1、.,1,腎臟內(nèi)分泌,陳萍萍 2015.11.27,.,2,一、概述 二、各物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、生成部位、調(diào)節(jié)、生理作用、病理變化、臨床應(yīng)用,.,3,一、概述 1.內(nèi)分泌：人或高等動物體內(nèi)有些腺體或器官分泌激素，不通過導(dǎo)管，由血液帶到全身，從而調(diào)節(jié)有機體的生長、發(fā)育和生理機能，這種分泌方式叫做內(nèi)分泌。 2.外分泌：人或高等動物體內(nèi)，有些腺體的分泌物通過導(dǎo)管排出體外或引至體內(nèi)的其他部分，這種分泌物叫做外分泌。如唾腺、胃腺。 3.腎臟內(nèi)分泌：腎臟除了排尿、調(diào)節(jié)酸堿度、水和電解質(zhì)平衡的功能之外，它也是一個重要的內(nèi)分泌器官，主要分泌促紅細胞生成素、羥化的維生素D3、腎素、前列腺素、激肽等。,.,4,促紅細胞生成

2、素 (Erythropoietin EPO),EPO由腎臟和肝臟分泌的一種激素樣物質(zhì)，能夠促進紅細胞生成。 1906年法國人Carnot和Deflandre觀察到有種激素與紅細胞生成有關(guān) 二十世紀40年代,C.L.Krumdieck和其他研究者發(fā)現(xiàn)在貧血或低氧的血漿中存在一種因子可增加幼稚紅細胞的釋放 1950年,K.R.Ressman應(yīng)用外科連接的小鼠實驗證實存在體液調(diào)節(jié)機制,在實驗中,當(dāng)一只小鼠給予低氧情況時,小鼠出現(xiàn)骨髓紅系增生活躍 1953年,AllanJ.Erslev證實在貧血兔子的血漿中存在刺激紅細胞生成的活性物質(zhì),并在理論上提出如果這一物質(zhì)被分離,將有潛在的治療意義 1957年,

3、LeonO.Jacobson、Eugene Goldwasser、Walter Fried和Louis F. Plzak明確腎臟是產(chǎn)生促紅細胞生成素的器官 1977年,TakajiMiyake、CharlesKung和EugeneGoldwasser從一位再生障礙性貧血患者的尿中提純出人促紅細胞生成素 1983年,由Fu-KuenLin領(lǐng)導(dǎo)的研究小組和由Eugene Goldwasser領(lǐng)導(dǎo)的研究小組克隆、表達出人類促紅細胞生成素基因 1989年，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準了Epo在臨床上的使用,沿革,.,5,1、基因：人類epo基因位于7號染色體長臂22區(qū)(7q22)，由4個內(nèi)含子

4、和5個外顯子組成 2、結(jié)構(gòu)：EPO由165個氨基酸組成，包括多肽部分和糖鏈部分，不同類型促紅素的氨基酸多肽都是一致的，根據(jù)多糖部分的差異，促紅素分為和促紅素。EPO-含有較多的N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰神經(jīng)氨酸，總的含糖量也較EPO-高。型含34%的碳水化合物，型含26%的碳水化合物。,二、EPO的生化特征,.,6,三、EPO的生成及調(diào)節(jié),1、生成部位：腎臟皮質(zhì)和外髓部分小管周圍的纖維母細胞產(chǎn)生。但胎兒時期合成EPO的主要器官在肝臟。成年人主要在腎臟合成，在肝臟、腦內(nèi)也檢測到EPOmRNA的存在。 2、調(diào)節(jié)：腎臟（皮質(zhì)、外髓）局部含氧量較低(非貧血)刺激纖維母細胞EPO（低氧 低氧誘導(dǎo)分子-

5、1（HIF-1） 與EPO基因的增強子結(jié)合 啟動EPO轉(zhuǎn)錄 翻譯 修飾加工 EPO）,此外，NO、TNF、IL-1、 Ang及一系列生長因子都可以增強HIF的轉(zhuǎn)錄活性，提示不同的腎臟病狀態(tài)，即使沒有明顯缺氧也能導(dǎo)致HIF的激活。 貧血、激素水平、嗜煙習(xí)慣、PH值、晝夜節(jié)律也可調(diào)節(jié)EPO的生成。 人體正常血漿EPO水平在5-20IU/L。,.,7,受體位于紅細胞形成集落和原紅細胞表面，每個細胞表面受體數(shù)目小于1000，隨著紅細胞的分化和成熟，其表面受體數(shù)目逐漸減少，網(wǎng)織紅細胞和成熟紅細胞表面則沒有受體存在。 一個EPO分子與兩個受體細胞外功能區(qū)結(jié)合，改變受體的結(jié)構(gòu)，激活JAK2酪氨酸蛋白激酶，啟

6、動細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。 JAK/STAT途徑 JAK/PI3K途徑 JAK/Ras-ERK途徑,四、EPO的受體及受體后信號傳導(dǎo),.,8,1、促進紅細胞增生，保持合適的血細胞比容（Hct45%），以利于各組織器官獲得最佳氧氣供應(yīng) 2、減少非紅系細胞凋亡、促進血管新生：神經(jīng)保護作用；改善心梗后的心功能；保護視網(wǎng)膜；促進傷口愈合； 3、促進腎小管再生和功能的恢復(fù)（促紅細胞生成素能夠上調(diào)缺血再灌注損傷后腎臟Bcl-2的表達，通過Caspase-3（細胞凋亡剪切酶）途徑以發(fā)揮抗細胞凋亡作用，并與減輕小管間質(zhì)纖維化） 4、對損傷所造成的炎癥有明顯的抑制炎癥因子合成作用,五、EPO的作用,.,9,1、腎性

7、貧血：各種原因造成腎臟EPO產(chǎn)生不足或尿毒癥血漿中一些毒素物質(zhì)干擾紅細胞的生成或代謝而導(dǎo)致貧血，多為正細胞正色素性貧血。 2、rhEPO的運用： rhEPO與內(nèi)源性EPO糖鏈不同，目前我國市場可用的有兩種，rhEPO-和EPO-。 rhEP0-生物活性較rhEPO-高20%；半衰期長于EPO-；血清濃度顯著高于EPO-；EPO-的網(wǎng)織紅細胞反應(yīng)總體平均值顯著高于EPO-（12%） 劑量依賴性的，且皮下注射的半衰期長于靜脈給藥，一般皮下注射只需靜脈給藥劑量的50%-75%。此外對其治療反應(yīng)還受多種因素的影響，如缺鐵、葉酸、維生素B12，感染、炎癥、透析不充分等。 3、不良反應(yīng)：高血壓，尤以靜脈使

8、用使舒張壓升高明顯；血管栓塞；感覺異常；癲癇等,六、EPO與腎性貧血,.,10,1,25-(OH)2維生素D3,一、沿革 維生素D的發(fā)現(xiàn)是人們與佝僂病抗爭的結(jié)果。早在1824年，就有人發(fā)現(xiàn)魚肝油可在治療佝僂病中起重要作用。 1913年，美國科學(xué)家Elmer McCollum和Marguerite Davis在魚肝油里發(fā)現(xiàn)了一種物質(zhì)，起名叫“維生素A”，后來，英國醫(yī)生EdwardMellanby發(fā)現(xiàn)，喂了魚肝油的狗不會得佝僂病，于是得出結(jié)論維生素A或者其協(xié)同因子可以預(yù)防佝僂病。 1921年Elmer McCollum使用破壞掉魚肝油中維生素A做同樣的實驗，結(jié)果相同，說明抗佝僂病并非維生素A所為。

9、他將其命名為維生素D。 1923年威斯康辛大學(xué)教授Harry Steenbock證明了用紫外線照射食物和其他有機物可以提高其中的維生素D含量，并申請了專利。 1968年發(fā)現(xiàn)維生素D是在肝臟經(jīng)羥化作用轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^強生物活性的25-OH-D3 最后發(fā)現(xiàn),25-OH-D3可被位于腎臟的另一羥化酶系催化,轉(zhuǎn)變?yōu)樯锘钚愿鼜姷?,25-（OH）2-D3,.,11,二、1,25-(OH)2VitD3的生成,食物中攝入VD3 皮下儲存7-脫氫膽固醇 VD3,紫外線,與維生素D3結(jié)合蛋白結(jié)合,入血,肝臟,25-羥化酶,25-（OH）D3,入血,腎臟近端小管上皮線粒體中,1羥化酶,1,25（OH)2D3,24羥

10、化酶,24,25（OH）2D3活性很低,維生素D3結(jié)合蛋白由肝臟合成，它的水平不受VD3的影響 25-羥化酶存在于肝細胞的線粒體中，其催化的羥化反應(yīng)是底物依賴性，不受腎臟病的影響 1羥化酶除腎臟分泌外，在胎盤、單核/巨噬細胞、角質(zhì)細胞、骨細胞也有發(fā)現(xiàn)。,.,12,1,25（OH）2D3生成的調(diào)控因素,a.主要因素：鈣磷代謝的紊亂 血鈣-1羥化酶活化- 25-（OH）D3轉(zhuǎn)變?yōu)?,25（OH)2D3。 血磷- 1羥化酶活化- 25-（OH）D3轉(zhuǎn)變?yōu)?,25（OH)2D3。,甲狀旁腺-甲狀旁腺激素,促進骨鈣磷動員及腸道鈣磷的重吸收，糾正低鈣低磷- 1羥化酶活性,抑制甲狀旁腺素分泌、腎臟局部超短負

11、反饋- 1羥化酶活性，同時誘導(dǎo)24-羥化酶mRNA表達增加，啟動側(cè)鏈氧化，促進25-羥維生素D降解和排泄。,.,13,b.腎臟功能受損，有效腎單位減少- 1羥化酶生成減少- 1,25（OH)2D3 c.降鈣素、生長激素、胰島素、催乳素、雌激素、孕激素等均能刺激1,25（OH)2D3的產(chǎn)生.（生長發(fā)育、生殖繁衍時礦物質(zhì)需求增加） d.代謝性酸中毒、大劑量糖皮質(zhì)激素、成纖維細胞生長因子23等能誘導(dǎo)增強24-羥化酶抑制1,25（OH)2D3的產(chǎn)生,.,14,三、1,25-(OH)2D3的作用,1.對鈣的吸收（主動轉(zhuǎn)運為主） 腸道中：食物中鈣-小腸上皮細胞頂端膜上的鈣離子通道攝入-細胞內(nèi)鈣離子結(jié)合蛋白

12、-將細胞腔面?zhèn)肉}離子轉(zhuǎn)運至基底側(cè)-鈣離子轉(zhuǎn)出細胞（細胞基質(zhì)膜上ATP依賴性質(zhì)膜鈣泵主動轉(zhuǎn)運及Na-Ca交換）進入血循環(huán) 抑制PTH的分泌， PTH降低使遠端腎小管鈣的重吸收減少，增加尿鈣排泄，并減少骨鈣的轉(zhuǎn)運。 2.對磷的吸收（被動吸收為主） 但一小部分是能量依賴性的： 1,25（OH)2D3通過Na-K-ATP酶供能上皮細胞Na-P共轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，刺激磷的攝取。,.,15,3.對骨骼的作用 （1）調(diào)控成骨、破骨細胞的分化和功能：對破骨細胞的募集和分化起主要作用，最終形成完全成熟的破骨細胞；對成骨細胞前體細胞募集、分化到形成完全成熟的成骨細胞這一過程是減弱作用，并阻礙成熟的成骨細胞分化功能（型膠原

13、蛋白、堿性磷酸酶、骨鈣素、骨橋蛋白等） （2）維持骨和軟骨鈣化：維持細胞外液鈣磷的足夠濃度來保證骨的鈣化（間接作用） 4.對腎臟有保護作用:（1）抗炎，活性維生素D通過減少腎組織MCP-1等炎癥因子水平的表達，阻止巨噬細胞浸潤，下調(diào)TGF-1表達. (2)抗纖維化：1,25（OH)2D3可抑制TGF-1、FN而抑制腎間質(zhì)成纖維細胞的活化；活性維生素D直接與培養(yǎng)小鼠足細胞VDR結(jié)合增加Nephrin mRNA的水平,改善腎小球硬化。,.,16,5.其他 （1）循環(huán)血液中VitD水平與血壓和血漿腎素活性呈負相關(guān)，研究表明，通過抑制COX-2 -PEG2途徑,從而抑制腎素分泌。 （2）調(diào)節(jié)免疫:a.

14、天然免疫系統(tǒng)：增加抗菌肽、Toll樣受體、CD14從而增加單核巨噬細胞殺滅病原微生物，減弱樹突狀細胞的抗原提呈作用，還可減弱單核細胞向樹突狀細胞分化；b.獲得性免疫:在體外促使Th1向Th2轉(zhuǎn)化，抑制Th1介導(dǎo)的過度免疫，此外可使Th17分泌減少從而減少機體的過度炎癥反應(yīng)；直接調(diào)節(jié)B細胞的產(chǎn)生以及免疫球蛋白產(chǎn)生,可抑制漿細胞經(jīng)典途徑產(chǎn)生記憶細胞。 （3）胰島素抵抗密切相關(guān)：研究證實，1，25-二羥維生素D3可以直接抑制過氧化物酶體增殖物活化受體(PPAR-)的表達，并抑制3T3-L1前脂肪細胞向脂肪細胞分化，從而發(fā)揮其抗脂肪形成的作用，減少外周組織的胰島素抵抗；維生素D能夠直接激活過氧化物酶體

15、增殖物活化受體(PPAR-)，調(diào)節(jié)脂肪組織和骨骼肌中的脂肪酸代謝，從而改善胰島素抵抗,.,17,四、與疾病的關(guān)系,糖尿病腎?。?1,25（OH)2D3 能夠抑制高糖所致的糖尿病大鼠的腎臟系膜細胞的肥大。 腎間質(zhì)纖維化:1,25（OH)2D3可抑制TGF-1的下游因子人結(jié)締組織生長因子（CTGF）;可部分拮抗TGF-1引起的平滑肌肌動蛋白和細胞外基質(zhì)纖維連接蛋白表達增多，并具有劑量依賴性. VitD在慢性腎臟病治療中不良反應(yīng)包括升高血鈣以及加重高磷血癥。因此治療過程中應(yīng)監(jiān)測血鈣、磷水平。,.,18,腎素,腎素是第一個被認識的腎臟激素，是一種蛋白水解酶，分子量約4萬，主要作用是分解血管緊張素原形成

16、血管緊張素。,一、特點,.,19,1、腎素的表達：腎小球球旁器的顆粒細胞合成和分泌，少數(shù)由致密斑、間質(zhì)細胞、出球小動脈內(nèi)皮細胞合成 2、調(diào)節(jié) a.腎臟入球小動脈壓力下降-入球小動脈牽張感受器激活-腎素釋放增加 b.Na濃度降低-致密斑化學(xué)感受器激活-腎素釋放增加 c.支配入球小動脈壁的交感神經(jīng)活動增強也可引起腎素釋放增加 e.Ang-球旁器的AT1-上調(diào)胞內(nèi)Ca2+濃度，通過抑制腺苷酸環(huán)化酶的激活和通過激活磷酸二酯酶1c而降低cAMP的水平，抑制腎素分泌。 f.內(nèi)源性中間代謝產(chǎn)物（最具代表性的是琥珀酸），其與細胞膜受體（G蛋白耦聯(lián)受體）結(jié)合后，激活腎素釋放。 其他：酮戊二酸的受體GPR99、嗅

17、覺信號系統(tǒng)、維生素D、COX-2抑制劑、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子肽類家族的新成員Ucn，可能參與調(diào)控腎素的釋放，但具體機制不明確。,二、腎素的表達與調(diào)節(jié),.,20,1、將血管緊張素原轉(zhuǎn)化成Ang,在相關(guān)酶的作用下生成相應(yīng)的活性物質(zhì)而發(fā)揮作用 2、在培養(yǎng)的系膜細胞中腎素與腎素受體結(jié)合后，即使在大量的ACEI/ARB作用下仍可導(dǎo)致FN、PAI-1表達增加，主要刺激系膜細胞分泌TGF-1 發(fā)揮作用。 3、通過激活TGF-1途徑，促進動脈粥樣硬化。也有研究表明通過非Ang促進血管鈣化。,三、腎素的作用,.,21,RAS系統(tǒng)：腎素、血管緊張素原、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、血管緊張素及一些短肽和相關(guān)受體組成。其中

18、Ang是最主要的效應(yīng)分子。RAS系統(tǒng)存在于多種組織中，腎臟、心臟、腦內(nèi)、脂肪、腎上腺、胰腺、胎盤、性腺等。,四、RAS系統(tǒng),.,22,.,23,眾多腎臟疾病都與RAS過度興奮有關(guān)。 1、高血壓： Ang與AT1結(jié)合后可通過多種分子信號機制收縮血管，升高血壓，但在低腎素的高血壓病中阻斷RAS藥物治療亦有效，相關(guān)研究證實唯有腎臟局部存在AT1才可能發(fā)生高血壓及心臟病變，AT1興奮后導(dǎo)致尿鈉排泄障礙是導(dǎo)致高血壓的關(guān)鍵。 2、糖尿病腎病：Ang可以收縮出、入球小動脈，但對出球小動脈的收縮強度高于入球小動脈，使腎小球囊內(nèi)壓增高。腎小球毛細血管高壓和超濾過是糖尿病腎病的病理生理基礎(chǔ)。 3、蛋白尿： Ang

19、可以改變膜孔徑促進蛋白尿生成；血流動力學(xué)改變，增加腎小球囊內(nèi)壓；改變腎小球選擇濾過屏障，減少上皮足突上負電荷，影響足突上皮細胞裂孔間蛋白,五、與疾病的關(guān)系,.,24,4、腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化：,.,25,阻斷或降低RAS的活性已經(jīng)成為多種腎臟病治療的重要手段?，F(xiàn)臨床主要使用的有ACEI和ARB制劑。主要是降低蛋白尿，緩解腎小球濾過率的下將，延緩終末期腎病的發(fā)生。 但在長期應(yīng)用后會出現(xiàn)“血管緊張素逃逸現(xiàn)象”，近來腎素抑制劑-阿力吉侖問世，2010 年在中國上市，是目前應(yīng)用于臨床的第一個口服有效的非肽類腎素抑制劑。影響腎素活性、炎癥反應(yīng)、NO 代謝、氧化應(yīng)激等對心、血管、腎臟和腦等器官發(fā)揮

20、保護作用。,六、臨床應(yīng)用,.,26,前列腺素（PG）,一、發(fā)現(xiàn),1930年，von Enler發(fā)現(xiàn)人、猴、羊的精液中存在一種使平滑肌興奮、血壓降低的活性物質(zhì)，當(dāng)時設(shè)想此物質(zhì)可能是由前列腺所分泌，命名為前列腺素。 但實際上，前列腺分泌物中所含活性物質(zhì)不多，現(xiàn)證明，精液中前列腺素主要來自精囊。人體的精囊、肺、腎、腦、胃腸等，全身各組織細胞幾乎都可分泌前列腺素。,.,27,PG在體內(nèi)由花生四烯酸所合成，結(jié)構(gòu)為一個五環(huán)和兩條側(cè)鏈構(gòu)成的20碳不飽和脂肪酸。按其結(jié)構(gòu)，前列腺素分為A、B、C、D、E、F、G、H、I等類型。不同類型的前列腺素具有不同的功能。COX衍生的前列腺素對介導(dǎo)細胞凋亡、增殖、分化及調(diào)控

21、體液內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起到重要作用。,二、PG的生化特征,.,28,三、PG的生成與調(diào)節(jié),部位：腎髓質(zhì)乳頭部的間質(zhì)細胞 集合管細胞產(chǎn)生,.,29,四、PG的作用,1、對生殖系統(tǒng)作用：間接使睪丸激素分泌增加；也能直接刺激睪丸間質(zhì)細胞分泌。可增加大鼠睪丸重量、核糖核酸含量、透明質(zhì)酸酶活性和精子數(shù)量，增加精子活動。前列腺素維持雄性生殖器官平滑肌收縮，但大量前列腺素，對雄性生殖機能卻有抑制作用。 2、對血管平滑肌的作用：前列腺素E和前列腺素F能使血管平滑肌松弛，從而減少血流的外周阻力，降低血壓。 3、對胃腸道的作用：可引起平滑肌收縮，抑制胃酸分泌，防止強酸、強堿、無水酒精等對胃粘膜侵蝕，具有細胞保護作用。對小

22、腸、結(jié)腸、胰腺等也具保護作用。還可刺激腸液分泌、肝膽汁分泌，以及膽囊肌收縮等。 4、對神經(jīng)系統(tǒng)作用：前列腺素廣泛分布于神經(jīng)系統(tǒng)，對神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和活動起調(diào)節(jié)作用。 5、對呼吸系統(tǒng)作用：前列腺素E有松弛支氣管平滑肌作用，而前列腺素F則相反，是支氣管收縮劑。 6、對內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用：通過影響內(nèi)分泌細胞cAMP水平，來影響激素的合成與釋放。,.,30,7.對腎臟的影響 腎臟血流動力學(xué)：在正常情況下，PG很少影響GFR，但在特定的生理病理條件下特別是有效動脈循環(huán)血量減少的情況下。在低容量的情況下，增加的兒茶酚胺、血管緊張素和血管加壓素收縮腎動脈和外周動脈，它們的縮血管效應(yīng)可被腎內(nèi)前列腺素平衡，從而保護腎血流量。 PGES通過擴張入球小動脈來維持。致密斑在增加PG合成的同時，也增加血管緊張素的釋放，增加Ang的水平， Ang對出球小動脈的收縮甚于入球小動脈，從而增加腎小球內(nèi)壓力，維持容量缺失條件下GFR。 PGES的優(yōu)先擴張入球小動脈的作用被Ang進一步增強。 腎臟的發(fā)育：PG是促進腎臟發(fā)育的必要因素，靶向破壞COX-2基因而非COX-1基因?qū)е律L發(fā)育障礙，以腎小球發(fā)育不全及構(gòu)成皮質(zhì)包膜的囊下小管缺失