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肾内分泌学:新的前沿
肾脏对生命是必不可少的。肾脏在体液和盐稳态以及维持血压方面的作用是众所周知的。然而,肾脏的生理作用远远超出了其排泄目的。它的多种内分泌功能仍在被发现和阐明,是肾内分泌学研究的热点。
肾脏内分泌学包括激素生理学和病理学的一些最重要的方面。然而,令人惊讶的是,这个问题似乎没有得到应有的重视。内分泌研究者们,也许正忙于糖尿病和代谢综合征的流行,或者更愿意关注“经典”腺体。肾科医生也同样忙于其他肾脏疾病,这些疾病似乎比肾脏内分泌异常更“真实”,更危及生命。
很难将肾脏生理学的内分泌方面与肾脏学分开,也很难将激素结构和功能的肾脏方面与内分泌分开。然而,对肾脏内分泌学或内分泌肾病学的子专业的关注是肯定必要的,因为它引起了医学从业者对这个领域中经常被忽略的,但重要的细节的注意。
肾脏具有多种内分泌功能;它分泌各种激素和体液因子:肾素-血管紧张素系统、促红细胞生成素和1,25二羟基维生素D3的激素。它还产生酶,如激肽释放酶,在其他遥远的地方产生激素。肾脏也是一个重要的生产“局部激素”或自分泌和旁分泌分子,如前列腺素,内皮素,肾上腺髓质素。不仅如此,肾脏是各种激素(如醛固酮、血管紧张素和利钠肽)的主要靶器官。它还受到其他激素疾病的影响。肾病以肢端肥大症、甲状旁腺功能亢进和糖尿病为特征。内分泌学和肾脏学在许多其他疾病中有重叠,如尿石症和某些遗传性疾病。
肾素-血管紧张素系统是肾内分泌学中最重要的方面之一。血管紧张素原是由肝脏产生的,血管紧张素主要在肺循环中形成,而肾素-血管紧张素系统的蛋白水解级联从肾素开始,肾素是从肾脏肾小球旁细胞释放的,具有自分泌和旁分泌作用。除了刺激肾素释放的机械信号、管状信号和交感信号外,激素也影响肾素的产生。心钠素和加压素抑制肾素的释放,而血管紧张素II、前列腺素E2和前列环素刺激肾素的释放。因此,肾脏是一个主要的内分泌靶器官,除了在非肾脏部位产生刺激激素外。
血管紧张素转换酶大量存在于肾脏近端小管刷状缘及其他部位。血管紧张素转换酶,也称为激肽酶Ⅱ,在肾素-血管紧张素系统活性的限速步骤中起着关键作用,并有助于肾内稳态。
AT1血管紧张素受体在肾脏和其他组织中均有表达,但AT2受体仅限于肾上腺髓质、大脑和性腺。通过AT1受体,肾脏再次成为内分泌靶器官。血管紧张素转换酶的意义远远超出肾素-血管紧张素系统。已有研究报道血管紧张素转换酶基因DD多态性与冠状动脉血运重建术后再狭窄的高风险以及肾脏疾病(包括糖尿病肾病和IgA肾病)的进展有关。
肾脏分泌另一种不太为人所知的激素,叫做尿扩张素,它是心钠素的一种形式,在N末端由四个氨基酸延伸,可能在调节远端肾单位的肾小管重吸收中起作用。肾脏也是产生C钠尿肽(CNP)的部位之一。肾脏也是这些激素的靶器官。所有三种利钠肽受体亚型都在肾脏中表达。肾小球中存在GC-A和清除(C)受体,而小管中存在GC-B受体。总的来说,利钠肽的作用就像肾素-血管紧张素系统的镜像,在全身和局部水平上都倾向于拮抗肾素-血管紧张素系统的作用。肾脏因此成为各种激素的生产地和战场。另一个重要的肾脏内分泌系统是激肽释放酶-激肽家族,包括激肽原、激肽释放酶、激肽和激肽酶。激肽原在肝脏合成,在肾脏被激肽释放酶降解。这种反应导致激肽的形成,激肽通过B1和B2受体发挥作用。B2受体也存在于肾脏中,并调节肾盐处理:近端小管中的高浓度激肽酶阻止激肽到达下游肾单位。然而,在集合管中发现了激肽受体,并提出了旁分泌作用来解释它们的存在。肾脏也产生一些“非肾”激素,如肾上腺髓质素,一种主要的肾上腺髓质肽,以及内皮素ET1、ET2和ET3
肾脏内分泌学的一个独特方面与促红细胞生成素的产生和红细胞生成的调节有关。促红细胞生成素是在肾皮质间质细胞中产生的,靠近近曲小管的底部,对缺氧的感觉作出反应。随着慢性肾衰竭的发展,促红细胞生成减少,出现“肾性贫血”。补充促红细胞生成素是当今公认的激素管理形式。
维生素D是在皮肤中合成的,当暴露在近紫外线下。活性形式1,25(OH)2D是最具生物活性的代谢物,在肾近端小管的线粒体中合成。另一种代谢物24,25(OH)2D也在肾脏中形成,如25,26(OH)2D。正如其他激素家族所讨论的那样,肾脏既是维生素D的产生器官,又是维生素D的靶器官。1,25(OH)2D通过增加近曲小管水平的电解质重吸收减少钙尿和磷尿。维生素D缺乏和过量有多种临床意义。
肾脏经常受到其他内分泌疾病的影响。肾病是糖尿病中一种独特且特征明确的疾病。其他激素异常如肢端肥大症、甲状腺疾病和甲状旁腺功能亢进也会影响肾脏结构和功能。这些实体也是肾内分泌学研究的一部分。
儿童的生长发育以及营养也是肾内分泌学家感兴趣的其他领域。适当的激素治疗可以恢复正常。同样,慢性肾病患者的生育问题,以及移植后的生育问题,值得肾内分泌学家特别关注。
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