第二节　肾脏的微细结构

肾实质由肾单位、集合管和肾间质组成，肾间质为少量结缔组织，内有血管、淋巴管及神经。

一、肾单位

肾单位是肾脏的基本结构和功能单位，每个肾脏约有100万个肾单位。肾单位由肾小体和肾小管组成。根据肾小体所在的部位及结构特点，分为皮质肾单位和髓旁肾单位。皮质肾单位——肾小体位于皮质浅层，约占肾单位总数的85%，肾小球体积较小，髓袢和细段均较短，血液供应充分；髓旁肾单位——肾小体主要分布于皮质深层，约占肾单位总数的15%，肾小球体积较大，髓袢和细段均较长，血液循环较慢。介于皮质肾单位和髓旁肾单位之间为皮质中层肾单位，结构也介于两者之间。

（一）肾小体

肾小体形似球形，由肾小球和肾小囊组成。血管出入肾小球的一侧称为血管极，另一侧与肾小管相通的称为尿极。

1.肾小囊

又称鲍曼囊，是肾小管盲端扩大并内陷和包绕肾小球所构成的双层囊状结构，外层为壁层，内层为脏层，两层之间的腔隙为肾小球囊腔，与近曲小管的管腔相通。壁层由肾小囊基底膜和壁层上皮细胞（单层扁平上皮细胞）组成，在尿极处与近曲小管上皮细胞相连续，在血管极处返折为脏层细胞；脏层紧贴于肾小球毛细血管基膜上，即肾小球的脏层上皮细胞，因有很多突起又称足细胞。

2.肾小球

（1）肾小球毛细血管：

入球小动脉进入血管极分成5～8个分支，每个分支各自形成一团毛细血管网，构成毛细血管小叶或肾小球节段，各小叶的毛细血管再汇集成出球小动脉离开血管极。入球小动脉较出球小动脉粗且直，使肾小球毛细血管内压较一般毛细血管内压高，有利于肾小球对水和小分子的滤过。

肾小球毛细血管壁的结构较为复杂，由内向外分为三层：内皮细胞、基底膜和上皮细胞。

1）内皮细胞：

形态扁平，胞核突向毛细血管腔，胞体有很多直径70～100nm的过滤孔或窗孔，窗孔排列整齐，呈筛状，其上覆盖着有蛋白多糖等物质的纤维状结构，称为网状塞。内皮细胞的腔面覆盖有一层由蛋白多糖、糖胺多糖、糖蛋白和血浆蛋白组成的被膜，称为糖萼，是滤过膜电荷屏障的主要结构。内皮细胞表面布满胞膜内陷形成的烧瓶状结构，称为胞膜窖，为跨膜转运大分子物质和传递生物信号的重要结构。内皮细胞外面有基底膜，但面向血管系膜一侧的内皮细胞外无基底膜，此处的内皮细胞与系膜直接接触。内皮细胞间通过紧密连接互相结合，紧密连接是维持内皮细胞选择性滤过作用的重要结构。

2）基底膜：

由内疏松层、致密层和外疏松层组成，主要成分为Ⅳ型胶原蛋白、蛋白多糖和层粘连蛋白，其中Ⅳ型胶原蛋白作为骨架组成筛状机械屏障，以硫酸肝素为主的糖胺多糖组成电荷屏障，使基底膜对大分子物质进行有选择的滤过。基底膜的宽度随年龄增长而加宽，初生时（169±30）nm，2岁时（245±49）nm，11岁时（285±39）nm，成人时达到310～380nm。基底膜外侧为上皮细胞。

3）上皮细胞：

即足细胞，根据足细胞的形态特点，可将其分为三个组成部分：胞体、主突和足突。胞体和主突漂浮在肾小囊内的原尿中，不直接与肾小球基底膜相连，只有足突直接附着在基底膜上。上皮细胞胞体伸出几个大的初级突起（即主突），再从主突分出许多次级突起（即足突），相邻足突互相穿插成指状交叉，足突的顶端与基底膜外疏松层相接触。足突之间有40nm的滤过裂隙（裂孔），裂孔上覆盖一层4～6nm的裂孔膜。裂孔膜为一拉链状结构，是高度有序的特殊蛋白复合体，是足细胞特有的细胞间连接结构，是维持肾小球滤过屏障结构功能完整性的关键结构。

上述三层结构构成肾小球的滤过屏障或滤过膜，滤过膜对血浆成分有选择地通透，只有分子量在70 000Da以下的物质方能通过滤过膜到肾小囊腔，成为肾小球滤液或原尿。

另外，肾小球毛细血管的内皮细胞、基底膜、上皮细胞足突表面被覆的多阴离子物质共同构成了肾小球的电荷屏障。

（2）血管系膜：

简称系膜，位于肾小球毛细血管球之间。系膜由系膜细胞和系膜基质组成，血管极部位系膜成分最多，其次为肾小球毛细血管袢的中枢侧，毛细血管的周边部最少。

系膜细胞形态不规则，根据其位置分为肾小球内系膜细胞和肾小球外系膜细胞。肾小球内系膜细胞位于肾小球毛细血管袢之间，其功能主要有：①维持肾小球毛细血管网结构的完整性并通过舒缩毛细血管调节肾小球滤过率；②吞噬、清除沉积在基底膜上的免疫复合物，维持滤过膜的通透性；③合成系膜基质和基底膜成分。系膜细胞上具有Fc及C3b受体，体外培养证实能够产生多种细胞因子参与肾小球免疫炎症反应。另外，由于系膜细胞与毛细血管袢之间无基底膜，来自血流的致病因子可直接作用于系膜细胞，导致其功能异常，在肾小球硬化中起着重要作用。肾小球外系膜细胞位于球旁复合体的三角区内，与球旁细胞和球内系膜细胞有缝隙连接，可能具有信号传递作用，具体功能尚不十分清楚。

（二）肾小管

分为近端小管、细段和远端小管。

1.近端小管

起始于肾小球尿极，与肾小囊相连，先迂曲走行于皮质的肾小球附近，称曲部（近曲小管），随后出皮质迷路，从髓放线向下直行进入肾锥体，称为直部（降支粗段）。近端小管在肾小管各段中最粗最长，由单层立方上皮组成，腔面有大量微绒毛，可大大增加吸收表面积，胞内含有大量的酶，有利于对肾小球滤液的吸收和代谢。近曲小管是大部分物质重吸收的主要部位，也是药物的损伤部位。

2.细段

位于髓放线和肾锥体内，为连接近曲小管直部和远端小管直部的细直管，呈U形，包括降支细部和升支细部，与降支粗段和升支粗段共同构成髓袢（medullary loop），又称Henle袢。其主要功能是减慢原尿流速，是“逆流倍增”的组织基础。

3.远端小管

细部升支突然变粗并向皮质上行于肾锥体和髓放线内，称为远端小管直部（升支粗段），继续上行进入皮质迷路，迂曲走行于原肾小球附近，称为远端小管曲部（远曲小管）。远曲小管也是由单层立方上皮组成，但与近曲小管相比，管径细、腔面大、上皮细胞体积小，腔面有短小的微绒毛。远曲小管富含Na+泵，是离子交换的重要部位，可吸收水、Na+和排出K+、H+、NH3等，对维持体液的酸碱平衡起着重要作用。

二、集合管系

包括连接小管和集合管。集合管分为弓状集合管、直集合管和乳头管。浅表肾单位的远曲小管通过连接小管直接汇入直集合管；弓状集合管汇集数个中层和髓旁肾单位远曲小管的连接小管，呈弓状走行于皮质内，进入髓放线汇合为直集合管，经髓质下行至锥体乳头，形成乳头管，最后形成终尿排至肾小盏。

连接小管有两种细胞：连接小管细胞（connecting tubule cell, CNT细胞）和闰细胞（intercalated cell, IC）, CNT细胞是肾内唯一释放肽酶呈阳性的细胞，细胞膜含有Na+通道ENaC和K+通道POMK，并且是Ca2+重吸收的重要部位。集合管下行途中远端小管及其他集合管不断汇入，使管径逐渐增粗，管壁上皮也由单层立方逐渐增高为单层柱状，集合管上皮细胞由集合管细胞（collecting duct cell, CD细胞）和闰细胞组成，集合管能浓缩、酸化小管液，并参与机体酸碱平衡的调节。乳头管管径较大，内衬单层高柱状上皮细胞，乳头管细胞具有分泌尿素的功能。

三、肾小球旁器

肾小球旁器是远端肾小管与肾小体血管极相接触部位的一个具有内分泌功能的特殊结构，由球旁细胞、致密斑、球外系膜细胞组成。肾小球旁器位于入球动脉、出球动脉及远端小管之间呈三角形的结构区域，出入球动脉分别构成三角形的侧边，致密斑构成三角形底边，中心为球外系膜细胞。

（一）球旁细胞

入球小动脉的中层平滑肌在接近肾小球血管极处发生转化，由梭形变为立方体，称球旁细胞。其胞质丰富，含有丰富的PAS阳性的内分泌颗粒，颗粒内含有肾素，是肾素合成和分泌的主要细胞。因球旁细胞和内皮细胞之间无内弹性膜和基膜，使肾素容易释放入血。

（二）致密斑

远端肾小管（髓袢升支粗段）起始部朝向血管极一侧的局部上皮细胞变为高柱状且排列致密，并向小管腔内呈椭圆形斑状隆起称为致密斑。由于细胞间隙的存在和细胞表面酸性糖蛋白的缺失，致密斑成为髓袢升支中唯一能通透水的上皮区，因此能敏锐感受到远端小管中钠离子浓度的变化，并将信息传递给球旁细胞，从而调节球旁细胞肾素的释放。

（三）球外系膜细胞

位于出、入球小动脉和致密斑三者之间的一组细胞群，形态结构与球内的系膜细胞相似，通过缝隙连接与球旁细胞及肾小球内的系膜细胞相连，可能与肾素的合成及分泌有一定的关系。

四、肾间质

位于肾单位和集合管之间的间叶组织称为肾间质，由间质细胞、少量网状纤维和胶原纤维、细胞外基质组成，肾皮质含量少，髓质含量多。间质细胞包括成纤维细胞样细胞、载脂间质细胞、树突状细胞、血管周细胞和巨噬细胞，具有合成和分泌细胞外基质和纤维成分的功能，并有分泌前列腺素及其他降血压物质的功能。

五、肾盏、肾盂

肾盏及肾乳头表面有单层立方上皮细胞被覆，肾盂及向下伸延至尿道起始部被覆移行上皮。肾盏、肾盂上皮的外方有结缔组织和平滑肌。

六、肾脏的血管、淋巴管和神经

来自腹主动脉的肾动脉经肾门入肾，在肾门处分为前、后两支，再分为叶间动脉穿行于肾柱之间，至皮髓交界处叶间动脉分支为与肾表面平行走行的弓状动脉，再从弓状动脉发出多个放射状分支伸向皮质，称为小叶间动脉，小叶间动脉发出侧支至肾小体为入球微动脉，入球微动脉在肾小球内反复分支形成毛细血管网，再汇集成出球微动脉离开肾小体，在肾小管周围再次形成毛细血管网，包绕在皮质肾小管周围，然后汇集进入小叶间静脉、弓静脉、叶间静脉，最后形成肾静脉。此外，髓旁肾单位的出球微动脉及由弓状动脉和小叶间动脉的分支共同组成直小动脉伸入到髓质，与髓袢平行走向，达到不同深度后分支组成髓质小管周围毛细血管网，汇集成直小静脉，再汇入小叶间静脉、弓状静脉，再入叶间静脉和肾静脉。直小血管与邻近的小管和集合管一起构成逆流倍增的解剖学基础。

肾脏淋巴管有两组：一组为肾被膜的淋巴管网，与邻近器官的淋巴管相通；另一组为肾实质的淋巴网，与血管走行伴随，注入附近的腰淋巴结。肾脏的神经有交感、副交感和感觉神经，交感神经来自腹腔神经节和主动脉神经节，副交感神经来自迷走神经，这些神经纤维在肾门形成肾丛，再由肾丛分出纤维进入肾实质。

（钟日荣）