三、病理过程
DKD的发病机制尚未完全清楚,不过,以往的研究表明DKD是通过代谢、炎症反应和血流动力学途径的激活而诱发。这三条主要途径相互重叠并可以互相影响(图1-1)。
长期高血糖是DKD发病的关键,这导致了蛋白激酶C(PKC)活化增加、促纤维化细胞因子和生长因子分泌增加、多元醇代谢异常,导致肾脏蛋白质的糖基化和糖基化终末产物(AGEs)的生成。由上述途径产生并累积的病理产物同时也诱导活性氧自由基(ROS)的表达,引起自由基损伤和炎症反应过程,加速了DKD的进展。
另外,高血糖激活了血管系统,包括肾素-血管紧张素系统(RAS)和内皮素系统,引起血流动力学的改变。由此,肾小球入球小动脉扩张而出球小动脉收缩,导致全身性和肾小球内高血压。血流动力学改变的同时也触发了肾小球中细胞因子和生长因子的自分泌和旁分泌。
代谢异常、血流动力学改变和炎症反应最终导致肾脏功能和结构改变。肾小球系膜细胞增殖且体积增大和系膜外基质沉积,导致肾小球系膜区扩张。胶原蛋白和纤维蛋白在肾小球系膜区的沉积和肾小球毛细血管内皮细胞的损伤,导致肾小球缺血、硬化,在光镜下表现为结节病变。细胞纤维化因子和生长因子分泌增多以及局部炎症反应导致肾间质纤维化。此外,病变组织中还可观察到足细胞数量减少及肾小管上皮细胞空泡样变性。肾活检通常可以发现,在白蛋白尿和GFR下降等临床征象出现之前,DKD患者肾脏结构已经出现病理损伤。
DKD患者肾小球的组织病理学改变包括系膜增生、肾小球基底膜增厚和肾小球硬化。在某些情况下,肾小球硬化可能表现为特征性结节样病变(Kimmelstiel-Wilson结节,K-W结节)。为了便于评价病理改变的轻重程度,美国肾脏病理学会在2010年发布了DKD病理分级标准,定义了肾小球损伤以及间质和血管病变的严重程度评分(表1-2和表1-3)。