第一节 肾小球肾炎
肾小球肾炎(glomerulonephritis,GN)简称肾炎,是指以肾小球损伤和改变为主的变态反应性疾病,可分为原发性和继发性两类。前者是指原发于肾脏的独立性疾病,肾为唯一受累的脏器;后者是指继发于其他疾病或某些全身性疾病中出现肾脏病变的疾病,如狼疮性肾炎、过敏性紫癜、糖尿病性肾炎等。一般所说的肾炎是指原发性肾小球肾炎。
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肾小球的组织结构
肾脏的基本结构是肾单位,肾单位由肾小球和肾小管组成(图15-1)。肾小球的功能是滤过作用,肾小管的功能是再吸收和浓缩功能。肾小球由血管球和肾小囊构成。肾小囊腔的壁层由单层上皮构成,其脏层上皮细胞有许多突起的足细胞,紧紧贴附于毛细血管丛的外侧。通常把肾小球毛细血管内皮细胞、肾小球毛细血管基底膜和肾小球足细胞的三层结构,称为滤过膜或滤过屏障(图15-2)。
图15-1 肾单位示意图
图15-2 肾小球滤过膜示意图
一、病因和发病机制
肾小球肾炎的病因尚未完全阐明,但研究表明,大部分肾小球肾炎是由抗原抗体反应引起的免疫性疾病。
能引起肾小球肾炎的抗原种类很多,可分为内源性和外源性两大类(表15-1)。
表15-1 引起肾小球肾炎的内源性抗原与外源性抗原的比较
由于抗原种类不同,引起机体的反应性不同,所以形成的免疫复合物(抗原抗体复合物)的方式和部位也不相同,目前已证实的免疫复合物主要通过以下两种方式引起肾小球肾炎。
(一)循环免疫复合物沉积
循环免疫复合物的抗原可以是外源性抗原,也可以是内源性抗原,但均不是肾小球本身成分。抗原刺激机体产生相应抗体,抗原再与抗体在血液循环中结合成免疫复合物(抗原抗体复合物),各种免疫复合物是否能在肾小球内沉积,引起肾小球的损伤,取决于免疫复合物的大小、溶解度和携带电荷等。抗体明显多于抗原时,形成大分子不溶性免疫复合物,在循环中易被巨噬细胞吞噬清除,不引起肾小球损伤;相反,抗原明显多于抗体时,形成小分子可溶性免疫复合物,不能结合补体,易通过肾小球滤出,也不引起肾小球损伤。只有当抗原稍多于抗体或两者数量相当时,形成的免疫复合物在血液中保存时间较长,随血液入肾小球后,沉积在不同的部位,如系膜区内、肾小球毛细血管基底膜与肾小球毛细血管内皮细胞之间、肾小球毛细血管基底膜内、肾小球毛细血管基底膜与肾小球足细胞之间等(图15-3),引起不同类型的肾小球肾炎,表现有急性或慢性过程,病变也可轻可重。免疫荧光检查显示,在肾小球毛细血管基底膜表面可出现不连续的颗粒状荧光(图15-4)。
图15-3 循环免疫复合物沉积示意图
图15-4 肾小球肾炎循环免疫复合物沉积模式图
(二)原位免疫复合物形成
抗体与肾小球本身的抗原成分或随血液循环植入肾小球的抗原反应,在肾小球内形成原位免疫复合物,引起肾小球的损伤。主要有以下三种类型的抗原。
1.肾小球毛细血管基底膜抗原
抗体直接与肾小球基底膜抗原结合形成免疫复合物。由于某种感染或其他原因使肾小球毛细血管基底膜结构发生改变,也可能某些病原微生物与肾小球毛细血管基底膜具有共同的抗原性而发生交叉免疫反应,引起肾小球肾炎。免疫荧光检查显示沿肾小球毛细血管基底膜出现连续的线形荧光(图15-5),此类属自身免疫性疾病,在人类,肾小球肾炎中较为少见。
图15-5 肾小球肾炎原位免疫复合物形成模式图
2.植入性抗原
细菌、病毒等感染的产物或某些药物等进入机体,首先与肾小球某一成分结合形成植入性抗原,刺激机体产生相应抗体,抗原、抗体在肾小球内原位结合形成免疫复合物,引起肾小球肾炎。此型较常见,免疫荧光检查显示有不连续的颗粒状荧光。
3.肾小球上皮细胞刷状缘抗原(Heymann抗原)
实验证明,肾小球上皮细胞的刷状缘与足细胞具有共同的抗原性,当刷状缘成分引起实验动物的抗体形成后,与肾小球足细胞的足突膜发生交叉免疫反应形成免疫复合物,沉积于上皮细胞下,引起肾小球肾炎。免疫荧光检查显示,免疫复合物在肾小球呈弥漫颗粒状分布的免疫球蛋白或补体沉积。
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肾小球肾炎的病理学特点
免疫复合物的形成和沉积是多数类型肾炎的特征。目前,采用电子显微镜观察或组织免疫荧光法对免疫复合物进行检测,已成为诊断和研究肾小球肾炎必不可少的方法之一。电子显微镜观察见免疫复合物为电子致密物沉积,组织免疫荧光法证实免疫复合物内含有免疫球蛋白(如IgG、IgA、IgM)和补体。不同类型的肾炎在肾小球的不同部位可呈现出连续的线形荧光或不连续的颗粒状荧光。
免疫复合物沉积于肾小球后,可激活补体系统,进而产生并释放出多种炎症介质而引起肾小球的损伤,不同类型肾炎的损伤机制和参与的介质也有所不同。损伤肾小球的炎症介质主要有抗体、补体、中性粒细胞、单核巨噬细胞、血小板、系膜细胞和凝血系统等。
二、基本病理变化
肾小球肾炎是以增生为主的免疫反应性炎症疾病。
(一)肾小球的改变
1.增生性病变
(1)细胞增生性病变:细胞增生性病变主要是指肾小球固有细胞数目增多,系膜细胞和内皮细胞增生,壁层上皮细胞增生,可导致肾球囊内新月体形成。
(2)肾小球毛细血管基底膜增厚:光镜下,PAS和PASM等染色可显示肾小球毛细血管基底膜增厚;电镜观察表明肾小球毛细血管基底膜改变可以是肾小球毛细血管基底膜本身的增厚,也可以是内皮下、上皮下或肾小球毛细血管基底膜内免疫复合物的沉积。
(3)肾小球玻璃样变性和硬化:肾小球玻璃样变是指光镜下HE染色显示均质的嗜酸性物质沉积。电镜下见细胞外出现无定形物质,其成分为沉积的血浆蛋白、增厚的肾小球毛细血管基底膜和增多的系膜基质。严重时毛细血管管腔狭窄和闭塞,肾小球固有细胞减少甚至消失,胶原纤维增加。最终导致节段性或整个肾小球的硬化。肾小球玻璃样变性和硬化为各种肾小球病变发展的最终结果。
2.渗出性病变
肾小球肾炎主要表现为中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞等炎细胞浸润,血浆蛋白和肾小球纤维也可渗出。渗出物可分布于肾小球和肾间质内,也可进入肾小囊腔随尿排出。
3.变质性病变
肾小球肾炎可见毛细血管壁发生纤维素样坏死,还可伴有血栓形成和红细胞漏出;肾小球的硬化性病变最终可发生玻璃样变性。
(二)肾小管和间质的改变
由于肾小球血流和滤过性状的改变,肾小管上皮细胞常发生变性,管腔内可出现蛋白质、细胞或细胞碎片浓聚形成的管型。肾间质可发生充血、水肿和炎细胞浸润。肾小球发生玻璃样变性和硬化时,相应肾小管萎缩或消失,间质发生纤维化。
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肾小球疾病的病理诊断应反映病变的分布状况
(1)根据病变肾小球的数量和比例,肾炎分为弥漫性肾炎和局灶性肾炎两大类。
①弥漫性肾炎:病变累及全部或大多数(通常为50%以上)肾小球。
②局灶性肾炎:病变仅累及部分(50%以下)肾小球。
(2)根据病变肾小球受累毛细血管袢的范围,肾炎分为球性病变肾炎和节段性病变肾炎两大类。
①球性病变肾炎:累及整个肾小球的全部或大部分毛细血管袢。
②节段性病变肾炎:仅累及肾小球的部分毛细血管袢(不超过肾小球切面的50%)。
三、临床病理联系
肾小球肾炎的临床症状包括尿量、尿性状的改变,肾性水肿和肾性高血压等。
(一)尿变化
1.尿量的改变
尿量的改变包括少尿、无尿、多尿或夜尿。24h尿量少于400mL称为少尿;少于100mL称为无尿;超过2 500mL称为多尿。
2.尿性状的改变
尿性状的改变包括血尿、蛋白尿和管型尿。血尿分为肉眼血尿和显微镜下血尿。尿中蛋白质含量超过150mg/d称为蛋白尿,超过3.5g/d则称为大量蛋白尿。管型由蛋白质、细胞或细胞碎片等在肾小管内凝集而成,尿中出现大量管型则称为管型尿。
(二)全身性变化
1.肾性水肿
由肾脏功能异常导致的血浆胶体渗透压下降(尿蛋白长期大量流失)和钠、水潴留引起的水肿,称为肾性水肿,表现为眼睑水肿、腹腔积液、胸腔积液等。
2.肾性高血压
由肾脏功能异常导致的高血压,称为肾性高血压。常见原因有:①肾小球内皮细胞和系膜细胞严重增生,肾小球结构破坏和硬化,肾小球毛细血管挤压闭塞甚至消失,导致肾小球缺血,肾素分泌增多导致高血压,称为肾素依赖性高血压;②肾功能异常,体内钠、水潴留,有效循环血量增多导致高血压,称为容量性高血压。
3.肾性贫血和肾性骨病
肾功能严重受损时,促红细胞生成素减少,电解质紊乱,钙-磷代谢失调,从而导致肾性贫血和肾性骨病。
(三)肾小球肾炎临床综合征
根据病程、临床表现和其他检查结果,将肾小球肾炎分为下列临床综合征。
1.急性肾炎综合征
本病起病急,常表现为少尿、血尿、蛋白尿,常有水肿和高血压,严重者可出现氮质血症。常见病理类型是急性弥漫性增生性肾小球肾炎。
2.急性进行性肾炎综合征
本病起病急,进展快,常出现少尿或无尿、血尿和蛋白尿,可迅速发展为肾功能不全。常见病理类型是新月体性肾小球肾炎。
3.肾病综合征
本病主要表现为大量蛋白尿、高度水肿、低蛋白血症和高脂血症。多种类型的肾小球肾炎均可表现为肾病综合征。
4.反复发作性或持续性血尿
本病发病急或缓,常表现为肉眼血尿或镜下血尿,一般无肾小球肾炎的其他症状。常见病理学类型是IgA肾病。
5.慢性肾炎综合征
本病主要表现为多尿、夜尿、低比重尿、高血压、贫血、氮质血症和尿毒症,见于各型肾炎的终末阶段。
6.隐匿性肾炎综合征
本病患者常无症状,仅有镜下血尿或蛋白尿。常见病理类型是系膜增生性肾小球肾炎。
四、肾小球肾炎的病理类型
(一)急性弥漫性增生性肾小球肾炎
急性弥漫性增生性肾小球肾炎(acute diffuse proliferative glomerulonephritis),简称急性肾炎,临床上最为常见。其病变特点是以肾小球毛细血管内皮细胞和系膜细胞增生为主,故又称为毛细血管内增生性肾炎。儿童、青少年多见,成人少见,多与A族乙型溶血性链球菌感染有关,少数与其他细菌或病毒感染有关,因此又有感染后肾炎之称。本病是由循环免疫复合物沉积所致,临床上以急性肾炎综合征表现为主。
1.病理变化
肉眼观察:双侧肾脏体积呈对称性增大,包膜紧张,表面光滑,充血呈红色,故称为“大红肾”(图15-6(a))。有的肾脏表面及切面可见散在的出血点,似蚤咬状,故又称为“蚤咬肾”(图15-6(b))。切面见肾皮质增厚,纹理模糊,但皮质与髓质分界清楚。
镜下观察:肾小球体积增大,肾小球毛细血管内皮细胞和系膜细胞明显增生,从而导致毛细血管管腔狭窄、闭塞,引起血管球内缺血;肾小球囊腔内出现炎细胞(主要为中性粒细胞)、纤维蛋白等渗出物,也可见红细胞漏出,严重者可见毛细血管内微血栓形成及纤维蛋白样坏死(图15-6(c))。肾小管上皮细胞可有细胞水肿、脂肪变性及玻璃样变性,管腔内常见蛋白管型、细胞管型及颗粒管型等。
图15-6 急性弥漫性增生性肾小球肾炎
电镜观察:可见电子致密物(即免疫复合物)沉积于肾小球毛细血管基底膜与肾小球足细胞之间,呈现峰状或小丘状,也可沉积于肾小球毛细血管基底膜内,免疫荧光检查见颗粒状荧光。
2.临床病理联系
(1)尿的变化:①少尿或无尿:由于肾小球内细胞明显肿胀增生,压迫毛细血管,血流减少使肾小球滤过率明显降低,而肾小管病变轻,重吸收相对正常。②血尿、蛋白尿:为肾小球毛细血管受损、通透性增高所致。③管型尿:滤过膜受损,导致肾小管的蛋白质、红细胞和白细胞凝集成透明管型、红细胞管型和颗粒管型,尿液可检出。
(2)水肿:水肿首先出现在组织疏松部位,如眼睑部、面部等,严重者可波及全身。水肿的发生主要是由少尿引起钠、水潴留和变态反应引起的毛细血管通透性增加所致。部分患者也可因少尿而出现氮质血症。
(3)高血压:约70%的患者有轻度到中度的高血压,主要原因可能与钠、水潴留引起的血容量增加有关,严重时可引起心力衰竭。
3.转归
本病多数情况下预后较好,特别是儿童患者,多在数周至数月内恢复正常。少数患者预后较差,约不到1%的患者病变无明显改善而发展为快速进行性肾小球肾炎,1%~2%的患者因病变发展缓慢、迁延不愈而转化为弥漫性硬化性肾小球肾炎。成人患者预后较差,15%~50%的患者可转为慢性。
(二)新月体性肾小球肾炎
新月体性肾小球肾炎(crescentic glomerulonephritis)的病变特点是多数肾球囊壁层上皮细胞增生形成新月体或环状体。临床起病急,进展快,病情重,可迅速出现血尿、蛋白尿、少尿或无尿、氮质血症等急性进行性肾炎综合征的表现,本病预后较差,故又称为快速进行性肾小球肾炎,较少见,多见于成人。
1.病理变化
肉眼观察:双侧肾脏肿大,颜色苍白,切面可见肾皮质增厚,有散在的出血点。
镜下观察:肾小球内的新月体或环状体是由肾球囊壁层上皮细胞增生,在血管球周围堆积形成的(图15-7),可能是渗出的纤维蛋白刺激所致。在新月体或环状体内含有渗出的纤维蛋白和炎细胞(如单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等),新月体细胞成分间有较多的纤维素。早期新月体以细胞成分为主,称为细胞性新月体。之后胶原纤维增多,形成细胞和纤维共存的细胞纤维性新月体。后期,细胞成分完全被纤维组织代替,形成纤维性或硬化性新月体。新月体或环状体形成后,肾球囊囊腔狭窄、闭塞,压迫毛细血管球,引起毛细血管球萎缩、纤维化及玻璃样变性。肾小管上皮细胞水肿、玻璃样变性。部分肾小管上皮细胞萎缩消失。间质水肿,炎细胞浸润,后期发生纤维化。
图15-7 新月体性肾小球肾炎
电镜观察:可见肾小球毛细血管基底膜的缺损和断裂。免疫荧光检查显示IgG和C3沿肾小球毛细血管壁呈颗粒状或线形荧光。
2.临床病理联系
本病的临床表现为急进行性肾炎综合征。
(1)血尿:因肾小球毛细血管纤维素样坏死,肾小球毛细血管基底膜断裂,通透性明显增加,而红细胞大量漏出,故有明显血尿,也有蛋白尿或伴轻度水肿。
(2)少尿、无尿、氮质血症:大量的新月体形成阻塞肾球囊,迅速出现少尿甚至无尿;血中含氮代谢产物不能滤过排出,在体内潴留出现氮质血症;短期内还可发展为急性肾功能衰竭、尿毒症。
(3)高血压:大量肾小球因纤维化、玻璃样变性、缺血使肾素-血管紧张素增多,血压升高。
3.转归
肾小球出现新月体或环状体,则预后较差,患者常在数周或数月内死于尿毒症。新月体或环状体少于70%者,病程进展较慢,则预后稍好,但最终可发展为弥漫性硬化性肾小球肾炎。
(三)弥漫性膜性肾小球肾炎
弥漫性膜性肾小球肾炎(diffuse membranous glomerulonephritis)的主要病变特征是弥漫性肾小球毛细血管基底膜显著增厚,而肾小球内其他炎症变化不明显,又称为膜性肾病。青年、中年人多见。本病发病缓慢,病程较长,临床上主要表现为肾病综合征。
1.病理变化
肉眼观察:双侧肾弥漫性肿大,颜色苍白,称为“大白肾”。
镜下观察:绝大多数肾小球毛细血管基底膜明显增厚(图15-8)。肾小球内细胞无增生,也无渗出现象。晚期由于肾小球毛细血管基底膜显著增厚,毛细血管管腔变窄,大部分肾小球因缺血发生纤维化、玻璃样变性。
图15-8 弥漫性膜性肾小球肾炎
2.临床病理联系
弥漫性膜性肾小球肾炎是引起成人肾病综合征最常见的原因。
(1)高度蛋白尿:基底膜严重损伤,通透性明显增高,大量血浆蛋白(包括大分子蛋白质)由肾小球滤过,可引起严重的非选择性蛋白尿。
(2)低蛋白血症:因大量蛋白质从尿液丢失,血浆蛋白含量明显降低。
(3)高度水肿:血浆蛋白含量明显降低,使血浆胶体渗透压下降;加之肾缺血,肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性增强,钠、水潴留,出现全身性高度水肿。
(4)高脂血症:机制未完全明了,可能与低蛋白血症引起肝合成脂蛋白增多有关。
3.转归
病变轻者,经治疗可逐渐缓解,但多数患者反复发作,对激素治疗不敏感,发病后十年左右进展至慢性肾功能不全。
(四)轻微病变性肾小球肾炎
轻微病变性肾小球肾炎(minimal change glomerulonephritis)是指在光镜下肾小球无明显改变或病变轻微,因肾小管上皮细胞脂肪变性,又称为脂性肾病,本病是引起儿童肾病综合征最常见的原因。本病的发病可能与T淋巴细胞免疫功能异常有关。
1.病理变化
(1)肉眼观察:肾脏增大,颜色苍白,切面皮质厚呈黄白色条纹(肾小管细胞脂肪变性)。
(2)镜下观察:肾小球基本正常,近端肾小管上皮细胞脂肪变性及玻璃样变性。
2.临床病理联系
本病的临床表现为肾病综合征。尿内蛋白质成分主要是小分子白蛋白,属于选择性蛋白尿。
3.转归
儿童患者预后较佳,90%以上的患者用糖皮质激素治疗效果好,少数病例可发生肾功能不全。
(五)慢性硬化性肾小球肾炎
慢性硬化性肾小球肾炎(chronic sclerosing glomerulonephritis)简称慢性肾小球肾炎(chronic glomerulonephritis),是各型肾炎发展到晚期的终末阶段,故又称为终末期肾。其病变特点是大量的肾小球发生纤维化、玻璃样变性。本病多见于成年人,病程长,易引起慢性肾功能衰竭,预后差。
1.病理变化
肉眼观察:双侧肾脏体积呈对称性缩小,重量减轻,颜色苍白,质地变硬,表面呈弥漫性细颗粒状突起,故称为继发性颗粒性固缩肾(图15-9(a))。切面肾皮质变薄,纹理不清,皮质和髓质分界不清,小动脉硬化,管壁增厚呈哆开状。
图15-9 慢性硬化性肾小球肾炎
镜下观察:病变弥漫分布于双侧肾脏;多数肾小球发生纤维化、玻璃样变性(图15-9(b)),相应肾小管萎缩、消失;残留肾单位常呈代偿性肥大,肾小球体积增大,肾小管扩张。间质的纤维组织增生、收缩,使玻璃样变性的肾小球相互靠拢集中。间质有大量淋巴细胞、浆细胞浸润。间质内小动脉硬化,管壁增厚,管腔狭窄。
2.临床病理联系
多数慢性硬化性肾小球肾炎患者的病变发展缓慢,病程经过可长达数年甚至更长时间。
注:(a)肾脏体积缩小,表面呈弥漫性细颗粒状;(b)肾小球发生纤维化和玻璃样变性,肾小管萎缩;肾间质纤维组织增生、有炎细胞浸润。
(1)尿的变化:由于大量肾单位被破坏,功能丧失,血液经过部分残存代偿的肾单位速度加快,肾小球滤过率增加,原尿生成增多,而肾小管的重吸收功能有限,尿的浓缩功能降低,使患者出现多尿、夜尿和低比重尿。但残存肾单位的结构和功能相对正常,故血尿、蛋白尿和管型尿不明显。
(2)肾性高血压:由于大量肾单位破坏,肾组织缺血,激活肾素-血管紧张素系统,使血压升高。血压升高又促进动脉硬化,进一步加重肾缺血,使血压持续在高水平上。长期的高血压可加重左心负荷使之发生代偿肥大,严重者发展为心力衰竭;高血压还可引起脑出血。
(3)贫血:由于肾组织破坏,促红细胞生成素减少以及体内大量代谢产物潴留,抑制骨髓的造血功能,从而引起贫血。
(4)氮质血症:随着病变的发展,残存的肾单位越来越少,排泄代谢废物的功能越来越弱,使血液中非蛋白氮(NPN)的含量增高,引起氮质血症,最终出现尿毒症。
3.转归
慢性硬化性肾小球肾炎的病变发展缓慢,病程长短不一,可迁延数年、数十年,早期如能积极合理地治疗可控制病情发展。若病变进行性发展至晚期时,患者可因慢性肾功能衰竭、尿毒症而死亡,也可死于心力衰竭、脑出血、继发感染等。目前,血液透析或肾脏移植是挽救晚期患者生命的有效治疗方法。
五、防治与护理原则
(1)注意休息,防止受凉感冒或上呼吸道感染;起病2周内要卧床休息,避免劳累;有高血压和心力衰竭者,要绝对卧床休息,待水肿消退、血压正常、肉眼血尿消失后,可在室内适当活动;病后2~3个月若尿液检查显示每高倍视野红细胞在10个以下,血沉正常则可适当活动,但要避免较剧烈的体育运动;红细胞计数正常后,可恢复正常活动。
(2)注意个人卫生,保持皮肤清洁,防止皮肤感染。
(3)饮食管理:给予高糖、高维生素、适量蛋白质和脂肪的低盐饮食。急性期1~2周内,应控制钠的摄入,每日1~2g;水肿消退后每日3~5g,水肿严重、尿少、氮质血症者,应限制水及蛋白质的摄入;水肿消退、血压恢复正常后,逐渐由低盐饮食过渡到普通饮食。
(4)避免服用含非那西丁一类的解热镇痛药及其他对肾功能有损害的药物。
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