综述:肾脏功能储备的评估、分子机制与治疗靶点

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Renal Failure 3

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  本综述系统探讨了肾脏功能储备(RFR)在慢性肾脏病(CKD)早期诊断与干预中的核心价值,重点总结了其分子机制(如TGF、RAAS、SGLT2等通路)、评估方法(蛋白负荷试验与GFR测量)及治疗策略(SGLT2抑制剂、GLP-1激动剂等),为延缓CKD进展提供了新视角。

  

引言

慢性肾脏病(CKD)是全球重大健康挑战,尽管现有治疗方法不断进步,疾病进展的残余风险仍较高。肾小球滤过率(GFR)在生理或病理应激下可升高,其最大值与基线值的差异称为肾脏功能储备(RFR)。研究表明,RFR下降发生于CKD临床诊断前,且病理性RFR激活可能促进代谢、血流动力学、炎症及纤维化进程,最终驱动CKD进展。

肾脏功能储备的测量方法

基线GFR的评估

准确测量基线GFR是评估RFR的前提。临床推荐使用2009年CKD-EPI肌酐公式(成人)或CKiD公式(儿童),此外血清胱抑素C也被推荐用于GFR估算。这些方法成本低、操作简便,但受肌肉量、饮食、肥胖等因素干扰,需结合外源性标记物直接测量以提高准确性。

外源性标记物直接测量GFR

理想外源性标记物需满足自由滤过、无分泌/重吸收、生物惰性等条件,包括三类:
  1. 1.
    放射性药物(如51Cr-EDTA、99mTc-DTPA);
  2. 2.
    非放射性试剂(如菊粉、碘海醇);
  3. 3.
    荧光标记物(如FITC-sinistrin)。
    选择需根据患者具体情况权衡利弊。

RFR的评估

RFR通过蛋白负荷试验激发,常用公式为:
RFR (%) = (GFR负荷后 - GFR基线) / GFR基线 × 100%
健康个体GFR平均升高12%–16%,约28.9 mL/min/1.73 m2。蛋白负荷可通过口服(动物蛋白优于植物蛋白)或静脉输注氨基酸实现,剂量通常为1.0–1.2 g/kg体重。需注意体重标准化(理想体重更准确)及方法学差异对结果的影响。

RFR的激活机制

肾小管球反馈(TGF)

TGF是氨基酸负荷后GFR升高的核心机制。macula densa细胞感知NaCl浓度变化,通过SGLT2-NaCl通路或SGLT1-NOS1通路调节入球小动脉舒张。SGLT2抑制剂通过增加远端钠输送,激活腺苷信号收缩入球小动脉,降低肾小球内压,保护肾功能。

血流自动调节

肾脏通过肌源性反应和TGF机制维持血流稳定。肾血管树的不规则拓扑结构导致肾单位间血流差异,电信号通过缝隙连接蛋白(CX)和血管传导反应(VCR)实现跨单位通信,协调血管张力调整。

肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)

血管紧张素II(ANG II)通过激活T型钙通道(TCC)引起出球小动脉收缩,维持GFR。高血压患者RFR降低,ACEI/ARB类药物可能抑制蛋白负荷后的RFR反应。ACE2敲除小鼠高蛋白饮食后无高滤过,提示ACE2参与RFR调节。

激素与局部因子

  • 胰高血糖素:氨基酸负荷后升高,直接扩张肾血管并促进钠排泄;
  • 前列腺素:PGE2通过EP4受体舒张入球小动脉,高浓度时EP3受体激活反向调节;
  • 利钠肽:ANP和BNP通过cGMP信号促进血管舒张和钠排泄,间接提升GFR。

RFR丢失的机制

肾血管损伤

缺血-再灌注损伤后RFR持续下降,生理盐水输注可缓解血管充血和炎症细胞浸润,促进早期恢复。慢性ANG II刺激诱导炎症和纤维化,减少微血管密度,损害血管反应性。

肾小管功能障碍

尿生物标志物(如TIMP-2、IGFBP7)升高提示早期RFR丢失,与G1细胞周期停滞相关。高血糖状态下SGLT2上调促进钠重吸收,破坏管球平衡,导致高滤过和RFR下降。

高滤过状态

糖尿病肾病早期基线GFR升高,掩盖真实RFR水平,长期超负荷过滤加速肾损伤。

RFR的治疗干预策略

血压控制

高血压患者RFR反应减弱,卡维地洛等药物可部分恢复RFR,提示血压管理对维持肾血管适应性的重要性。

糖尿病管理

  • SGLT2抑制剂:减少高滤过,恢复TGF敏感性(如恩格列净);
  • GLP-1受体激动剂:抑制NHE3促进钠排泄,调节肾小球压(如利拉鲁肽);
  • 噻唑烷二酮类:通过PPAR-γ和Klotho通路减轻ANG II损伤(如吡格列酮)。

体重与脂代谢管理

肥胖者RFR降低,减肥可逆转高滤过。靶向肾脂代谢的药物(如FXR激动剂、PPARα激动剂、TGR5激动剂)减少脂质沉积,改善线粒体功能。

蛋白质摄入管理

短期高蛋白输注(如心脏术后)可降低AKI风险,但长期高蛋白饮食加速eGFR下降。SGLT2抑制剂可拮抗高蛋白引起的超滤。

结论

RFR是评估肾适应潜力的关键指标,其检测有助于CKD早期诊断、AKI恢复监测及治疗风险预测。蛋白负荷试验需标准化以提升结果可比性。分子机制涉及TGF、RAAS、代谢及激素网络,靶向SGLT2、GLP-1R等通路可延缓RFR丢失。未来需深化机制研究并推动临床转化,为CKD防治提供新思路。
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