糖尿病腎病修復
糖尿病腎病修復

糖尿病腎臟病變:

糖尿病腎臟病變是糖尿病最嚴重的并發癥之一,糖尿病腎病為糖尿病主要的微血管并發癥,主要指糖尿病性腎小球硬化癥,一種以血管損害為主的腎小球病變。早期多無癥狀,血壓可正常或偏高。 其發生率隨著糖尿病的病程延長而增高。糖尿病早期腎體積增大,腎小球濾過率增加,呈高濾過狀態,以后逐漸出現間隙蛋白尿或微量白蛋白尿,隨著病程的延長出現持續蛋白尿、水腫、高血壓、腎小球濾過率降低,進而腎功能不全、尿毒癥,是糖尿病主要的死亡原因之一。

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癥狀體征:

糖尿病高血壓患者,并發心腦血管疾病比例明顯高于無高血壓患者。糖尿病并發高血壓還容易發生腦血管意外,冠心病及高血壓性心臟病,糖尿病腎臟病變,眼底病變,周圍動脈硬化及壞疽。

1.蛋白尿早期糖尿病腎病無臨床蛋白尿,只有用放射免疫方法才能檢測出微量蛋白尿。臨床糖尿病腎病早期惟一的表現為蛋白尿,蛋白尿從間歇性逐漸發展為持續性。

2.水腫臨床糖尿病腎病早期一般沒有水腫,少數病人在血漿蛋白降低前,可有輕度水腫。若大量蛋白尿,血漿蛋白低下,水腫加重,多為疾病進展至晚期表現。

3.高血壓在1型無腎病的糖尿病病人中高血壓患病率較正常人并不增加,2型糖尿病病人伴高血壓較多,但若出現蛋白尿時高血壓比例也升高,在有腎病綜合征時病人伴有高血壓,此高血壓大多為中度,少數為重度。

4.腎功能衰竭糖尿病腎病進展快慢有很大的差異。有的病人輕度蛋白尿可持續多年,但腎功能正常,有的病人尿蛋白很少,可快速發展出現腎病綜合征,腎功能逐漸惡化,最終出現尿毒癥。

5.貧血有明顯氮質血癥的病人,可有輕度的貧血。

6.其他臟器并發癥表現心血管病變如心力衰竭、心肌梗死。神經病變如周圍神經病變。累及自主神經時可出現神經源性膀胱。視網膜病變,糖尿病腎病嚴重時幾乎100%合并視網膜病變,但有嚴重視網膜病變者不一定有明顯的腎臟病變。當糖尿病腎病進展時,視網膜病變常加速惡化。

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糖尿病腎臟病變分期:

Mogensen曾根據1型糖尿病腎功能和結構病變的演進及臨床表現將1型糖尿病腎病分為5期,這在一定程度上也適用于2型糖尿病腎病。

Ⅰ期:表現為腎小球濾過率增高和腎體積增大,新診斷的1型糖尿病人就已有這種改變,與此同時腎血流量和腎小球毛細血管灌注及內壓均增高。這種糖尿病腎臟受累的初期改變與高血糖水平一致,是可逆的,經過胰島素治療可以恢復,但不一定能完全恢復正常。這一期沒有病理組織學的損害。

Ⅱ期靜息期:即正常白蛋白尿期。這期尿白蛋白排出率(UAE)正常(<20μg/min或24h),運動后UAE增高但休息后可恢復。這一期腎小球已出現結構改變,GBM增厚和系膜基質增加,GFR多高于正常并與血糖水平一致,GFR>150ml/min或UAE>30μg/min的病人以后更易發展為臨床糖尿病腎病。Ⅰ、Ⅱ期病人的血壓多正常。

Ⅲ期隱形期:也叫早期糖尿病腎病期(incipientDN)。據對一組糖尿病人長隨診的結果,早期糖尿病腎病的發病率為16%,多發生于病程>5年的糖尿病人,并隨病程而上升。主要表現為UAE持續高于20~200μg/min(相當于30~300mg/24h),初期UAE20~70μg/min時GFR開始下降并接近正常(130ml/min)。高濾過和長期代謝控制不良可能是病人持續微量白蛋白尿的原因。這一期病人血壓輕度升高,降低血壓可部分減少尿微量白蛋白的排出。病人的GBM增厚和系膜基質增加更加明顯,已有腎小球結節型和彌漫型病變以及小動脈玻璃樣變,并已出現腎小球荒廢。

Ⅳ期:臨床糖尿病腎病或顯性糖尿病腎病(overtDN)期。這期的特點一是大量白蛋白尿,UAE>200μg/min或持續性尿蛋白>0.5g,為非選擇性蛋白尿。二是有血壓增高。約3/4病人出現高血壓。病人的GBM明顯增厚,系膜基質增寬,荒廢的腎小球增多(平均占36%),殘余腎小球代償性肥大。彌漫型腎損害病人的尿蛋白與腎小球病理損害一致,嚴重者每天尿蛋白量>2.0g,往往同時伴有輕度鏡下血尿和少量管型,而結節型病人尿蛋白量與其病理損害程度之間沒有關系。臨床糖尿病腎病的特點,不像其他腎臟疾病的蛋白尿,不因GFR的下降而減少。隨著大量尿蛋白丟失可出現低蛋白血癥和水腫,但典型的糖尿病腎病“三聯征”——大量蛋白尿(>3.0g/24h)、水腫和高血壓,只見于30%的糖尿病腎病患者。糖尿病腎病水腫多比較嚴重,對利尿藥反應差,其原因除血漿蛋白低外,至少部分是由于糖尿病腎病的鈉潴留比其他原因的腎病綜合征嚴重。這是因為糖尿病腎病患者腎小管功能障礙出現較早,近曲小管對水、鈉重吸收增加。此外胰島素改變了組織中Na+,K+的轉運,無論是1型病人注射的胰島素或2型病人本身的高胰島素血癥,長期高胰島素水平能直接增加遠曲小管對鈉的重吸收,使水腫加重,高鈉飲食鈉潴留更明顯。這一期病人的GFR開始下降,但大多數病人血肌酐水平不高。

Ⅴ期:即終末期腎功能衰竭。由于腎小球基膜廣泛增厚,腎小球毛細血管腔進行性狹窄和更多的腎小球荒廢,腎臟濾過功能進行性下降,平均每月約下降1ml/min,導致氮質血癥和腎功能衰竭,最后病人的GFR多<10ml/min,血肌酐或尿素氮顯著增高。此期尿蛋白仍持續存在,使低蛋白血癥不斷加重,并伴有嚴重的高血壓和水腫。病人普遍有氮質血癥引起的胃腸道反應如食欲減退、惡心嘔吐和貧血,并可繼發嚴重的高血鉀、代謝性酸中毒和低鈣搐搦,還可繼發尿毒癥性神經病變和心肌病變。這些嚴重的合并癥常是糖尿病腎病尿毒癥病人致死的原因。

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病理生理:

1.代謝紊亂包括糖代謝紊亂和脂代謝紊亂,主要為高血糖。

(1)腎小球組織蛋白的非酶糖化:蛋白質的非酶糖化可改變GBM和系膜區基質蛋白的理化特性,促進GBM通透性增加、GBM增厚和系膜區基質增加。上述作用已在動物實驗中應用氨基胍直接阻斷組織蛋白的非酶糖化而證實。

(2)山梨醇旁路代謝的活化:可損害腎小球毛細血管內皮細胞和足突的功能和結構,破壞GBM結構的完整性,尿蛋白排泄增加。醛糖還原抑制劑對其有一定的防治作用。

(3)蛋白激酶C活性增加:高血糖可激活細胞內蛋白激酶C信息傳導途徑,導致一系列生化和病理生理改變,參與DN的發生和發展。應用其拮抗藥或抑制劑可一定程度上防治DN的發生。

(4)高血糖可使腎小球系膜細胞表達和合成膠原蛋白(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型膠原蛋白),層黏蛋白及纖維連接蛋白等增加,加之非酶糖化使上述蛋白的降解減慢,促進系膜區細胞外基質增加和擴張。

(5)細胞因子:體外試驗、動物實驗及一些臨床病理分子生物學研究報道,高血糖可使腎實質細胞(主要包括系膜細胞和腎小管細胞等)表達和合成多種細胞因子如β-轉化生長因子(TGF-β)、結締組織生長因子(CTGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、腫瘤壞死因子(TNF)、內皮素(ET)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)及白介素-8(IL-8)、纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)等增加,因此在細胞因子水平阻斷其病理作用,是今后值得研究的防治DN的重要途徑之一。

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2.高脂血癥脂質代謝紊亂參與了腎小球硬化(包括DN)和腎小管的損傷,近年來對此已引起廣泛重視。糖尿病患者常伴有脂質代謝紊亂,DN的出現進一步加重之,尤其糖尿病患者與非糖尿病患者相比常伴氧化和糖化修飾的LDL增高。高脂血癥促進腎小球硬化的機制可能為:

①脂質在腎小球和腎間質沉積,沉積的脂質可進一步被氧化和糖化,巨噬細胞向腎小球聚集,吞噬攝取已被修飾的LDL,轉為泡沫細胞,促進腎小球硬化;

②巨噬細胞和泡沫細胞釋放的細胞因子如:PDGF、IGF-1、TGF-β和TNF等增加,進一步刺激系膜細胞增殖和分泌細胞外基質;釋放各種化學趨化因子使巨噬細胞和單核細胞在系膜區聚集;巨噬細胞和泡沫細胞釋放活性氧使沉積的LDL進一步氧化,介導腎小球和腎間質的損傷,氧化LDL尚通過作用于血管內皮細胞而使腎小球內壓增高;

③有學者認為高脂血癥對內皮細胞有直接的毒性作用,同時亦刺激系膜細胞增殖。

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3.腎小球血流動力學改變對DN的影響1982年Brenner和Hostetter等提出腎小球高濾過學說,他們認為:在各種基礎疾病引致腎小球高濾過后,持續的腎小球高灌注、高濾過,其中尤其是腎小球跨壁毛細血管靜水壓升高,可損害腎小球,加速腎小球硬化和腎功能衰竭。近年來許多動物實驗和臨床研究提示腎小球血流動力學改變在DN的發生和發展中起著重要作用,甚至可能是DN的始動因素。多年來人們一直注意到1型糖尿病的早期存在腎小球高濾過,其腎小球濾過率(GFR)可較正常人增高15%~40%,最近對2型糖尿病進行了較多的研究,亦發現相似的現象,有報告新診斷的2型糖尿病伴血壓正常、無蛋白尿者45%存在腎小球高濾過,濾過分數亦增加,提示腎小球毛細血管內壓增加。Mogensen等提出糖尿病伴腎小球高濾過者較無高濾過者易發生蛋白尿和腎小球硬化,但尚有爭議;Sampson等報道,6例僅有單側腎臟(該腎代償性高濾過和腎小球囊內高壓)的1型糖尿病患者皆發生DN;臨床還發現糖尿病伴單側腎動脈狹窄的患者,未狹窄一側腎臟發生典型的DN形態學改變,而狹窄側腎臟(該腎GFR和腎小球內壓明顯低于對側)則受到保護而未發生明顯DN改變;動物實驗亦顯示相似的結果,早期糖尿病大鼠整個腎臟及單個腎單位的GFR較正常大鼠增加40%,腎臟人球血管阻力的降低可使腎小球毛細血管血流增加和促使全身血壓易傳遞影響到腎小球毛細血管網,結果GFR和腎小球內壓增加;有作者進一步研究單側腎動脈鉗夾對DN的影響,結果顯示未用夾子血壓正常的糖尿病大鼠雙側腎小球病變一致,而采用單側腎動脈鉗夾的糖尿病大鼠兩側腎臟病變明顯不一致,未用腎動脈夾側腎臟受全身血壓的影響,其腎小球病變比較嚴重,而用動脈夾側腎臟病變明顯較輕;給糖尿病動物飼以高蛋白飲食,致GFR進一步升高,加速GBM增厚、系膜區擴張和蛋白尿增加。而應用血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)或TA1受體拮抗藥抑制腎內Ang-Ⅱ形成,相對擴張腎小球出球小動脈,明顯降低腎小球內高壓,可顯著預防或延緩糖尿病動物蛋白尿排泄增加和腎小球硬化的發生和進展。