组织结构
肾小体中的水和可滤过溶质从毛细血管腔进入肾小囊腔,需要依次通过毛细血管内皮、肾小球基底膜,以及足细胞足突之间的裂孔膜。这三部分共同形成滤过屏障。血细胞和绝大部分血浆大分子蛋白被保留在循环中,滤出的液体则进入后续的肾小管处理过程。
毛细血管内皮
内皮具有窗孔,其表面糖萼和相关分子参与维持选择性。观察屏障时,需要将内皮细胞和其表面的覆盖结构一起理解。
肾小球基底膜
基底膜由Ⅳ型胶原、层粘连蛋白等细胞外基质构成,既承担结构支撑,也参与限制大分子通过。
足细胞与裂孔膜
足细胞覆盖在基底膜的尿腔侧,相邻足突之间的裂孔膜含有nephrin等重要蛋白,足细胞相关蛋白与细胞骨架一起维持屏障的稳定。
三部分在结构和功能上相互配合,任一部分异常,都可能影响整个毛细血管壁的完整性及选择性。
滤过屏障的分子大小与电荷选择性
物质的大小、形状和电荷,以及屏障本身的结构状态,都会影响滤过。基础生理学用分子大小和电荷选择性帮助解释:许多小分子容易滤过,而白蛋白虽然比不少血浆蛋白小,正常滤出仍受到明显限制。
分子大小和电荷提供了理解选择性的基础框架。分析蛋白尿时,还需要联系足细胞损伤、裂孔膜异常、基底膜改变及内皮损伤等机制。以微小病变病为例,足细胞足突改变是重要的病理联系;仅依赖电荷模型不足以概括这些改变。
滤过屏障选择性与滤过量的区别
屏障的选择性回答哪些成分进入滤液;肾小球滤过率回答单位时间形成多少滤液。两者彼此有关,却不能互相替代。
例如,足细胞病变可以突出表现为大量蛋白尿,而不一定同时出现明显GFR下降。毛细血管腔受压、有效滤过面积减少或肾灌注不足,则可能主要表现为滤过量下降。评价时应分别观察尿蛋白和滤过功能指标,注意两者反映的侧重点不同。
滤过屏障损伤与蛋白尿、血尿
足细胞与裂孔膜异常常引出蛋白漏出的问题;基底膜完整性遭到破坏时,红细胞可能进入尿腔,形成血尿。但蛋白尿还有小管回收障碍等机制,血尿也可能来自肾盂、输尿管或膀胱,不能仅凭症状就把病变定位到屏障。
肾活检与病理检查可进一步将细胞、基底膜与免疫沉积的位置对应起来:光镜观察整体形态,免疫荧光辨认沉积成分和分布,电镜显示足突及基底膜的精细改变。沉积发生在血侧、尿侧还是系膜区,会影响损伤的联系,详见肾小球免疫损伤与沉积部位。
Alport综合征从Ⅳ型胶原相关结构异常解释遗传性基底膜疾病。比较不同屏障病变时,应注意甄别遗传性结构异常与免疫沉积等损伤机制。