第三节 肾脏的内分泌功能

肾脏不仅是具有滤过功能的排泄器官,还是重要的内分泌器官。肾脏可以通过不同的形式分泌特定活性物质,这些物质可维持机体内环境的平衡。

一、肾素-血管紧张素-醛固酮系统

(一)肾素

肾素由肾脏球旁细胞合成和分泌,是一种酸性蛋白酶,作用于血管紧张素原,产生十肽的血管紧张素Ⅰ(Ang Ⅰ),在血管紧张素转换酶(ACE)的作用下,生成血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)。Ang Ⅱ被血浆和组织中的ACE2、氨基肽酶和中性内肽酶降解,生成血管紧张素Ⅲ(Ang Ⅲ)。AngⅡ在调控机体功能方面发挥重要作用,它直接作用于肾小管而影响其重吸收功能,改变肾小管滤过率,间接作用于血管升压素和醛固酮而影响尿液生成。AngⅡ升高时,入球小动脉强烈收缩,肾小球滤过率降低。AngⅡ可使全身微动脉收缩,动脉血压升高,是目前已知最强的缩血管活性物质之一,作用于外周血管,使静脉收缩,回心血量增加;作用于中枢,可引起渴感。

(二)醛固酮

醛固酮是由AngⅡ和Ang Ⅲ刺激肾上腺皮质后所分泌。醛固酮主要作用于远曲小管和集合管上皮细胞,增加K+的排泄及Na+和水的重吸收。

二、前列腺素

前列腺素(PG)是人体内的一类不饱和脂肪酸,具有多种生理功能,全身许多组织细胞都能产生PG。PG可分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型,不同类型的PG具有不同的功能。肾脏合成PG的部位是肾髓质及集合管细胞,当细胞受刺激后,磷脂酶A2激活,花生四烯酸从细胞膜中游离出来,经过环氧化酶作用,形成前列腺过氧化物,再经过异构酶及合成酶形成PGE2、PGF2、PGI2和血栓素A2。PG的半衰期极短,仅1~2分钟,除了PGI2,其他类型的PG经肺和肝迅速降解,故PG不像典型的激素那样,通过循环影响远距离靶组织,而是在局部产生和释放,对产生PG的细胞本身或对邻近细胞的生理活动发挥调节作用。PGE、PGI2可以扩张血管,而PGF2、血栓素A2能使血管收缩。PGE2是主要的肾性前列腺素,参与肾脏血流分布的调节,使肾皮质血流量增加,出球小动脉扩张,肾小血管周围毛细血管压增加,从而抑制钠的重吸收而利钠利尿,并可通过阻碍抗利尿激素,促成cAMP作用而抑制肾小管对水的重吸收。PGE2、PGI2可拮抗抗利尿激素及AngⅡ所引起的系膜细胞收缩。

三、内皮素

肾小球毛细血管内皮细胞是合成内皮素的重要部位,内皮素可以作用于肾血管,使血管收缩,减少肾血流量,从而降低肾小球滤过率。在急性缺血性肾衰竭及慢性肾功能不全时,内皮细胞分泌的内皮素将增加。

四、一氧化氮

一氧化氮与内皮素功能相反,是一种内皮源性血管舒张因子,主要是在细胞因子的诱导下,由近曲小管上皮细胞和内髓集合管产生。一氧化氮与内皮素一起调节肾血流量、肾小球滤过率及肾小管对钠的重吸收。

五、激肽释放酶-激肽系统

人体内的激肽释放酶分为两种类型,即血浆型和腺型。肾脏激肽释放酶属于腺型,活性强,作用于激肽原后可释放赖氨酸缓激肽,主要以局部激素的方式,通过β1、β2受体发挥生物学作用,可以使肾血管扩张及利钠、利尿,在调节肾脏血流分布及水和物质代谢中起着重要作用。

六、维生素D

维生素D对机体钙代谢有重要意义。1,25(OH)2D3是最具活性的维生素D产物,对体内钙代谢的调节作用最强。1,25(OH)2D3是由外源性维生素D2经紫外线照射后形成内源性维生素D3,经过肝脏的25-羟化酶和近端肾小管上皮细胞线粒体内的1α-羟化酶的作用所生成。当血钙和血磷浓度下降时,甲状旁腺素分泌增多,刺激1,25(OH)2D3生成增多,而它本身又可以通过负反馈抑制1,25(OH)2D3的进一步生成。1,25(OH)2D3的生理作用主要是参与钙、磷代谢,并和甲状旁腺素协同作用影响骨的代谢,通过与肠、肾、骨中的细胞内受体结合,从而发挥其生物作用。

七、促红细胞生成素

肾脏是产生促红细胞素的主要器官,其中肾皮质产生最多,系膜细胞及肾小管周围间质细胞也可以生成。一方面,当肾脏缺氧时,刺激细胞膜信使,促使Ca2+内流,激活磷脂酶A释放花生四烯酸,并且通过氧化酶途径使PG释放,促使cAMP生成增多,刺激促红细胞生成素(简称促红素)生成。另一方面,肾脏产生的红细胞生成酶,可使血浆中促红素原形成促红素。肾脏占位性病变、多囊肾以及肾盂积水时,促红素分泌增多,可发生红细胞增多症;肾衰竭时,促红素生成减少,可引起贫血。

(余自华 聂晓晶)