蛋白尿加速肾小管损伤的作用机制刘俊

·综述·蛋白尿加速肾小管损伤的作用机制刘俊陈香美【摘要】在慢性肾脏病进展过程中最为常见的临床表现是不同程度的蛋白尿。

越来越多的研究表明，持续性蛋白尿与肾小管损伤紧密关联，其在激活肾小管结构损伤和功能障碍中发挥重要的病理生理作用，其机制包括激活内吞受体途径、活化补体、激活肾素血管紧张素系统（ＲAS）、上调趋化因子和诱导细胞凋亡等作用机理。

本文详细阐述了蛋白尿加速肾小管损伤的作用机制，为临床蛋白尿相关性肾损伤的防治提供重要思路和关键靶点。

【关键词】蛋白尿；肾小管；激活；损伤Mechanisms of renal tubular injury acceleration by proteinuria Liu Jun，Chen Xiangmei．Departmentof Nephrology，Chinese PLA General Hospital，Chinese PLA Institute of Nephrology，State Key Laboratory ofKidney Diseases，National ClinicalＲesearch Center of Kidney Diseases，Beijing100853，ChinaCorresponding author：Chen Xiangmei，Email：xmchen301@126．com【Abstract】Proteinuria of different degrees is the most common clinical manifestation in theprogression of chronic kidney disease（CKD）．More and more studies showed that persistent proteinuria isclosely related to renal tubular injury，as urine protein components can play an important pathophysiologicalrole in the activation of renal tubular structural damage and dysfunction，the mechanism of which includesactivation of receptor endocytosis pathway，complement activation，activation of the renin-angiotensin system（ＲAS），up-regulation of chemokines，and induction of apoptosis，etc．This paper has elaborated on themechanism of renal tubular injury accelerated by proteinuria，providing important ideas and key targets forprevention and treatment of clinical proteinuria-associated renal injuries．【Key words】Proteinuria；Ｒenal tubule；Activation；Injury蛋白尿不仅是肾小球损伤严重程度的指标，其本身更是引起慢性肾脏病变持续进展的一种独立危险因素［1-2］。

在慢性进行性肾脏损害过程中，肾小管的结构重塑和病理演变是反映肾功能恶化程度和判断预后的重要病理指标。

越来越多的研究表明，持续性蛋白尿与肾小管慢性损伤指数的关系十分密切，其在激活肾小管结构损伤和功能障碍中发挥重要的病理生理作用。

该文就蛋白尿加速肾小管损伤的作用机制进行了综述。

一、蛋白尿激活肾小管内吞受体途径各种病理应激介导的大量蛋白尿，其主要成分如何被肾小管摄取并对其结构损伤产生诱导激活已成为目前研究的焦点。

研究证实，生理状态下，尿蛋白成分包括白蛋白、脂蛋白以及转铁蛋白等，摄取主要由近端肾小管内吞受体megalin和cubilin负责完成［3-4］。

megalin和cubilin都属于低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）受体家族，是参与病理应激状态下尿蛋白重吸收并激活肾小管损伤的重要内DOI：10．3877/cma．j．issn．2095-3216．2014．02．008基金项目：国家自然科学青年基金项目（81300598）作者单位：100853北京，解放军总医院肾脏病科、解放军肾脏病研究所、肾脏疾病国家重点实验室、国家慢性肾病临床医学研究中心（刘俊为博士后，现在四川省军区达州军分区医院）通讯作者：陈香美，Email：xmchen301@126．com 吞受体。

研究发现，megalin或cubilin基因缺陷的动物模型有明显的蛋白尿，但未见显著的肾小管病理结构改变［5-7］，说明megalin和cubilin基因缺失可对抗尿蛋白超负荷引起的肾小管损伤，反向证实二者在蛋白尿引起的肾小管损伤中发挥至关重要的病理生理作用；同时，这一现象在cubilin基因突变导致的Imerslund-Gr sbeck综合征中也予以证实［8-9］。

解放军总医院、解放军肾脏病研究所研究团队前期的体内外研究发现，反义cubilinＲNA转染可显著抑制白蛋白超负荷引起的肾小管炎症损伤和血管病变［10-11］，再次证实内吞受体cubilin激活是触发蛋白尿诱导肾小管损伤的关键。

新近的研究还显示，megalin活化后被剪切的游离C端进入细胞核，后者作为转录因子参与完成受调节的膜内蛋白裂解（regulated intramembrane proteolysis，ＲIP）过程，进一步诱导下游靶基因的表达而促进megalin介导的蛋白尿相关性肾小管损伤［12-13］。

此外，Diwaker等［14］通过体外培养肾小管上皮细胞，发现阻断白蛋白与megalin结合位点，并不影响白蛋白诱导的转化生长因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）激活，说明除megalin受体外，蛋白尿还可能通过激活其他受体途径引起肾小管损伤。

总之，明确蛋白尿激活肾小管内吞受体途径是进一步解析蛋白尿加速肾小管损伤机制的前提与关键，它将为临床拓展蛋白尿相关肾损伤的防治提供重要的科学思路。

二、蛋白尿介导肾小管损伤机制（一）蛋白尿激活补体途径加速肾小管损伤补体激活是蛋白尿引起肾小管损伤的重要机制。

补体是存在于体内血液和组织液中的一组活化后具有酶活性的蛋白分子。

尿蛋白超负荷可激活肾小管合成和分泌补体C3，诱导C3沉积和促进补体膜攻击复合物（C5b-9）形成，二者在蛋白尿引起肾小管损伤中具有重要作用。

临床研究显示，在伴大量蛋白尿的糖尿病肾病患者肾组织中发现，近端肾小管刷状缘C5b-9沉积显著增多，且与慢性肾小管损伤严重程度密切关联［15］；Gou等［16］研究发现，ANCA相关性肾小球肾炎患者肾小管C3a、C5a和C5b-9表达增高，且上述指标在尿中排泄显著增高，与血肌酐水平显著相关，表明尿蛋白超负荷活化补体途径加速肾小管损伤。

Nangaku等［17］通过构建蛋白尿肾病动物模型，发现C6缺陷小鼠肾小管间质纤维化程度和肾功能恶化均较对照组显著减轻，表明抑制补体激活可显著抑制蛋白尿引起的肾小管间质病变。

相关研究显示，C5b-9调控肾间质纤维化可能与诱导相关靶基因表达机制有关：C5b-9可上调肾小管IV型胶原和细胞热休克蛋白47基因（heat shock protein47，HSP47）的转录和表达［18］；C5b-9可通过激活B7-H1转录合成使肾小管Fas基因上调，后者在激活细胞内信号转导途径加速肾间质纤维化进程中起关键作用［19］。

此外，补体C3活化作为蛋白尿诱导肾小管损伤的关键环节，其重要作用目前受到广泛关注。

Sheerin等［20］通过构建阿霉素蛋白尿小鼠模型，发现在蛋白尿负荷诱导应激下，补体C3缺陷小鼠其肾小管炎细胞浸润和肾间质纤维化程度明显减轻，而这可能与补体C3沉积诱导的Ⅰ型胶原表达上调和加速肾小管上皮细胞转分化（epithelial to mesenchymal transition，EMT）关［21］。

在蛋白尿肾病状态下，补体C3可与肾小管表面受体C3a结合，此途径通过诱导肾小管TGF-β1上调，激活纤维化相关通路，促进尿蛋白负荷引起的肾小管肾间质纤维化进程［22］。

由此可见，免疫介导途径激活在蛋白尿负荷诱导肾小管损伤中的作用十分关键，探讨其作用机制对临床遏制蛋白尿相关性肾损伤具有重要的意义。

（二）蛋白尿激活NF-κB途径加速肾小管损伤越来越多的研究表明，核转录因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）途径激活是介导蛋白尿超负荷致肾小管损伤的重要信号通路。

高浓度白蛋白可通过激活NF-κB途径诱导MCP-1（monocyte chemcattractant protein-1，单核细胞趋化蛋白-1）、ＲANTES（regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted，调解活化正常T细胞表达和分泌的趋化因子）和IL-8（interleukin-8，白介素-8）的转录合成［23-24］；Dizin等［25］利用FITC标记白蛋白，追踪显示集合管内吞白蛋白可引起NF-κB p65核转位，导致NF-κB激活，同时纤维化相关基因包括TGF-β1和波形蛋白（vimentin）表达上调，表明白蛋白超负荷通过激活NF-κB途径加速肾小管损伤。

体外研究还发现，高浓度白蛋白和IgG作用肾小管上皮细胞可使活性氧（reactive oxygen species，ＲOS）释放增加，诱导蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）活化和NF-κB活性上调，而特异性PKC抑制剂可减少ＲOS生成，同时NF-κB活性下调［26］，提示PKC活化和ＲOS生成可能是NF-κB激活引起肾小管损伤的重要机制。

大量动物模型证实，NF-κB激活是引起蛋白尿相关性肾损伤的必要环节。

Ｒangan等［27］通过构建阿霉素肾病大鼠模型，发现肾皮质NF-κB活性增强，且与尿蛋白和肾小管间质炎细胞浸润显著相关；给予NF-κB特异性抑制剂二硫代氨基甲酸吡咯烷可显著抑制肾小管间质炎细胞浸润，但蛋白尿无明显改变；Takase等［28］将表达截短型IκBa的重组腺病毒载体（特异性NF-κB抑制剂）经肾动脉转入蛋白尿大鼠肾组织内，结果显示肾皮质NF-κB活性降低，血管内皮粘附分子-1（vascular cellular adhesion molecule-1，VCAM-1）、TGF-β和纤维连接蛋白（fibronectin，FN）表达下调，肾间质水肿和纤维化减轻，表明NF-κB靶向阻断可遏制蛋白尿引起的肾小管病变，反向证实NF-κB激活是蛋白尿诱导肾小管损伤的必要途径；相似的结果在Ghosh等［29］构建的5/6肾切除蛋白尿大鼠模型中也再次证实。