常。

Ⅲ期隐形期:也叫早期糖尿病肾病期(incipientDN)。据对一组糖尿病人长随诊的结果,早期糖尿病肾病的发病率为16%,多发生于病程>5年的糖尿病人,并随病程而上升。主要表现为UAE持续高于20~200μg/min(相当于30~300mg/24h),初期UAE20~70μg/min时GFR开始下降并接近正常(130ml/min)。高滤过和长期代谢控制不良可能是病人持续微量白蛋白尿的原因。这一期病人血压轻度升高,降低血压可部分减少尿微量白蛋白的排出。病人的GBM增厚和系膜基质增加更加明显,已有肾小球结节型和弥漫型病变以及小动脉玻璃样变,并已出现肾小球荒废。

Ⅳ期:临床糖尿病肾病或显性糖尿病肾病(overtDN)期。这期的特点一是大量白蛋白尿,UAE>200μg/min或持续性尿蛋白>0.5g,为非选择性蛋白尿。二是有血压增高。约3/4病人出现高血压。病人的GBM明显增厚,系膜基质增宽,荒废的肾小球增多(平均占36%),残余肾小球代偿性肥大。弥漫型肾损害病人的尿蛋白与肾小球病理损害一致,严重者每天尿蛋白量>2.0g,往往同时伴有轻度镜下血尿和少量管型,而结节型病人尿蛋白量与其病理损害程度之间没有关系。临床糖尿病肾病的特点,不像其他肾脏疾病的蛋白尿,不因GFR的下降而减少。随着大量尿蛋白丢失可出现低蛋白血症和水肿,但典型的糖尿病肾病“三联征”——大量蛋白尿(>3.0g/24h)、水肿和高血压,只见于30%的糖尿病肾病患者。糖尿病肾病水肿多比较严重,对利尿药反应差,其原因除血浆蛋白低外,至少部分是由于糖尿病肾病的钠潴留比其他原因的肾病综合征严重。这是因为糖尿病肾病患者肾小管功能障碍出现较早,近曲小管对水、钠重吸收增加。此外胰岛素改变了组织中Na+,K+的转运,无论是1型病人注射的胰岛素或2型病人本身的高胰岛素血症,长期高胰岛素水平能直接增加远曲小管对钠的重吸收,使水肿加重,高钠饮食钠潴留更明显。这一期病人的GFR开始下降,但大多数病人血肌酐水平不高。

Ⅴ期:即终末期肾功能衰竭。由于肾小球基膜广泛增厚,肾小球毛细血管腔进行性狭窄和更多的肾小球荒废,肾脏滤过功能进行性下降,平均每月约下降1ml/min,导致氮质血症和肾功能衰竭,最后病人的GFR多<10ml/min,血肌酐或尿素氮显著增高。此期尿蛋白仍持续存在,使低蛋白血症不断加重,并伴有严重的高血压和水肿。病人普遍有氮质血症引起的胃肠道反应如食欲减退、恶心呕吐和贫血,并可继发严重的高血钾、代谢性酸中毒和低钙搐搦,还可继发尿毒症性神经病变和心肌病变。这些严重的合并症常是糖尿病肾病尿毒症病人致死的原因。

 

病理生理:

1.代谢紊乱包括糖代谢紊乱和脂代谢紊乱,主要为高血糖。

(1)肾小球组织蛋白的非酶糖化:蛋白质的非酶糖化可改变GBM和系膜区基质蛋白的理化特性,促进GBM通透性增加、GBM增厚和系膜区基质增加。上述作用已在动物实验中应用氨基胍直接阻断组织蛋白的非酶糖化而证实。

(2)山梨醇旁路代谢的活化:可损害肾小球毛细血管内皮细胞和足突的功能和结构,破坏GBM结构的完整性,尿蛋白排泄增加。醛糖还原抑制剂对其有一定的防治作用。

(3)蛋白激酶C活性增加:高血糖可激活细胞内蛋白激酶C信息传导途径,导致一系列生化和病理生理改变,参与DN的发生和发展。应用其拮抗药或抑制剂可一定程度上防治DN的发生。

(4)高血糖可使肾小球系膜细胞表达和合成胶原蛋白(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型胶原蛋白),层黏蛋白及纤维连接蛋白等增加,加之非酶糖化使上述蛋白的降解减慢,促进系膜区细胞外基质增加和扩张。

(5)细胞因子:体外试验、动物实验及一些临床病理分子生物学研究报道,高血糖可使肾实质细胞(主要包括系膜细胞和肾小管细胞等)表达和合成多种细胞因子如β-转化生长因子(TGF-β)、结缔组织生长因子(CTGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、肿瘤坏死因子(TNF)、内皮素(ET)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)及白介素-8(IL-8)、纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)等增加,因此在细胞因子水平阻断其病理作用,是今后值得研究的防治DN的重要途径之一。

 

2.高脂血症脂质代谢紊乱参与了肾小球硬化(包括DN)和肾小管的损伤,近年来对此已引起广泛重视。糖尿病患者常伴有脂质代谢紊乱,DN的出现进一步加重之,尤其糖尿病患者与非糖尿病患者相比常伴氧化和糖化修饰的LDL增高。高脂血症促进肾小球硬化的机制可能为:

①脂质在肾小球和肾间质沉积,沉积的脂质可进一步被氧化和糖化,巨噬细胞向肾小球聚集,吞噬摄取已被修饰的LDL,转为泡沫细胞,促进肾小球硬化;

②巨噬细胞和泡沫细胞释放的细胞因子如:PDGF、IGF-1、TGF-β和TNF等增加,进一步刺激系膜细胞增殖和分泌细胞外基质;释放各种化学趋化因子使巨噬细胞和单核细胞在系膜区聚集;巨噬细胞和泡沫细胞释放活性氧使沉积的LDL进一步氧化,介导肾小球和肾间质的损伤,氧化LDL尚通过作用于血管内皮细胞而使肾小球内压增高;

③有学者认为高脂血症对内皮细胞有直接的毒性作用,同时亦刺激系膜细胞增殖。

 

3.肾小球血流动力学改变对DN的影响1982年Brenner和Hostetter等提出肾小球高滤过学说,他们认为:在各种基础疾病引致肾小球高滤过后,持续的肾小球高灌注、高滤过,其中尤其是肾小球跨壁毛细血管静水压升高,可损害肾小球,加速肾小球硬化和肾功能衰竭。近年来许多动物实验和临床研究提示肾小球血流动力学改变在DN的发生和发展中起着重要作用,甚至可能是DN的始动因素。多年来人们一直注意到1型糖尿病的早期存在肾小球高滤过,其肾小球滤过率(GFR)可较正常人增高15%~40%,最近对2型糖尿病进行了较多的研究,亦发现相似的现象,有报告新诊断的2型糖尿病伴血压正常、无蛋白尿者45%存在肾小球高滤过,滤过分数亦增加,提示肾小球毛细血管内压增加。Mogensen等提出糖尿病伴肾小球高滤过者较无高滤过者易发生蛋白尿和肾小球硬化,但尚有争议;Sampson等报道,6例仅有单侧肾脏(该肾代偿性高滤过和肾小球囊内高压)的1型糖尿病患者皆发生DN;临床还发现糖尿病伴单侧肾动脉狭窄的患者,未狭窄一侧肾脏发生典型的DN形态学改变,而狭窄侧肾脏(该肾GFR和肾小球内压明显低于对侧)则受到保护而未发生明显DN改变;动物实验亦显示相似的结果,早期糖尿病大鼠整个肾脏及单个肾单位的GFR较正常大鼠增加40%,肾脏人球血管阻力的降低可使肾小球毛细血管血流增加和促使全身血压易传递影响到肾小球毛细血管网,结果GFR和肾小球内压增加;有作者进一步研究单侧肾动脉钳夹对DN的影响,结果显示未用夹子血压正常的糖尿病大鼠双侧肾小球病变一致,而采用单侧肾动脉钳夹的糖尿病大鼠两侧肾脏病变明显不一致,未用肾动脉夹侧肾脏受全身血压的影响,其肾小球病变比较严重,而用动脉夹侧肾脏病变明显较轻;给糖尿病动物饲以高蛋白饮食,致GFR进一步升高,加速GBM增厚、系膜区扩张和蛋白尿增加。而应用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)或TA1受体拮抗药抑制肾内Ang-Ⅱ形成,相对扩张肾小球出球小动脉,明显降低肾小球内高压,可显著预防或延缓糖尿病动物蛋白尿排泄增加和肾小球硬化的发生和进展。