肾脏结构和功能王瑞平

1、肾脏固有细胞的功能和作用，与受损后的功能变化 王瑞平一、肾小球毛细血管内皮细胞在肾脏纤维化中的作用：1、健康情况下，肾小球毛细血管内皮细胞的功能和作用：（1）内皮细胞具有维持肾小球毛细血管结构完整的屏障功能；是选择性滤过功能的第一道防线。其一，维持机械屏障的滤过孔的孔径为70-100nm，不使血细胞与大分子物质漏出。其二，因内皮细胞表面覆盖带有阴电荷的唾液酸蛋白，故维持着对电荷选择性的滤过屏障，有利地阻止带阴电荷的蛋白漏出。（2）内皮细胞具有抗凝与抗血栓形成的作用；（3）调节肾小球血流动力学作用：一是通过内皮细胞自身分泌与合成一系列体液因子，如：内皮素（ET）、前列环素（PGI2）、NO和凝血

2、因子等，来调节局部血流动力学和凝血过程；二是通过对肾小球系膜细胞的作用来调节肾小球的滤过功能。（4）内皮细胞与系膜细胞一起参与肾小球基底膜（GBM）的合成与修复。2、内皮细胞受损后的功能变化：（1）抗凝血活性下降，细胞内Ca2+吸引血小板的趋化，促进了血小板的粘附与聚集，并释放系列凝血因子如PDGF、TXA2、ADP、S-HT凝血，血小板因子参与外凝血，促使局部微血栓形成；（2）内皮细胞被激活，细胞表型发生改变（细胞形态、结构与功能发生改变。包括表面的表达因子）；（3）释放一系列细胞因子如IL-1，和肿瘤坏死因子（TNFa）等来吸引炎性细胞向毛细血管与系膜区浸润，同时并释放一系列的细胞因子而启

3、动纤维化过程。二、肾小球毛细血管上皮细胞在肾脏纤维化中的作用。1、健康情况下的上皮细胞的功能和作用：（1）上皮细胞是肾小球滤过屏障的一部分。一是：其滤过孔径是440nm，是滤过膜中最小的滤过孔径；二是：上皮细胞是合成富含阴电荷组成电荷屏障的，硫酸类肝素主要来源，将硫酸类肝素分布于肾小球基底膜（GBM）两侧；本身也覆盖带有阴电荷的唾液酸蛋白，共同维持滤过膜的电荷屏障。（2）合成和分泌PGE2、PGI2和血栓形成素TXA2；参与调解肾小球血流动力学。（3）上皮细胞可产生胶原（基底膜胶原的主要成分）与氨基多糖，并参与GBM的修复。2、受损后的上皮细胞功能变化。（1）上皮细胞受损后，其表面的C3b受体

4、促使免疫复合物沉积，并进一部脱落至上皮下，导致膜型肾病。（2）上皮细胞分泌产生IL-2，能抑制硫酸类肝素和唾液酸蛋白的合成。（3）上皮细胞被致纤维化细胞因子激活后，其细胞可转型为肌成纤维细胞（MyoF）参与细胞基质的合成，促使肾小球新月体形成，及肾小球硬化过程发生。三、肾小球系膜细胞在肾脏纤维化中的作用：1、健康状态下系膜细胞功能和作用。（1）对肾小球毛细血管袢有支持和保护作用；（2）有吞噬功能，吞噬一些沉积的大分子物质；（3）有收缩功能和舒张功能：控制毛细血管的血流量；调节滤过膜的滤过功能；调节膜的通透功能；（4）系膜细胞上有FC与C3b受体，参与免疫反应；（5）系膜细胞能合成和释放多种细胞

5、因子与生长因子，参与肾小球炎症反应；（6）系膜细胞可产生多种细胞外基质（ECM）参与GBM的修复与更新。2、受损后的系膜细胞的功能变化：系膜细胞受损后发生以下变化：（1）收缩与增生：系膜细胞收缩后可减少肾小球的滤过面积，降低滤过分数。系膜细胞增生是肾小球硬化的前奏。（2）系膜细胞表型转化：系膜细胞受损后，其表型转化被激活，释放与合成一系列致炎性细胞因子如PDGF和趋化生长因子如PGF-，该因子又可促使系膜细胞增生与表型进一步转化为肌成纤维细胞。（3）受损伤转型后的系膜细胞（肌成纤维细胞）合成、型胶原，该胶原不被基质金属蛋白酶降解，导致大量ECM积聚，促使肾小球硬化。（4）受损的系膜细胞在肾脏纤

6、维化中占据了中心位置。四、肾小管上皮细胞、肾间质成纤维细胞在肾脏纤维化中的作用。1、各级肾小管上皮细胞的功能：重吸收分泌和调节是肾小管上皮细胞的重要功能，也是肾脏之所以能调节和影响机体水和电解质稳态以及酸碱平衡的重要原因。肾小球滤过的滤液每天为200L可成人每日的尿量只有滤液的1/100。终末尿与肾小球滤液不仅在量上而且在成分上都有很大区别。其原因是由于滤过液在流经肾小管的过程中，其中99以上的水、电解质、葡萄糖、氨基酸和碳酸氢根被肾小管重吸收入血液，同时大量的钾离子、氢离子、氨离子和有机酸、有机碱等都分泌到肾小管液中，这样肾脏就起到了一个重吸收对机体可利用物质和排出体内代谢终末产物的作用，从而保持了体内水、电解质和酸碱平衡，对维持机体各系统功能的正常运行起了关键作用。2、受损后肾小管上皮细胞、肾间质成纤维细胞功能变化：（1）肾小管上皮细胞受损后，表型发生转化，本身被激活，释放一系列炎性介质与细胞因子，吸引炎症细胞、淋巴细胞、单核细胞等进入肾间质浸润导致肾间质的炎症性反应。（2）受损后表型转化的肾小管上皮细胞同时还释放一系列致纤维化细胞因子PDGF与生长因子TGF-与细胞因子IL-1，激活肾间质成纤维细胞，促使其增生。（3）被激活的成纤维细胞本身发生表型转化，成为肌成纤维