肾病基础研究与临床治疗

第1章　原发性肾小球疾病 **节　急性肾小球肾炎 急性肾小球肾炎（AGN），简称急性肾炎，是临床常见的肾脏疾病。急性起病，以血尿、蛋白尿、高血压、水肿、少尿及氮质血症为常见临床表现。这是一组临床综合征，又称之为急性肾炎综合征。临床上绝大多数属急性链球菌感染后肾小球肾炎。急性肾炎常出现于感染之后，以链球菌感染*为常见。此外，亦可发生于其他细菌、病毒、寄生虫、立次克体、支原体、螺旋体、真菌和原虫等感染之后。 此外，不少原发性肾小球肾炎临床可表现为急性肾炎综合征，如膜增生性肾小球肾炎、IgA肾病和系膜增生性肾小球肾炎。许多全身性疾病如红斑狼疮、过敏性紫癜、感染性心内膜炎、血管炎等，亦可表现为急性肾炎综合征。某些药物引起的急性过敏间质性肾炎可有类似急性肾炎的表现。链球菌感染后肾炎多数为散发，但可呈流行性发病，于学校、集体或家庭中集中发病。本病主要是儿童疾病，是小儿时期*常见的一种肾脏病。多于5～12岁发病，以男性多见，男女比例约为2∶1，2岁以下罕见，可能与儿童进入集体生活环境后，**次接触β链球菌致肾炎株，又尚未产生特异性免疫力有关。本病很少累及中、老年人。目前在发达国家中如欧美等国，发病率已明显下降，该病已属少见，但在生活及工作环境等卫生条件较差的国家，发病情况未见好转。我国北方患者约90%以上发生于呼吸道链球菌感染之后，故春、冬季多见；南方不少患者发生于脓疱疮之后，多见于夏季。 一、病因 绝大多数急性肾炎与β-链球菌A族有关。链球菌致病作用有以下几个方面的证据：①肾炎起病前先有链球菌前驱感染，对未经青霉素治疗的急性肾炎患者，早期做咽或皮肤感染灶细菌培养，约1/4以上为β-溶血性链球菌阳性，急性肾炎患者血清抗链球菌溶血素O滴度大于1∶200者可达70%～80%，说明患者近期有链球菌感染史。②没有链球菌直接侵犯肾脏的证据。③自链球菌感染至肾炎发病有一间歇期，此期相当于抗体形成所需时间。④患者血中可检出对链球菌及其产物的抗体、免疫复合物。⑤血中补体成分下降。⑥在肾小球基膜上有IgG和补体成分的沉积。 二、病理 （一）发病机制 链球菌感染后肾小球肾炎（PSGN）为一类免疫介导性疾病，迄今多项研究致力于揭示该病的致病抗原性质、作用部位及其在自身免疫反应中所起的作用，但尚不明确。 1.链球菌抗原　目前研究较多的两种抗原是链球菌肾炎相关纤溶酶受体（NAPlr）和链球菌致热外毒素B（SPEB），两种抗原均可活化补体的旁路途径。NAPlr是一种有3-磷酸甘油醛脱氢酶活性的纤溶酶连接蛋白，为链球菌胞质抗原。在APSGN患者早期肾活检组织中可检测到NAPlr沉积，92%的APSGN恢复期血清中及60%的单纯链球菌感染者血清中可检测到NAPlr抗体。NAPlr与肾小球结合，激活血纤溶酶及补体的旁路途径，从而导致肾小球基底膜（GBM）的损伤，使免疫复合物沉积于上皮侧，吸引循环中的炎症细胞，炎症细胞及肾小球细胞释放多种生物活性产物，引起免疫损伤和炎症。体外试验也证实，NAPlr可诱导趋化因子及IL-6至系膜细胞，促进黏附分子的表达，产生炎症反应。 SPEB由化脓性链球菌产生，是一种带阳电荷的胞外纤溶酶连接蛋白受体，它的前体酶原（zSPEB）由致肾炎菌株分泌。在APSGN患者血清中可检测到高滴度的SPEB抗体，在这些患者的肾小球中也可检测到SPEB沉积。*近有学者研究了SPEB产生细胞因子的作用，发现SPEB可增加小鼠系膜细胞培养上清液的IL-6的水平。有学者进一步研究发现，在加入了SPEB及其前体的人单核细胞培养上清液中，IL-6、TNF-α、IL-8及TGF-β水平显著增加，这些细胞因子的产生可由注射SPEB多克隆抗体所阻断。这些研究表明，SPEB可与白细胞相互作用，从而触发一系列反应，例如产生细胞因子、促进白细胞增殖和黏附分子的表达，因此在免疫复合物形成之前即导致炎症反应。 2.自身免疫　如下发现证实，本病患者存在自身免疫现象：①疾病第1周，32%～43%患者血清中检出高滴度类风湿因子，其中IgG型高出IgM型2倍。②患者肾活检组织中，30%可见抗-Ig沉积。③本病死亡患者肾活检组织洗脱液抗体类型以IgG为主，抗链球菌抗性弱或无，而呈明显抗-IgG性。 抗-Ig产生机制尚有争论。实验表明，链球菌神经氨酸酶可致自身Ig脱氨酸化，从而诱发自身免疫反应和肾炎。由此，神经氨酸酶在PSGN发病机制中的作用仍在探索之中。多种致肾炎的链球菌菌株中均可分离出神经氨酸酶，而人免疫球蛋白是此酶较敏感的底物。此外，本型患者血清中可见活性神经氨酸酶和游离唾液酸。近来，肾活检组织中亦示有花生凝集素结合位点，提示可能Ig沉积处唾液酸丢失致游离半乳糖基暴露。综上所述，高度提示神经氨酸酶可能参与抗免疫球蛋白反应。除此之外，自身免疫亦可能是IgGFc段与链球菌细胞壁Ⅱ型受体相结合的结果，其与IgG自身抗原性显著升高相关联。需要强调指出，目前所有资料均无法证实自身免疫在发病中占核心地位或只是疾病偶发表现。 3.免疫反应部位和电荷依赖效应　传统认为，APSGN是一类循环免疫复合物沉积所致疾病，起病急。2/3患者于疾病第1周内经由C1q结合法可检出高水平循环免疫复合物，亦支持这一观点。然而越来越多的证据倾向于多种肾小球肾炎类型中发病机制主要为抗原-抗体原位反应，PSGN亦不例外。实验表明，注射中的中性或阴离子性循环免疫复合物无法透入肾小球基膜，故难以用传统发病机制解释本病特征性病理改变即上皮下沉积物的聚集。而前所提及的蛋白酶中阳离子电荷可诱发上皮下沉淀，即阳离子性抗原易于固定和通过GBM。抗体电荷性质同样具有重要意义，净电荷强阳性（pI＞9）的免疫球蛋白亚型可种植于净电荷呈阴离子性的基膜上，成为抗原的靶抗体。阳离子性免疫球蛋白和链球菌神经氨酸酶作用下唾液酸减少，在Ig等电点（pl）的阳离子化过程中起修饰作用。 抗原-抗体反应通过补体终末产物激活的化学趋化特性引起炎性细胞，尤其是中性粒细胞聚集，造成组织损伤。此外，目前逐渐认识到在PSGN急性期患者血清中，细胞免疫亦可能对发病起关键作用。实验模型中，单核细胞浸润与蛋白尿间存在时间关系，且抗巨噬细胞血清和环孢素治疗可消除蛋白尿。本型早期，CD4淋巴细胞和单核细胞在肾小球和肾间质的浸润提示免疫细胞的参与。总之，体液免疫和细胞免疫机制共同参与急性PSGN的发病。 （二）病理改变 肾脏较正常增大，被膜下肾组织光滑，早期行肾穿刺，可见典型的肾小球病变。发病4～6周后，病理不典型。 1.光学显微镜检查　基本病变为弥散性毛细血管袢及系膜区细胞增生（主要是内皮及系膜细胞）及细胞浸润（中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞等）。有以下几种类型。急性增生性病变，*常见。肾小球细胞成分增多，血管袢肥大，充满肾小囊，毛细血管有不同程度的阻塞，偶有小血栓形成。以内皮及系膜细胞增生为主，故病理上又称为毛细血管内增生性肾小球肾炎。此外，常伴有渗出性炎症，部分患者甚至以渗出性病变为主，主要是中性粒细胞浸润，称为“急性渗出性肾小球肾炎”。少数患者肾小球病变严重，毛细血管袢断裂，小血栓形成，红细胞自毛细血管内逸出，为坏死性炎症或出血性炎症。增生、渗出的程度在不同的病例可有很大的差别：*轻的病变仅有部分系膜细胞增生；重者内皮细胞也增殖，并可部分甚至全部阻塞毛细血管袢；更严重者形成新月体。 少数患者呈肾小球系膜细胞及基质增生为主。严重时将肾小球分隔成若干小叶，小叶中心有嗜酸样物质沉积，即中心小叶区透明样变。有些患者既有弥漫而严重的细胞增生及渗出，又有明显的系膜基质增生，并形成肾小球伪叶。至病程后期（数月至半年后）则多呈系膜病变，甚至局灶性硬化。另有个别呈膜性肾病病变的报告。 肾小囊中小新月体（毛细血管外增生）并不少见。有个别报告在原病理证实为急性弥散性增生性肾炎的基础上，于数天至数周内大部分肾小球有大新月体形成，属于急进型肾炎。 肾小管改变不突出。上皮细胞变性，近端曲管上皮细胞内含有吸收的蛋白质小滴，肾间质水肿，偶有中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞的灶性浸润。虽然肾小球毛细血管袢病变严重，但大部分无小动脉病变。 2.免疫荧光检查　可见以IgG及C3为主的颗粒状沉着，C3沉着强度大于IgG。常有备解素及纤维蛋白相关抗原（FRA）节段状沉着。偶可见IgM、IgA、C1q、C4等轻微沉着。按颗粒状沉积物分布可分为三型。 （1）星天型：约见于30%患者。较小的免疫球蛋白及C3呈弥漫、不规则分布于毛细血管袢及系膜区。毛细血管袢上的大沉积物较少见。此型之光镜下病理改变多为内皮系膜增生性肾炎。临床上见于起病的前几周内。 （2）系膜型：约见于45%患者。免疫沉着物主要见于系膜区，特别是蒂部。光镜下多呈系膜为主病变。见于青少年病情较轻者或疾病恢复期，星天型的恢复期可转变为本型，持续存在数月、数年而痊愈。 （3）花环型：约见于25%患者。沉着物沿毛细血管袢连续排列，系膜区沉着物相对较少。光镜下肾小球呈小叶改变。常见于成年男性，临床呈持续的大量蛋白尿，预后较差。而且5例重复肾穿刺可发现肾小球系膜增生硬化、节段的纤维性新月体。肾脏小血管及肾小管上很少见免疫沉着物。 3.电子显微镜检查　疾病早期可见电子致密物沉积及细胞增生、浸润。上皮下电子致密物形成驼峰为本病电镜表现的特点，其常在上皮细胞裂隙孔上，为不规则的团块状沉积，与基底膜外稀疏层之间有一分离层，于起病4～8周后逐渐淡化而成为一透明区。如驼峰样沉着物多而不规则弥漫分布并有中性粒细胞附着于其上，称为“不典型驼峰”，此时免疫荧光显微镜下常呈花环型病变，临床常有持续性大量蛋白尿，预后不好。 电子致密物分布与荧光显微镜下沉积类型有关，星天型以内皮下沉积为主，伴有上皮下、系膜区及基膜内沉积；系膜型以系膜区及近系膜区的内皮下沉着为主，毛细血管袢很少沉着物；花环型则以大量上皮下沉着为特点，也伴有较少的其他部位沉积。 （三）免疫病理 1.急性肾小球肾炎属于免疫复合物型肾炎。用免疫荧光方法可在肾小球上查见不规则的颗粒状沉积物（内含IgG、C3、备解素及微量C1q和C4）。电镜下可见此免疫复合物呈驼峰状沉积于基底膜外，均从组织学证实了免疫复合物的存在。 抗原（链球菌某种成分）、抗体（免疫球蛋白）形成免疫复合物。本病患者急性期时，常可测到血循环中免疫复合物（CIC），但已知CIC的出现没有特异诊断意义。在抗原、抗体量接近平衡，而且抗原量稍过剩时即形成大小适度的可溶性免疫复合物，在通过肾小球基底膜时滞留并沉积下来。另有学者认为链球菌抗原成分能与血液中的纤维蛋白原相结合，从而形成较大分子量的可溶性复合体沉积于肾小球系膜区，引起该细胞炎症反应。 链球菌抗原的某些带阳电荷成分，可通过电荷反应与肾小球结构相结合而形成“种植抗原”；NSAP可通过与肾小球上链激酶C受体相结合而“种植”；这些种植抗原均可导致原位免疫复合物形成。 2.极少数患者呈抗肾抗体型肾炎，这些患者肾小球基底膜上有线状沉积物。可能链球菌菌膜抗原与肾小球基底膜有交叉抗原性，但这一交叉抗原性仅由个别研究工作所证实。 3.细胞介导免疫机制在本病中的作用：患者肾小球系膜区常可见单核细胞浸润，可提示肾脏局部细胞免疫反应，但细胞介导免疫在本病中的确切作用仍不清楚。 4.自体免疫在急性肾炎发病中的可能作用：这一可能性一直被人们关注，但缺乏有力证据。有报告指出，在2例具有本病典型临床及病理诊断的急性肾炎患者中，查到血清DNA与抗DNA（单链及双链）免疫复合物，且抗DNA抗体滴度升高。又有报告本病患者血中链球菌神经氨酸酶活性及游离神经氨酸酶（即游离唾液酸）水平均升高，表明致病链球菌的神经氨酸酶可使唾液酸从血液免疫球蛋白或组织（包括肾小球）中释放，导致自身免疫或使正常IgG的抗原决定簇暴露，进而形成抗自身