小儿糖尿病肾病

小儿糖尿病肾病病因

  小儿糖尿病肾病是由什么原因引起的?

  (一)发病原因

  近年来对于DN的病因进行了大量研究,取得了较大的成就,认为遗传易感性及高血糖(环境因素)是DN发生的启动因素(即病因),它们之间的相互作用导致DN的发生与发展,当然环境因素还有高血脂,高血压等其他因素,只不过高血糖要比它们重要得多。

  1.遗传易感性 近来研究发现DN有家庭聚集现象,在2-DM,有关文献报道则更多,无论是在1-DM或2-DM患者,如果先证病例并发DN,他的兄弟姐妹患DM后DN的发生率要明显增高,即使血糖控制很差,1-DM患者仅有35%最终发展为终末期DN,即使是严格控制血糖接近正常(包括DCCT研究)已经证明可明显改善或预防DN,但亦不能完全防止DN的发生与发展,因此目前已经有线索提示DN具有遗传易感性。

  (1)易感模式:目前推测DN的易感模式有3种,

  ①主要基因效应(major gene effect):指由于某一种主要基因多态性(或突变)与血糖控制不良之间相互作用而发生DN,

  ②平均基因效应(moderate gene effects):指由于几种基因多态性(或突变)共同与血糖控制不良之间相互作用而发生DN,这几种疾病等位基因独立地发生作用,并且出现相加作用,至于这些等位基因的作用所产生的总体效应,则要看它们在人群的出现频率;如果在人群的出现频率相类似,则它们每个所产生的作用较平均;如果某个基因出现频率较高,这个等位基因则产生主要基因效应,而其他几个等位基因则产生微小基因效应,

  ③多基因效应(polygenic effects)或微小基因效应(minor gene effects):指由于许多基因多态性(或突变)共同与血糖控制不良之间相互作用而发生DN,每个等位基因对DN遗传易感性只发挥微小作用。

  (2)易感基因:已经有许多作者在寻找DN的易感基因,而且亦发现了几个可能的候选基因,但尚未得出一致得结论,寻找DN易感基因在1-DM研究的较多,多数研究均证明血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensinⅡtype-1 receptor,AT1R)的基因多态性(或突变)频率在DN患者要显著高于无合并DN的患者,认为它可能发挥主要基因效应,至于血管紧张素原(angiotensinogen,AGT)基因及血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)基因多态性(或突变)与DN的关系尚未得出一致得结论,在研究主要基因效应及微小基因效应方面,传播不平衡实验(transmission disequilibrium test,TDT)较病例对照研究具有很高的特异性,有人利用TDT方法来研究AGT及ACE基因多态性(或突变)与DN的关系,发现它们与DN有关,认为可能发挥微小基因效应,在2-DM,一个大型的Pima印第安人家族研究发现AT1R基因多态性(或突变)频率在DN患者要显著高于无合并DN的患者,认为它可能发挥主要基因效应;但是在其他人群研究没有发现一致的结果,另外,对AGT,ACE,激肽及心房钠尿肽醛糖还原酶等基因多态性(或突变)频率与DN关系的研究亦未得出一致的结论,由于2-DM并发DN患者的父母不少已不在人世,因此利用TDT进行家族研究较困难,故亦不能确定这些基因是否是发挥微小基因效应。

  2.高血糖 DN的发生,发展除了与遗传有关外,高血糖也起着非常重要的作用,大量研究均显示严格控制血糖可显著降低发生DN的危险性,高血糖又是如何导致DN,这一点尚未完全阐明,但是许多研究显示,高血糖可激活肾脏许多局部内分泌激素(或细胞因子),目前的研究发现这些物质与DN的发生发展有密切关系,当然DN的发生机制还包括血液流变学异常,红细胞带氧功能障碍,山梨醇旁路亢进等因素,不过这些因素或多或少与肾脏局部内分泌激素(或细胞因子)有关。

  (1)肾素血管紧张素系统(renin angiotensin system,RAS):研究发现DM大鼠肾组织中(angiotensinⅡ,ATⅡ)水平明显增高,肾组织中AT1R表达亦明显增加,而且临床及实验研究均证明应用ACE抑制剂能有效预防DN的发生与发展。

  (2)肾脏局部生长因子:研究发现多种肾脏局部生长因子均与DN的发生,发展密切相关,如胰岛素样生长因子,血小板源生长因子及转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)等,它们可刺激肾系膜细胞增殖,系膜外基质沉积增加,其中TGF-β1研究较多,有研究显示DM大鼠肾组织中TGF-β1表达明显增加,重要的是应用ACE抑制剂后又可明显下降,因此,认为其在DN发病中可能起着关键性作用。

  (3)内皮素(endothelin,ET):ET具有强烈的收缩血管作用,其中以ET1作用最强,目前已知它可刺激肾系膜细胞增殖,实验研究发现DM大鼠肾组织中ET1及其受体表达均明显增加,而且应用ET1受体拮抗药可防治,DN,另外,体外研究显示TGF-β1可增加肾小管细胞ET1表达。

  (4)一氧化氮(nitric oxide,NO):NO具有强烈扩张血管作用,它是在NO合成酶(NO synthase,NOS)作用下由L-精氨酸作供体合成的,NOS有2种,结构型NOS及诱导型NOS(inducible NOS,iN-OS),DM大鼠早期肾组织中iNOS表达及NO含量增加,认为可能与早期的肾血流量增加有关,在DM大鼠后期的肾组织,iNOS表达无明显增加,结构型NOS表达及NO含量均明显下降,有人以L-精氨酸治疗DM大鼠可预防DN的发生,而长期应用NOS抑制剂则可加速DM大鼠的肾小球病变,提示NO可防止DN的发生与发展,上述研究提示,NO可保护DM大鼠后期的肾小球病变,同时有许多研究显示肾组织NO与ATⅡ及TGF-β1之间可相互调节。

  (二)发病机制

  糖尿病肾病是多种因素造成的损害,迄今尚未完全阐明,除高血糖,激素失衡,肾脏血流动力学紊乱等诸多因素外,肾脏微血管病变是引起肾小球基膜结构改变,肾小球损害,通透性增加而产生蛋白尿的主因,此外,高危因素包括遗传缺陷,种族影响,是否存在高血压及血糖控制,饮食中蛋白摄取等因素,均与糖尿病肾病发生与进展有关,至于免疫机制在肾小球损害中的作用,尚缺乏有力证据,本症具有以下病理变化:

  1.肾小球硬化症 有结节样硬化和弥漫性硬化两型,前者为典型的Kimmelstiel-Wilson(K-W)损害,约见于半数患者,这种病变出现在肾小球周边部毛细血管襻,对糖尿病肾病的诊断具有特异性,后者更多见,但非糖尿病肾病所特有。

  2.血管损害 表现为动脉硬化,入球和出球小动脉壁均有玻璃样变性,有别于非糖尿病的高血压患者所见,

  3.肾小管-间质损害 包括肾小管上皮细胞退行性变性,小管萎缩,间质水肿,纤维化以及细胞浸润。

小儿糖尿病肾病专家答疑

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