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本文聚焦肾单位数量，探讨其在日本人群中的变异性。研究发现日本人群肾单位数量较低，与高血压、慢性肾脏病（CKD）风险相关。文中还介绍了研究方法、种族差异及影响因素，对指导临床治疗和预防 CKD 意义重大。
引言
肾单位作为肾脏的功能单位，在维持人体液体平衡、调节血压以及排出代谢废物等方面发挥着关键作用。它一旦受损便无法再生，其数量对高血压和慢性肾脏病（CKD）的发病风险有着显著影响。以往认为每个肾脏约有 100 万个肾单位，但现代研究表明，个体肾单位数量差异巨大，从不足 20 万到超过 200 万不等。研究显示，日本人群的肾单位数量通常少于西方人群，尤其是高血压或 CKD 患者，这一现象暗示了遗传、发育和饮食等因素可能在其中起到作用。随着研究方法从最初的酸浸解法逐步发展到先进的立体学技术，人们对肾单位分布的认识不断深入，这对于预测疾病进展、制定保护策略以及改善移植效果至关重要。
肾单位数量研究的历史发展
20 世纪初，研究人员通过解剖和肾小球计数开启了肾单位定量研究的征程。酸浸解法，即溶解肾脏组织以便手动计数肾小球，为 “每个肾脏约有 100 万个肾单位” 这一被广泛引用的估计值奠定了基础。尽管该方法操作相对简单，但存在组织变形、肾小球分离不完全等缺陷。后来，研究方法逐渐向基本组织学技术转变，通过对组织切片染色并在显微镜下观察。不过，这种二维方法在准确计数跨多个切片的肾小球时面临挑战。20 世纪 70 - 80 年代，基于设计的立体学技术取得重大进展，解剖器和分割器原理被应用于死后肾脏，能准确且可重复地计算肾小球数量。基于设计的立体学技术已成为尸检肾脏中肾单位计数的金标准。近年来，基于模型的立体学技术通过将肾穿刺活检样本中的肾小球密度与 CT 或 MRI 确定的皮质体积相结合，实现对活体肾单位数量的间接估计。此外，多光子显微镜和微型 CT 等先进成像技术也在探索用于无创可视化肾小球，但仍需进一步验证。
肾小球密度在理解肾单位数量中的作用
肾小球密度（GD）是肾活检标本中衡量肾单位数量的重要独立指标，通过计算特定皮质区域内的肾小球数量得出，与肾单位总数密切相关，且在多种肾小球疾病中与临床结局显著相关。研究表明，IgA 肾病患者中，GD 较低的患者长期肾脏预后较差，提示 GD 可作为疾病进展的预测指标，有助于识别需要强化管理的患者。在其他肾小球疾病，如微小病变型肾病综合征和膜性肾病中也观察到类似规律。研究还发现，儿童蛋白尿患者的 GD 与早产、胎龄相关，强调了围产期因素对儿童肾脏结构的影响。
肾单位数量的种族和民族差异：全球及日本的研究洞察
澳大利亚原住民终末期肾病（ESRD）发病率极高，平均每个肾脏约有 68 万个肾单位，远低于西方人群的传统数值 100 万。这一现象与产前营养不佳、遗传易感性等因素有关，在某些非洲群体中也有类似情况，但并不一致。美国对非裔美国人和白人的研究显示，肾单位数量与高血压的关系较为复杂。日本人群依赖透析的 CKD 发病率居高不下，尸检研究表明其肾单位数量明显不足。研究发现，日本正常血压者平均约有 640,399 个非硬化肾小球，高血压患者约为 392,108 个，CKD 患者仅 268,043 个。高血压患者的单肾单位 eGFR（SNeGFR）显著高于正常血压者，反映了代偿性超滤；而 CKD 患者的 SNeGFR 相对于平均肾小球体积有所降低，表明晚期血管变化可能限制了静水压。
影响肾单位数量的关键因素
多个因素影响肾单位的初始数量及后续的肾单位丢失。出生体重是影响肾单位数量的重要因素，低出生体重婴儿在成年后肾单位数量往往较少。在日本，许多老年人出生于二战时期，当时母亲营养不良和健康状况不佳，可能限制了肾脏发育，这些人在老年时肾单位数量明显减少，高血压和 CKD 风险增加。成年后，肥胖和高盐饮食会加剧肾小球超滤，导致功能性肾单位逐渐减少。高盐饮食会加重高血压，对肾小球造成机械压力；肥胖则增加代谢需求，使单肾单位滤过率升高至有害水平，长期作用会加速肾小球硬化，损害肾脏储备功能。从中年开始，肾脏结构和功能会发生可测量的变化，部分原因是肾灌注不足，导致肾小球滤过率缓慢下降。组织学研究证实，老年人肾脏中完整的肾小球数量减少，与肾单位总数随年龄减少的现象相符。反复使用肾毒性药物，如非甾体抗炎药和某些抗生素，会诱发急性肾损伤，并加速慢性损伤。放射检查中使用的造影剂也会增加肾损伤风险，尤其是对于肾单位数量已减少的人群。
肾单位数量研究在临床实践中的应用
了解患者个体或群体的肾单位数量，有助于阐明高血压的发病机制、指导 CKD 的风险分层和制定治疗干预措施。肾单位数量低意味着剩余肾单位需承担更大的滤过负担，引发超滤现象，增加肾小球内压力，导致结构改变，最终通过硬化使肾单位丢失。超滤概念分为涉及整个器官的肾超滤和关注单肾单位功能的肾小球超滤。单肾单位肾小球滤过率（SNGFR）通过总肾小球滤过率除以估计的肾单位数量得出。在肾单位数量大幅减少的情况下，每个肾单位工作负担加重，SNGFR 升高，进而导致微血管损伤、足细胞应激，最终使肾小球发生纤维化改变。日本队列研究显示，高血压患者常伴有 SNGFR 升高，这是代偿性超滤的表现；而晚期 CKD 患者 SNGFR 值变化较大，部分肾单位仍处于超滤状态，部分则接近滤过衰竭。通过肾活检获取小组织样本，染色识别肾小球，运用立体学方法测量 GD，并结合 CT 成像测量同一肾脏的皮质体积，两者乘积可较为准确地估计肾单位数量，帮助临床医生确定管理患者高血压和蛋白质摄入等风险因素的力度。新兴的基于成像的技术有望更直接地在体内量化肾单位，但目前尚未广泛应用。研究发现，肾单位数量与足细胞数量密切相关，保护足细胞健康的策略可能有助于减轻肾单位储备有限带来的不良后果。临床试验和观察性研究表明，调整饮食，尤其是限制蛋白质摄入，可改变 SNGFR，可能减缓肾单位数量低的个体的肾脏损伤。使用阻断肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统的药物降低肾小球内压力，对 SNGFR 较高的患者具有保护作用，这些药物干预可能打破超滤循环，减少肾单位丢失。
测量和利用肾单位数量的未来方向
尽管尸检研究通过基于设计的立体学技术仍是计数肾单位最准确的方法，但多种新兴方法正致力于实现对活体肾单位数量的可靠估计。基于模型的立体学技术已在专业中心应用，随着成像技术的进步，标准 CT 或 MRI 扫描有望提供更高分辨率的数据，减少对侵入性活检的依赖。研究人员还在探索使用多光子显微镜、光学相干断层扫描和新型造影剂等创新成像技术，早期对啮齿动物肾脏的微型 CT 扫描已实现对肾小球的高分辨率可视化，但将这些方法应用于人类临床环境，还需解决分辨率、辐射暴露和造影剂安全性等问题。在日本及其他低出生体重发生率较高的国家，公共卫生和卫生政策应着重改善孕妇营养，减少产前风险因素，促进胎儿肾脏健康发育，降低低出生体重发生率，有助于保证人群中更充足的肾单位初始数量。在成年期，采取饮食和生活方式干预措施，如减少高盐摄入、控制体重、避免反复接触肾毒性物质，可预防肾单位过早丢失。深入了解肾单位数量的变异性及其与高血压和 CKD 的相互作用，为个性化医疗提供了潜在机遇。随着研究人员不断完善结合肾脏大小、肾小球密度和人口统计学因素的计算公式，临床医生有望更准确地估计肾单位数量，从而制定更具针对性的管理策略，识别需要更积极控制血压或进行特定饮食调整以保护肾脏储备的个体。
结论
近期研究表明，不同人群的肾单位数量存在显著差异，日本人群的肾单位数量相对较低，这与高血压和 CKD 风险增加通过超滤机制相关。临床肾单位定量有助于更好地进行风险评估和优化治疗。未来的重点在于改进测量方法、深入理解疾病机制，并制定基于证据的方案以保护肾脏功能、改善患者预后。
