肾脏免疫学:从病理生理到临床转化
-01-前言
肾脏不仅是人体的“净化工厂”,更是免疫调控的“战略要地”。近年来,随着免疫学研究的深入,肾脏疾病与免疫系统的复杂关系逐渐浮出水面。从经典的肾小球肾炎到慢性肾病(CKD)、糖尿病肾病,免疫异常始终是疾病发生发展的核心驱动力。然而,肾脏的免疫微环境具有高度独特性——它既是免疫攻击的靶器官,又是调节全身免疫稳态的“守门人”。
这种双重角色使得肾脏免疫学成为医学研究的焦点。例如,系统性红斑狼疮(SLE)患者中,约60%会发展为狼疮性肾炎;而近年来备受关注的免疫检查点抑制剂(ICIs)在抗癌治疗中,也因引发肾损伤而备受争议。因此,深入解析肾脏的免疫调控机制,有助于我们将基础研究转化为临床诊疗的新策略。
-02-肾脏的结构和功能
肾脏的基本功能单位是肾单位,每个肾单位由肾小体(包括肾小球和肾小囊)和肾小管组成。肾小球的核心结构是毛细血管袢,其滤过屏障由内皮细胞、基底膜和足细胞构成,负责筛除血液中的大分子物质。
肾脏具有三大核心功能:
排泄与滤过
每日滤过约180升血液,排出代谢废物(如尿素、肌酐)。
体液与电解质平衡
通过肾小管重吸收水分、钠、钾等,维持内环境稳定。
内分泌功能
分泌促红细胞生成素(EPO)、肾素-血管紧张素系统(RAS)活性物质,调控血压和红细胞生成。
此外,肾脏结构具有与免疫的关联:肾小球滤过屏障的完整性依赖足细胞和基底膜的协同作用,一旦受损(如抗体沉积、补体激活),将引发蛋白尿和炎症反应。肾小管上皮细胞不仅是代谢调节者,还能通过分泌趋化因子(如CXCL1、CCL2)招募免疫细胞,参与局部免疫应答。
-03-肾脏独特的免疫微环境
不同于肝脏、脾脏等经典免疫器官,肾脏的免疫微环境具有以下特征:
常驻免疫细胞稀少
生理状态下,肾脏中仅有少量巨噬细胞和树突状细胞(DCs)。
屏障功能的脆弱性
肾小球内皮细胞直接暴露于循环抗体和补体,易成为免疫攻击的靶点。
局部免疫调节网络
肾小球基底膜富含补体调节蛋白(如CD46、CD55),防止补体过度激活;足细胞表达MHC-II类分子,可递呈抗原并激活T细胞,直接参与免疫反应。
-04-肾脏疾病的免疫机制
肾脏疾病的免疫机制可归纳为三大类:
自身免疫攻击
例如,在抗肾小球基底膜病中,抗GBM抗体直接攻击IV型胶原α3链,引发急进性肾炎。在狼疮性肾炎中,免疫复合物沉积于肾小球,激活补体和巨噬细胞,导致慢性炎症。
炎症放大环路
例如,肾小管损伤后释放损伤相关分子模式(DAMPs),通过TLR4/NF-κB通路激活巨噬细胞,分泌IL-6、TNF-α,形成恶性循环。在糖尿病肾病中,高血糖诱导足细胞线粒体氧化应激,释放ROS激活NLRP3炎症小体,加剧肾纤维化。
免疫耐受失衡
调节性T细胞(Treg)功能缺陷导致Th17细胞过度活化,促进局灶节段性肾小球硬化(FSGS)。
-05-肾脏与其它器官的免疫相互作用
肾脏与全身免疫系统的交互作用深刻影响疾病进程:
肠-肾轴
肠道菌群失调导致尿毒症毒素(如硫酸吲哚酚)蓄积,激活肾间质巨噬细胞,加速CKD进展。短链脂肪酸(SCFAs)通过抑制HDAC增强Treg功能,缓解肾脏炎症。
心-肾轴
心力衰竭时,交感神经过度激活诱导肾素分泌,RAS系统活化进一步损伤心脏和肾脏。心脏分泌的利钠肽(如BNP)可抑制肾脏纤维化相关基因(如TGF-β)表达。
肝-肾轴
肝硬化患者中,门脉高压导致肾脏血流减少,诱发肝肾综合征。肝脏合成的补体蛋白(如C3、C5)异常参与膜增生性肾小球肾炎的发生。
-06-肾脏免疫学的临床转化
基于免疫机制的疗法正在改写肾脏病治疗格局:
靶向补体系统
例如,抗C5单抗(Eculizumab)用于治疗非典型溶血尿毒综合征(aHUS),阻断补体终末通路。C3抑制剂(Pegcetacoplan)在C3肾小球病中显示显著疗效。
免疫检查点调控
抗CD20单抗(利妥昔单抗)可以清除B细胞,用于ANCA相关性血管炎和膜性肾病。贝利尤单抗(Belimumab)是一种针对BAFF的单抗,已正式获批用于治疗接受标准疗法的自身抗体阳性的活动性成人SLE患者,通过抑制B细胞活化治疗狼疮性肾炎。
细胞疗法
靶向CD19和B细胞成熟抗原(BCMA)的CAR-T疗法在难治性狼疮性肾炎中已进入临床试验。
表观遗传干预
例如HDAC抑制剂通过抑制炎症基因表达,延缓糖尿病肾病进展。
-07-小结
肾脏免疫学的核心在于理解其“免疫悖论”——既要防御病原体,又要避免过度反应导致自身损伤。“肾脏不仅是疾病的受害者,更是免疫调控的指挥者。”唯有打破学科壁垒,融合免疫学、代谢组学和工程学,方能实现从病理机制到临床治愈的跨越。
参考文献:
Kidneyimmunology from pathophysiology to clinical translation. Nat Rev Immunol.2025Jan 30.
原文标题 : 肾脏免疫学:从病理生理到临床转化
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