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JASN：肾病综合征新进展综述

     临床上把具有大量蛋白尿（> 3.5 g/24h）伴有低白蛋白血症、水肿、高脂血症（高甘油三酯血症及高胆固醇血症）及脂质尿等表现的一类疾病称之为肾病综合征（nephrotic syndrome，NS）。

一些原发性肾小球疾病（如微小病变性肾病[MCD]、局灶节段性肾小球硬化[FSGS]以及膜性肾病等）以及系统性疾病（如糖尿病、系统性红斑狼疮以及淀粉样变性）都可以表现为肾病综合征。

虽然病因各不相同，但这部分患者在病理生理、临床表现、并发症、治疗等方面具有一些共同特点。对这些「共性」的研究一直是肾脏病学者关注的热点。

一直以来，我们的教科书上对于肾病综合征的诊断标准几乎没有太大变化：

①大量蛋白尿：>3.5g/d

②低白蛋白血症：<30g/L

③水肿

④血脂升高

其中的①②两项为诊断必须

关于大量蛋白尿的标准，目前采用的是成年人要超过 3.5 g/d，但是对于儿童，肾病范围的蛋白尿定义为尿蛋白排泄率 >40 mg/h/m2（国内一般按50 mg/（kg?d）计算）

肾病综合征的临床表现中最核心的始动因素是大量蛋白尿，其他所有的临床表现都是在蛋白尿达到一定程度（阈值）之后方才出现。

教科书上，关于肾病综合征这几点（大量蛋白尿、低蛋白血症、水肿及高脂血症）的发病机制很多年都没有太大变化。事实上，在过去的几十年中，对上述各个表现的研究都取得了一定的进展。

来自伯明翰 Alabama 大学的 Sumant www.yihu.com 教授结合肾病综合征最新的一些研究成果，着重阐述了蛋白尿形成的分子基础及其和其他临床表现之间的内在关系、肾病范围蛋白尿阈值、高甘油三酯血症的发病机制等。

基于这些研究成果开发出来的治疗手段，已经成功的应用于蛋白尿的治疗，效果显著，让我们一起来分享这篇文章。

蛋白尿

书上讲蛋白尿的形成主要和肾小球滤过膜的分子屏障以及机械屏障受损、对蛋白质通透性增加有关。

但这个已经不能满足日益增长的实际需要。目前对于蛋白尿的研究已经深入到了分子层面，足细胞的损伤及异常是导致蛋白尿的关键因素，这一点已经基本得到共识。

足细胞表达的部分基因直接或间接参与了蛋白尿的形成。

按这些基因表达的蛋白质可分为：裂孔膜相关蛋白、细胞基质界面相关蛋白、细胞骨架相关蛋白、足细胞表面蛋白、转录因子以及足细胞分泌蛋白（经典的分法是：裂孔膜蛋白、顶膜蛋白、骨架蛋白以及基底膜蛋白）。

这其中的许多结构蛋白都是在检测疾病基因突变时发现的（如在常染色体隐形遗传的芬兰型先天性肾病综合征中发现编码 nephrin 的 NPHS1 基因突变，跨膜蛋白 nephrin（NPHS1）是编码裂孔膜的主要成分。

在家族性常染色体隐性遗传 FSGS 中发现编码 podocin 的 NPHS2 基因突变，podocin（NPHS2）仅表达于足细胞，主要位于裂孔膜插入处），在这些以蛋白尿为主要表现的疾病中，相关基因突变是具有特征性的变化。

还有部分是在研究老鼠的基因突变时发现的（如 neph1）。在绝大多数情况下，仅仅这些基因的改变并不能解释蛋白尿的形成。锌指蛋白的作用就是在研究不同基因表达的动物模型中发现的。

在足细胞分泌的蛋白中，和蛋白尿形成密切相关的是血管生成素样蛋白-4（Angptl4）和血管内皮生长因子（VEGF），这一点已经通过实验模型得到证实。

关于 Angptl4 在肾病综合征蛋白尿中的研究大多来源于 MCD，足细胞分泌的低唾液酸化 Angptl4 直接导致 MCD 蛋白尿形成，并且和 MCD 一系列重要的临床特点密切相关：对糖皮质激素敏感、选择性蛋白尿、肾小球基底膜（GBM）电荷屏障受损以及组织形态学改变。

尽管 MCD 的 GBM 电荷屏障消失和 Angptl4 有关，但蛋白尿的发生是否和 GBM 电荷屏障的急性消失有关仍未明确，Angptl4 和硫酸乙酰肝素蛋白多糖或 GBM 上其他蛋白之间复杂的相互作用也不是很清楚。

Angptl4 是这篇文章介绍的重中之重，我们对此都很陌生，结合手头的资料先简单介绍一下这个肾病综合征领域新「明星」。

血管生成素样蛋白-4（Angiopoietin-like 4，Angptl4），也被称为禁食诱导的脂肪因子（FIAF），过氧化物体增殖体激活受体 γ 血管生成素相关蛋白（PGAR）或者肝脏纤维蛋白原/血管生成素样相关蛋白（HFARP）。

人类 Angptl4 在肝脏、脂肪组织、血浆、胎盘、小肠和心脏组织广泛表达，在下丘脑、垂体有少量表达。

有意思的是，不同来源的脂肪组织表达并不一致：Angptl4 只在内脏脂肪组织表达，而在皮下脂肪组织和乳房脂肪组织不表达。

Angptl4 蛋白参与人体中许多病理生理过程，包括脂质代谢、糖代谢、肿瘤等，在本文我们重点关注的是其对于脂质代谢以及蛋白尿的作用。

人 Angptl4 基因位于 19p131，有 7 个外显子，编码包含 406 个氨基酸的糖蛋白，蛋白的相对分子质量为 45-65 kDa。

Angptl4 蛋白具有分泌型的信号肽结构，包括 N 端螺旋卷曲的四级结构（nAngptl4）和 c 端纤维蛋白原样结构域（cAngptl4），还有三个能被唾液酸化的糖基化位点。

体内的 Angptl4 蛋白主要以全长和截断蛋白两种形式存在，截断蛋白的分泌具有组织依赖性，肝脏分泌的是截断的 nANGPTL4，脂肪组织分泌的则是全长蛋白，它们的基础表达水平因人而异。全长 Angptl4 蛋白可以水解成 nAngptl4 和 cAngptl4。

上述两种截断蛋白形式是 Angptl4 蛋白在体内发挥重要生理功能必不可少的，例如，抑制 LPL 的主要是 nAngptl4，而 cAngptl4 则和整合素 β1、β5 以及胞外基质蛋白相互作用。

Angptl4 的表达受多种因素影响，包括禁食、缺氧、热量限制、摄入非酯化脂肪酸、怀孕和哺乳、TGF-β、PPAR-α 激动剂（非诺贝特）、PPAR-γ 激动剂（曲格列酮）、HIF-1α 激动剂（NiS04）、糖皮质激素（地塞米松）、PKC 激动剂（PMA）、血管紧张素受体阻断剂（缬沙坦）、生长因子 VEGF 等。

Angptl4 在肾病综合征中的作用主要来自对 MCD 的研究。有几个有意思的现象：

①通过基因转染使鼠足细胞特异性高表达 Angptl4，经过一段时间后发现尿蛋白明显增加，肾组织行病理检查提示 MCD 样改变，GBM 电荷减少，免疫电镜提示Angptl4穿过基底膜从足细胞（外）向内皮方向沉积（内）。

②MCD 患者足细胞、外周血、尿液中的Angptl4均升高。

③通过转基因技术使鼠脂肪组织特异性高表达 Angptl4 后，此时虽然外周血 Angptl4 是升高的，但是不会出现蛋白尿，肾脏病理检查也基本正常。

而足细胞分泌的另外一个和蛋白尿有关的蛋白是血管内皮细胞生长因子，主要参与了人血栓性微血管病（TMA）的发生。除足细胞分泌蛋白外，血浆中可溶性尿激酶受体浓度升高也参与了FSGS的发病。

足细胞分泌的蛋白（如 Angptl4）可以「横穿」GBM，和肾小球内皮细胞表面的「受体」相结合，参与肾小球局部反馈环。

最新的研究发现，在蛋白尿达到肾病范围时，机体会作出一系列的反应来降低蛋白尿，即系统反馈环。

主要由脂肪组织、骨骼肌及心脏分泌唾液酸化的 Angptl4 入血来降低蛋白尿，这个作用至少部分是通过与肾小球内皮细胞上的 αⅤβ5 整合素相结合来实现的。

这个机制体现了病理状态下「一方有难，八方相助」的机体自身调节机制，为研究蛋白尿时的全身系统变化打开了一个新的窗户。Angptl4 就是这样一个联系的桥梁。

目前已经清楚，足细胞分泌的低唾液酸化 Angptl4 是 MCD 蛋白尿发生的原因，也是糖尿病肾病蛋白尿形成的重要因素。

看到此处，有一个疑问：前面先说 Angptl4 是引起 MCD 蛋白尿的原因，这里又说脂肪组织/心脏/骨骼肌这些分泌的 Angptl4 可以降低蛋白尿？是不是矛盾？

各位莫急，继续往下看，且看且思考！

 

水肿

 

肾病综合征患者水肿的出现形式各不相同：在一些 FSGS 或MN中呈急性或亚急性出现；而在 MCD 中可以表现为爆发性，一夜之间肿起来；甚至在一些 HIV 相关的塌陷型肾小球病患者中可以全无水肿的表现。

水肿的影响因素很多，不同临床情况下，病因不同，水肿的表现也是各异，从病理生理的角度来讲，水肿的发生和低白蛋白血症、原发性肾性钠潴留以及外周毛细血管通透性增加有关。

低蛋白血症和水肿之间的关系就不再赘述了，这一点大家都很清楚，只提一点，除非为全身难治性水肿，否则一般不建议采用输注白蛋白的方式消肿。

原发性肾性钠潴留，主要发生在肾小管（更准确的讲，在远曲小管和皮质集合管顶端之间）。

Na -K -ATP 酶和选择性的钠通道（ENaCs）可能是钠重吸收的关键所在，但是其具体如何调节目前还不清楚。最近的研究表明，经肾小球滤过的纤溶酶原转变为纤溶酶后，可以介导集合管上皮细胞钠通道的蛋白水解酶活化。

我们知道利尿剂治疗最重要的靶点就是肾小管，按利尿效果强弱的次序，髓襻升支粗段、远端肾小球、集合管、近端小管上的转运体，都可以作为水肿治疗的靶点。

我们对水肿理解最少的可能就是外周毛细血管通透性的增加，且目前没有任何一个针对性治疗手段。作者非常看好这个领域的研究前景，认为有可能对难治性水肿的治疗有帮助。

相对而言，后面 2 点才是大家容易疏忽的。

高脂血症

肾病综合征的高脂血症包括高胆固醇学者以及高甘油三酯血症，教科书上只说高脂血症的形成和脂蛋白合成增加以及分解减少有关。

胆固醇的增加用肾病综合征低蛋白血症刺激肝脏代偿性过度合成脂蛋白来解释。

事实上，教科书上讲的另外一句话现在看来更加符合目前对高脂血症的认识：脂蛋白分解减少可能是高脂血症形成更加重要的原因。

 

1. 高胆固醇血症

 

肾病综合征患者总胆固醇及低密度脂蛋白（LDL）升高主要是获得性 LDL 受体缺陷所致（LDL 主要生理作用是转运内源性胆固醇，LDL 受体缺陷使得富含胆固醇的 LDL 从血液中清除减少）。

这种受体缺陷发生在哪个环节？

目前还不是很清楚，但发现在肾病综合征患者的肝脏可以表达正常 LDL 受体的 mRNA，这表明 LDL 受体缺陷发生在转录之后的环节。

另外一个现象就是，近期的动物模型发现，肾病综合征患者肝脏可以通过蛋白质原转换酶枯草杆菌蛋白酶/kexin9（PCSK9）（为一种丝氨酸蛋白酶）增加 LDL 受体降解（PCSK9 与 LDL 受体结合，导致后者降解加速）。

LDL受体缺陷导致细胞外胆固醇的摄取减少，机体肯定要通过其他方法来弥补这一块「缺失」的胆固醇。

目前发现主要是通过上调肝脏合成胆固醇的关键酶——HMG-CoA 还原酶的表达及其活性，刺激胆固醇的合成。同时肝脏负责胆固醇酯化的酶——胆固醇脂酰转移酶-2 活性也增加。

除此之外，部分血浆蛋白，如卵磷脂-胆固醇酰基转移酶（LCAT），从尿液中丢失，也会导致高胆固醇血症。

这是因为 LCAT 和胆固醇酯化有关，尿液丢失 LCAT 能降低肝外多余胆固醇的摄取，导致肝脏对胆固醇的清除下降。这个主要影响高密度脂蛋白（HDL）。

这些变化的确切机制以及和蛋白尿之间的分子关系尚未完全清楚。

 

2. 高甘油三酯血症

 

高甘油三酯血症的形成主要是甘油三酯的清除机制受损所致。血液中富含甘油三酯的主要是极低密度脂蛋白（VLDL）和乳糜微粒（CE），其中 CE 主要转运外源性甘油三酯及胆固醇，VLDL 主要负责转运内源性甘油三酯。

血液中唾液酸化的 Angptl4 绝大多数是由骨骼肌、脂肪组织以及心脏分泌的，这些唾液酸化的 Angptl4 通过和肾小球内皮细胞结合，发挥降蛋白尿的作用。

但同时，这些血液中的 Angptl4 也会抑制脂蛋白脂肪酶（LPL）的活性，导致高甘油三酯血症。

 

这里要提一下 LPL，它是甘油三酯代谢的限速酶，LPL 由脂肪细胞等肝外实质细胞分泌入血后，借助硫酸肝素等葡糖胺聚糖结合在毛细血管内皮上发挥作用。

 LPL 可以水解血液中的 CE 和 VLDL，生成甘油、脂肪酸。LPL 的单聚体没有活性，只有二聚体的 LPL 才能发挥分解甘油三酯的作用。

血液中的 Angptl4 会使 LPL 从有活性的二聚体形式转变为无活性的单聚体形式，这样甘油三酯就无法分解为游离脂肪酸（FFA），导致高甘油三酯血症。

这就是降蛋白同时带来的「副作用」。不管是二聚体还是单聚体形式的 LPL，在肾病综合征时都会从尿液中丢失。

蛋白尿和高甘油三酯血症通过 2 个负反馈环路（局部反馈环和系统反馈环）联系在了一起，下文会详细阐述。

低白蛋白血症

 

肾病综合征的低蛋白血症通常以血白蛋白 < 30 g/L 来界定，严格来讲低蛋白血症和低白蛋白血症是 2 个不完全一样的概念，但临床上一般没有特意加以区分，主要是因为肾病综合征时的蛋白尿以白蛋白为主，血液中降低的蛋白也大多是白蛋白。

肾病综合征低白蛋白血症的原因有：

①蛋白尿时白蛋白通过尿液丢失；

②肝脏代偿合成能力下降；

③可能还和白蛋白的分解代谢增加及分布异常有关。

低白蛋白血症的发病机制中最让人无法理解的谜团是：肾病综合征时肝脏代偿合成的白蛋白居然不足以补充经尿液丢失的白蛋白。

要知道正常肝脏每天合成的白蛋白可是有 12-14 g/天之多，在机体有需要时，这个合成能力还可以增加 3 倍。

每天合成这么多白蛋白，而尿液中丢失的蛋白明显没有这么多，按理说血液中的白蛋白不应该低啊？但似乎合成还跟不上丢失，否则也不会有低蛋白血症了。

那么还有一部分白蛋白哪里去了？

 

我们知道肾小管可以重吸收并分解一部分，肾病综合征时可达到约10 g/d。

 

低蛋白血症会给肾病综合征患者带来一系列的变化，我们经常关注的包括胶体渗透压下降、内分泌代谢的异常、高凝、易感染等。但现在发现，结合FFA的白蛋白变化也同样重要。

血浆 FFAs 通过 6 个高亲和力位点以及一些低亲和力位点与白蛋白非共价结合，这种结合的产物可以分为两类：一类为高FFA-白蛋白，一类为低 FFA-白蛋白。

就是说，结合于白蛋白上的 FFA 并不是一个固定值（打个比方可以是 6 个 FFA 结合一个白蛋白，也可以是 3 个 FFA 结合一个白蛋白）。

在肾病综合征时，大量白蛋白从尿液丢失，按理说上述两类结合了不同数目 FFA 的白蛋白应该机会均等从尿液中排出，可是事实却非如此，丢失的白蛋白主要是低FFA-白蛋白，至于为什么会这样，目前原因不明。

如此「偏心」会导致一个什么后果呢，就是血液中高 FFA-白蛋白的含量变相增加了。这部分低 FFA-白蛋白的丢失，伴随低白蛋白血症的发展，导致了血液中 FFA/白蛋白的比率升高。

机体会对这种情况进行「纠正」：骨骼肌、心脏以及脂肪组织摄取 FFA 增加（可以降低 FFA），分泌 Angptl4 增加（可以减少蛋白尿）。

这是高甘油三酯血症最主要的原因，也是机体的部分脏器（骨骼肌、心脏以及脂肪组织）通过分泌 Angptl4 入血来降低蛋白尿这样一个自身调节机制。

脂质尿

 

脂质尿一般认为是继发于高脂血症。HDL 因为体积相对较小，容易从肾小球滤过，因此大多数的脂质尿都是含 HDL 为主。

一般存在于卵脂体（富含脂肪的肾小管上皮脱落细胞）、脂肪管型、游离的脂肪球等。在偏振光下，含有大量胆固醇酯成分的可以表现为典型的马耳他十字。

 

1. 蛋白尿和其他临床表现之间的分子联系

 

在我们的印象中，作为肾病综合征始动因素的蛋白尿，和水肿等其他临床表现之间在分子层面上似乎没有太多联系。随着研究的深入，蛋白尿和这些表现之间的分子联系也逐渐呈现在我们面前。

目前仅仅确定的是蛋白尿和高甘油三酯血症之间的关系。蛋白尿和高甘油三酯血症的这种联系主要受 FFA-白蛋白的影响。

FFA是骨骼肌和心脏主要的能量提供者，以甘油三酯的形式储存于脂肪组织。正常情况下，这些器官摄取的 FFA 来源于下列 3 种方式：

①LPL 介导血液中的甘油三酯水解，释放 FFA；

②来源于食物、与白蛋白结合的 FFA（中链 FFA）；

③禁食状态下储存于脂肪组织中的甘油三酯脂解。这些器官同样高表达 LPL、Angptl4、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）家族成员（可以根据 FFA 摄取情况调节 Angptl4 的表达）。

肾病综合征时，低 FFA-白蛋白从尿液中丢失，导致体内高 FFA-白蛋白潴留，影响了 FFA-白蛋白的摄取平衡，更多高 FFA-白蛋白被机体吸收利用。

这些高 FFA-白蛋白摄取增加，会诱导局部的 Angptl4 表达上调，使得同组织的 LPL 失活，这样甘油三酯的分解就会减少，潴留体内引起高甘油三酯血症，且释放的 FFA 也会相应的降低。

为什么 FFA-白蛋白摄取增加会诱导 Angptl4 表达增加？目前考虑可能是通过 PPARs 途径实现的。

不同来源的 FFA 通过这种机制保持平衡，这也是局部负反馈调节的结果。

而且，这种局部负反馈从属于更大范围内的系统性负反馈环路，共同发挥降蛋白尿的作用。

骨骼肌、心脏以及脂肪组织释放的 Angptl4 是通过和肾小球内皮细胞上的 αⅤβ5 整合素结合，从而发挥降低蛋白尿作用的。

各种原因导致的肾病综合征患者体内血浆 Angptl4 水平都是升高的。在糖尿病大鼠模型给予小剂量人重组 Angptl4，发现其主要参与了系统反馈，而不是局部反馈，原因是系统反馈环的阈值较低。

通过限制 Angptl4 的上调程度，局部的反馈环路似乎可以降低系统反馈的效果。

总而言之，肾病综合征患者 Angptl4 降低蛋白尿及升高甘油三酯的作用依赖于外周器官（脂肪组织、心脏、骨骼肌）对 FFA-白蛋白的摄取增加，间接依赖于高 FFA-白蛋白不成比例的潴留。

2. 肾病范围蛋白尿阈值的分子基础

在蛋白尿没有超过肾病范围的阈值的时候，很少表现为浮肿、低蛋白血症以及水肿、脂质尿等。

在成人，我们定义这个蛋白尿的阈值为 3.5 g/d，但是这个阈值在不同的患者中具有较大的可变性，即使在同一个患者身上这几种表现也各不相同。这个蛋白尿阈值的分子基础到现在都没有搞清楚。

目前还只能以高甘油三酯血症的形成机制作为媒介来解释这个肾病范围蛋白尿阈值。

如前所述，高甘油三酯血症时，血液中高 FFA-白蛋白潴留，FFA/白蛋白比例增高，增高到一定程度（即「阈值」）后就诱导了部分脏器（心脏、骨骼肌及脂肪组织）Angptl4 的表达增加。

动物实验研究揭示，在少量蛋白尿时，血浆 FFA/白蛋白比值、血浆 Angptl4含量、外周器官 Angptl4 及 PPAR mRNA 的表达和无蛋白尿的对照组类似。但是在严重蛋白尿的时候，这些指标都会有明显升高。

因此，从高甘油三脂血症的角度看的话，肾病范围蛋白尿是 FFA/白蛋白比值升高的一个后续效应。

3. 在肾病综合征研究基础上发展出来的治疗手段

Angptl4 在肾病综合征中发挥着如此重要的核心作用，这也使肾病综合征的治疗出现新的变化：Angptl4 可以直接作为一种药物，也可以作为药物作用的一个靶点。

Angptl4 是一个「两面手」：

①同样的 Angptl4，如果被分泌到不同部位，也会发挥不同的生物学作用。比如在细胞外，Angptl4 会抑制脂质水解，但是在细胞内，Angptl4 却又促进脂质水解；

②Angptl4 是否唾液酸化也和其作用密切相关。如低唾液酸化的 Angptl4 可致蛋白尿，而唾液酸化的 Angptl4 则具有明显降蛋白尿作用。

既然血液中唾液酸化 Angptl4 具有降蛋白尿作用，那么可以想象，各种能够增加血液中唾液酸化 Angptl4 的手段都可以用来降低蛋白尿，比如注射人重组 Angptl4、使用 PPAR激动剂/糖皮质激素/FFA 补充剂/β 肾上腺素激动剂促进自身心脏/骨骼肌/脂肪组织分泌 Angptl4，这些方法可以通过系统负反馈环路发挥降蛋白尿作用。

但是我们也要看到，这些措施并不是十全十美。

首先，上述这些药物都具有一定的不良反应（多少人对糖皮质激素望而生畏？）。

其次，这些药物可以通过局部负反馈环路加重高甘油三酯血症。

再者，这些药物抑制了心脏、骨骼肌等脏器对FFA的摄取，更易发生脏器损伤（损伤阈值下降）。

有没有办法使得 Angptl4 既发挥其卓越的降蛋白尿作用，又减少或避免其上述不良反应？

人类的智慧是无穷的，通过基因技术已经实现了这个目的。

基因突变的人重组 Angptl4 在 FSGS 及糖尿病肾病的动物模型中具有非常显着的降蛋白尿作用，且不影响血甘油三酯水平。

这主要是 40 或 39 位氨基酸发生突变（Angptl4 抑制 LPL 主要依靠接近 Angptl4 氨基末端的 12 个高度保守的氨基酸序列，处氨基酸突变会消除 Angptl4 对 LPL 的抑制效应），突变后的 Angptl4 对 LPL 的影响非常小，这样就避开了局部反馈环路的副作用：加重高甘油三