肾小管上皮细胞在蛋白尿重吸收中的作用探索
肾小管的重吸收作用原理
肾小管的重吸收作用原理肾脏是人体重要的排泄器官，其中肾小管是肾单位的功能结构之一，其主要功能是对尿液进行再吸收和分泌，从而维持体内水、电解质和酸碱平衡。
肾小管的重吸收作用在肾脏功能中具有重要的地位，本文将对肾小管的重吸收作用原理进行探讨。
一、肾小管的结构特点肾小管位于肾单位的中央位置，是肾脏结构的重要组成部分。
它由近曲小管、远曲小管和集合管组成，其主要功能是对尿液进行再吸收和分泌。
肾小管壁面积巨大，且具备丰富的毛细血管网络，使得肾小管细胞能够有效地参与尿液的加工和调节。
二、肾小管的重吸收机制肾小管的重吸收机制主要通过肾小管细胞上的转运蛋白质来实现。
这些转运蛋白质能够选择性地将部分物质从尿液中再吸收回血液，以维持体内的稳态。
具体而言，肾小管重吸收机制包括了主动转运、被动转运和渗透调节三个方面。
1. 主动转运主动转运是指通过ATP酶将物质从低浓度区域转运到高浓度区域，以消耗能量的方式实现物质的再吸收。
肾小管细胞上的转运蛋白质能够将葡萄糖、氨基酸、钠离子等重要物质从尿液中主动转运回血液。
这种主动转运机制能够确保这些物质被有效地再吸收，使得体内的营养和水分得到充分利用。
2. 被动转运被动转运是指物质根据浓度差异自发地从高浓度区域转移到低浓度区域，不需要消耗能量。
在肾小管的重吸收过程中，被动转运主要指的是电解质的再吸收。
例如，钠离子与水分子之间的运动是通过被动转运来实现的，通过维持浓度梯度进一步产生渗透压，促进水分分子再吸收。
3. 渗透调节渗透调节是肾小管重吸收的重要机制之一，它通过渗透物质的浓度差异来调节水的再吸收。
在肾小管中，渗透物质如尿素、尿酸等被主动转运或被动转运再吸收，从而形成了渗透梯度。
这种渗透梯度能够促使水分子通过渗透调节机制回吸收，实现体内水分的平衡。
三、肾小管的调节因素肾小管的重吸收作用除了受到细胞内转运蛋白质的调控外，还受到多种激素的调节。
其中，抗利尿激素抗利尿酮激素（ADH）是重要的调节因素之一。
蛋白尿与肾小管上皮细胞的激活
国外 医学 秘尿系统分 艘
蛋 白尿与 肾小 管 上皮细 胞 的激 活
韦宏成 综 述
（ 暨南大学医学院第一附院肾内 ） 科
摘 要 近曲小管上 胞的 皮细 激活是蛋白尿 引起小管问 质损害的 重要启动目隶之一。 率文综述近年来关于小管
上皮细胞激活、 以丑所引起的系列反应时小管闯质损害 、 肾脏纤维化作用 的研究
酶， 尤其是蛋 白激酶 Ａ 蛋白激酶 Ｃ和磷酯酰肌醇一一 、 ３ 激酶调节这种胞饮作用 。此外 ， 动物实验发现 ， 肾 小管上皮细胞微绒毛 内的三磷酸鸟苷结 合蛋 白 ｎ 一 亚 单位 ，ａ ３ Ｃ ｉ 与负 鼠肾细胞 的自蛋 白胞饮调节有关 ， ，． 肌动朊细胞骨架 的裂解和微管聚台作用的抑制均可
子的基因表达。在表现有蛋白尿的肾脏病鼠模型的
早期 阶段 ， 原 位 杂交 的方 法发 现 被 切 除 的 肾组 织 用 中 Ｅ 一ｍ Ｎ Ｔ１ Ｒ Ａ表达 增加 。随着 蛋 白尿 的加 重 ， 肾小
管 Ｅ一ｍ Ｎ Ｔ１ Ｒ Ａ的表达明显增加 ， 并伴有小管间质的
损害 ｌｌ ｌ。在被 动性 Ｈｅ ０
改变 ， 人们早就注意到 ， 持续性蛋 白尿与间质炎症的 发生有关 。早在 １８ 年 ，ｅａｉ ］ ９６ Ｂｒｒ 等＿在有大量蛋 白 ｔｔ 尿的阿霉素肾病鼠肾活检标本 中发现 ， 肾小球滤过 的蛋白聚积在近曲小管上皮细胞 的胞浆中 小管基 底膜灶性损害， 溢出的小管 内容物进入 肾间质 。提 示肾小球对蛋白质通透性增高 ， 肾小管上皮细胞对 蛋 白质的重吸收过度负荷 ， 可能造成肾间质损害 ， 最 终导致 肾小球硬化。本文仅综述近年来关于蛋白尿 对 肾小管上皮细胞 的病理作用的研究 ， 以及药物拮
于介导后续 的小管间质损害以及纤维化都是关键因
肾小管对水的重吸收的方式和过程
肾脏是人体内重要的排泄器官，其中的肾小管是进行尿液的重吸收和分泌的关键结构。
肾小管对水的重吸收是维持体内水平衡的重要机制，它可以调节尿液的浓度和体液的渗透压，保持机体内环境的稳定。
肾小管对水的重吸收主要通过以下方式和过程来实现：1. 渗透剂梯度驱动的主动转运：在肾小管上皮细胞的细胞膜上存在着多种离子和载体蛋白，这些蛋白具有将物质从肾小管内侧向肾小管外侧转运的能力。
其中，钠离子和葡萄糖是两种重要的渗透剂，它们通过肾小管上皮细胞的转运蛋白，利用浓度梯度驱动的主动转运机制，将水和其他物质一起从肾小管内侧向外侧转运，实现水的重吸收。
2. 水通道蛋白介导的渗透调节：肾小管上皮细胞的细胞膜上存在着丰富的水通道蛋白，例如AQP1和AQP2等。
这些水通道蛋白可以通透水分子，而其通透性受到抗利尿激素（如抗利尿激素）的调节，通过改变这些水通道蛋白的数量和活性，调节肾小管对水的重吸收量。
3. 间质渗透压的调节：肾小管周围的间质是重要的水贮留区，其中的渗透压可以影响肾小管对水的重吸收。
当体内水分不足时，血液的渗透压升高，间质的渗透压也会随之升高，促使肾小管增加对水的重吸收，以减少尿量，保持体内水分平衡。
4. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统的调节：肾素-血管紧张素-醛固酮系统对肾小管对水的重吸收也有一定的调节作用。
肾素的释放会受到机体血容量、血压和细胞渗透压等因素的影响，通过激活血管紧张素-醛固酮系统，促进肾小管对水的重吸收，以维持血容量和血压的稳定。
5. 过程：a. 滤过：血液中的水和溶质经过肾小球滤过膜进入肾小管，形成初尿；b. 重吸收：在肾小管的过程中，水和溶质经过上述机制的调节和作用，被肾小管上皮细胞重新吸收，其中绝大部分水分和溶质被重吸收，只有少量残留液体被排泄成尿液；c. 排泄：最终形成的尿液被排泄出体外，其中包含了代谢废物和一定量的水分。
通过上述方式和过程，肾小管对水的重吸收能够有效地调节体内水分的含量，保持体内水平衡。
肾小管的选择性重吸收.
肾小管和集合管的重吸收作用血液经肾小球的滤过作用，形成的滤过液就是原尿，原尿进入肾小管后被称为小管液，小管液再经过肾小管和集合管的重吸收与分泌作用后形成终尿，最后被排出体外。
据测定终尿量一般仅占原尿量的1%左右，这主要与肾小管和集合管的重吸收有密切的关系。
重吸收是指肾小管和集合管上皮细胞将物质从肾小管液转运到血液中的过程；肾小管和集合管对不同物质是选择性重吸收，小管液中有的物质（如葡萄糖）可全部被重吸收，有的被部分重吸收 (如Na+、K+等)，有的则完全不被重吸收 (如肌酐)。
（一）重吸收方式肾小管与集合管的重吸收方式有主动重吸收和被动重吸收两类。
1. 主动重吸收肾小管与集合管上皮细胞利用自身代谢活动所产生的能量，将溶质逆电化学梯度转运到细胞外组织间液的过程，称为主动重吸收。
它主要通过细胞膜上的离子泵、载体、吞饮等机制来完成。
2. 被动重吸收肾小管与集合管上皮细胞依靠物理和化学机制，顺电化学梯度将溶质转运到细胞外组织间液的过程，称为被动重吸收。
被动重吸收不直接消耗能量，其转运量取决于滤过膜的通透性及两侧溶质分子的电化学梯度。
被动重吸收转运动力是电位差、浓度差、渗透压差。
（二）几种重要物质的重吸收１．Na+的重吸收肾滤过的Na+有96%～99%被重吸收，除髓袢降支粗段对Na+几乎不通透外，其余肾小管的各部分和集合管均能重吸收Na+。
近球小管是Na+重吸收的主要部位，其次是髓袢升支，其余部分则在远曲小管和集合管被重吸收。
肾脏的Na+重吸收功能是调节细胞外液容积的关键。
近球小管对Na+的重吸收，常以“泵-漏模式”来解释。
小管液中的Na+顺着浓度差和电位差被动转运进入细胞内，在侧膜上钠泵驱动下主动转运到细胞间隙。
一方面使细胞内的Na+浓度降低，小管液中的Na+可以不断地扩散进入细胞；另一方面使细胞间隙的Na+浓度升高，促进水渗透进入细胞间隙。
Na+和水的进入提高了细胞间隙的静水压，可促使Na+和水通过基膜进入与其相邻的毛细血管，也可促使Na+经由靠近管腔膜一侧的“紧密连接”回漏小管液中。
自蛋白超负荷重吸收导致肾小管间质纤维化的机制研究
子 以及多种致纤维 化因子 ， 导致肾小管问质损伤并最终促使蛋 白尿 肾病进展 为终末期 肾功 能不 全 ， 进一步探讨蛋 白尿发生
的机制 ， 寻找减少蛋 白 尿发生 的措施 ， 为延缓蛋 白尿肾病进展 为肾间质纤维化提供新的方法和途径 。
［ 关键词］白蛋 白； ｕ ｆｎ 超负荷重吸收 ； Ｃ ｂ ｉ； ｌ 肾间质纤维化
疾病进展 的重要途径之一ｆ； 血小板源性 生长因子以及其他炎 症
趋化因子等各种促纤维化 因子表 达增强 ，诱 导炎症细胞在 肾小 管间质的聚集 ， 启动上皮细胞 内的 Ｒ ｓ Ｒ ｏＳｃ Ｐ３激酶 、ｍ ｄ ａ、 ｈ 、 ｒ、Ｉ Ｓａ、 Ｗｎ 等信号转 导通路参 与 Ｅ Ｔ（ 皮细胞转分 化 ） ｔ Ｍ 上 过程 的调控 ， 不同信号通路活化不同 的核 内转录 因子 ，最终 调节特异基 因的
另一方面 ，化学趋化 因子本 身对 肾小管上皮细胞有 明显 的
刺激和促损伤 作用 ， Ｐ １ ＭＣ 一 能够通过 Ｇ 蛋白 、Ｋ 、 ｉ Ｐ Ｃ 细胞 内钙 离 子等途径影响 Ｎ — Ｂ、 Ｐ １ Ｆ ｋ Ａ － 的转录调节 ，促进上皮细胞基底侧 Ｉ一 Ｌ ６的分泌和细胞 间黏 附因子 的表达 增加 ，这 被认 为是 促肾脏
肾小管的重吸收作用原理
肾小管的重吸收作用原理
肾小管是肾脏的一个重要组成部分，它负责将尿液中的有用物质重新吸收回体内，以维持机体内部环境的稳定。
肾小管的重吸收作用是指通过肾小管上皮细胞对尿液中有用物质的选择性吸收，从而使这些物质重新进入血液循环系统。
肾小管重吸收作用的原理主要包括三个方面：细胞膜通道、运输蛋白和能量供应。
首先，细胞膜通道是肾小管重吸收作用的基础。
肾小管上皮细胞具有多种不同类型的细胞膜通道，这些通道可以选择性地将特定分子或离子从尿液中转运回体内。
例如，钠离子、氯离子、葡萄糖等物质通过不同类型的通道被选择性地转运回体内。
这些通道可以通过多种方式调节其活性和数量，从而对重吸收作用产生影响。
其次，运输蛋白也是肾小管重吸收作用的关键因素之一。
在肾小管上皮细胞中存在着多种不同类型的运输蛋白，它们可以与特定的分子或离子结合，并将其从尿液中转运回体内。
例如，钠离子通过Na+/K+-ATPase转运回体内，葡萄糖则通过GLUT转运回体内。
这些运输蛋白的表达水平和活性也会受到多种因素的影响，从而调节肾小管重吸收作用的程度。
最后，能量供应是肾小管重吸收作用的必要条件之一。
肾小管上皮细
胞需要耗费大量的能量来完成对尿液中有用物质的选择性吸收和转运。
这些能量主要来自于细胞内的ATP水解反应和细胞外环境中钠离子梯度的利用。
因此，对肾小管重吸收作用进行调节时需要考虑到能量供
应是否充足。
总之，肾小管重吸收作用是一个复杂而精密的过程，它涉及到多种因素、多个环节的协同作用。
了解其原理和机制对于深入理解肾脏功能
及相关疾病具有重要意义。
原理肾小管重吸收
原理肾小管重吸收肾小管重吸收是肾脏中的重要功能之一，主要发生在肾小管的上皮细胞中。
它是指在尿液从肾小球滤过后，通过肾小管上皮细胞的活动，将一些有价值的物质重新吸收回血液中，以维持体内水、电解质和酸碱平衡的稳定。
肾小管重吸收的原理可以归纳为以下几个方面：1.通过运输蛋白：肾小管上皮细胞表面有许多与运输蛋白相关的通道或载体，这些通道或载体能够选择性地运输特定的物质。
根据物质的浓度梯度和细胞内外的电荷差异，这些通道或载体能够将有益物质，如葡萄糖、氨基酸和某些离子，从尿液中重新吸收到肾小管上皮细胞内。
2.通过被动扩散：某些物质，如尿酸、尿素和水，在肾小管重吸收时通过被动扩散的方式实现。
这些物质在肾小管壁上皮细胞间隙中的浓度梯度差会驱动它们自发地从肾小管腔进入细胞内，然后再通过细胞内的扩散过程进入血液中。
3.通过渗透调节：肾小管上皮细胞对尿液的渗透浓度非常敏感，当尿液的渗透浓度升高时，肾小管上皮细胞会对水的重吸收进行调节。
具体来说，当尿液渗透浓度升高时，肾小管上皮细胞中的渗透物质浓度也会升高，从而使细胞内的渗透浓度大于尿液，这就会促使水自发地从肾小管腔进入细胞内，然后再通过细胞内的渗透调节进入血液中。
4.通过激素调节：激素也在肾小管重吸收过程中发挥重要作用。
例如，抗利尿激素抗利尿激素主要通过增加肾小管上皮细胞上的水通道蛋白（如AQP2和AQP3）的表达量，以增强水的重吸收。
而醛固酮则通过促进肾小管上皮细胞上的钠和钾通道的活动，增加钠的重吸收和钾的排泄。
综上所述，肾小管重吸收的原理是通过运输蛋白、被动扩散、渗透调节和激素调节的相互作用，实现从尿液中重新吸收有益物质，并保持体内水、电解质和酸碱平衡的稳定。
这一过程对正常人体功能的维持具有重要意义。
尿生成的三个基本过程
尿生成的三个基本过程
尿生成是人体代谢产物的排泄过程，主要通过肾脏完成。
肾脏是人体排泄系统的重要器官，它通过滤过、重吸收和分泌三个基本过程来完成尿液的生成。
第一步，滤过。
肾脏中的小球体和肾小管组成了肾单位，其中小球体是滤过器的主要部分。
血液通过小球体的毛细血管壁进入肾小管，形成初步的尿液。
这个过程主要是根据分子大小和电荷差异来进行选择性滤过，大分子如蛋白质等无法通过小球体的滤过器，而小分子如水、电解质和代谢产物则可以通过。
第二步，重吸收。
初步的尿液进入肾小管后，会在肾小管内进行重吸收。
这个过程主要是通过肾小管上皮细胞内的吸收机制完成的。
在肾小管内，水、电解质和营养物质等有用物质被重吸收回血液中，而废物和代谢产物则继续排出体外。
这个过程的重要性在于保持体内水分和电解质的平衡，同时避免有用物质的过度流失。
第三步，分泌。
分泌是指肾小管上皮细胞将体内产生的代谢产物和药物等有害物质主动排出体外的过程。
这个过程主要是通过肾小管上皮细胞内的分泌机制完成的。
肾小管上皮细胞将有害物质从血液中分泌到肾小管内，然后随着尿液排出体外。
这个过程的重要性在于清除体内有害物质，保持体内的代谢平衡。
总的来说，尿液的生成是通过肾脏中的滤过、重吸收和分泌三个基本过程来完成
的。
这些过程的协同作用保证了体内水分和电解质的平衡，同时清除了体内代谢产物和有害物质。
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尿蛋白量与间质纤维化进程呈正相关， 尿蛋白是肾间质纤维化进展的重要独立因素
进一步探讨蛋白尿的重吸收机制 及其对慢性肾脏疾病的病理作用
1 概述 2 PTEC对尿蛋白的重吸收作用 3 尿蛋白导致肾间质纤维化的机制
Cubilin /Megalin结构
肾小管对蛋白的重 吸收主要发生在近 曲小管,只有少量在 亨利袢和远端小管 完成。而Cubilin /Megalin笼形蛋 白途径是蛋白尿重 吸收的主要通道
RIK ILSØ CHRISTENSEN, HENRIK BIRN. Megalin and cubilin: synergistic endocytic receptors in renal proximal tubule. Am J Physiol Renal Physiol 280: F562–F573, 2001.
cubilin megalin
尿蛋白重吸收机制
蛋白和Megalin/Cubilin结 合后，质膜内陷、分离形成 内吞泡、相互融合; 受体和 配体分离，以出芽的方式形 成受体小囊泡，返回PTEC 质膜表面，受体重复利用， 也有部分受体被转运至溶酶 体降解。剩余内吞泡中的配 体被转运至溶酶体以降解、 利用
RIK ILS CHRISTENSEN, HENRIK BIRN. Megalin and cubilin: synergistic endocytic receptors in renal proximal tubule. Am J Physiol Renal Physiol 280: F562–F573, 2001. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. 2002
Megalin基因缺陷小鼠尿蛋白明显增多
免疫双染小鼠IgG (绿色荧光), megalin (红色). 二者严格共同定位（co-localized）Magalin阳性的区域，IgG被小管 上皮细胞吸收。
J Am Soc Nephrol 18: 1824–1834, 2007
Megalin/Cubilin重吸收白蛋白的特点
尿蛋白重吸收作用
Megalin基因敲除小鼠PTEC表面质膜内陷小窝和内吞泡减少
包衣小凹
致密顶浆小管 线粒体
内吞小泡
溶酶体
野生型
高尔基体
缺陷型
RIK ILS, CHRISTENSEN, HENRIK BIRN. Essential Role of Megalin in Renal Proximal Tubule for Vitamin Homeostasis. J Am Soc Nephrol 10: 2224–2236, 1999
肾小管对尿蛋白重吸收作用
Megalin缺陷抑制白蛋白重吸收
normal
megalin-deficient
白蛋白阳性表达
肾小管对尿蛋白重吸收作用
正常
Cubilin 缺陷
Am J Physiol Renal Physiol 280: F562–F573, 2001. J. Clin. Invest. 105:1353–1361 (2000).
免疫荧光显示OK细胞中分布
分布
胶体金免疫电镜显示大鼠PTEC中分布
Megalin/cubilin
Megalin/cubilin
BSA
cubilin
BSA megalin
Kidney International, (2000), 1523–1533 J Am Soc Nephrol 8: 1824–1834, 2007
1.25±0.4g/d 2.83±0.54g/d
6.16±2.43g/d
month
Wolf G, Ziyadeh FN.Cellular and molecular mechanisms of proteinuria in diabetic nephropathy. Nephron Physiol. 2007;106(2):p26-31. Mauro Abbate, Carla Zoja, How Does Proteinuria Cause Progressive Renal Damage? J Am Soc Nephrol 17: 2974–2984, 2006
无 蛋 白 尿
肾皮质PAS染色:
间质炎症反应
蛋
白 尿
2 kidney
无 蛋 白 肾皮质三色染色: 尿 间质纤维化
蛋 白 尿
1 kidney
0.6 kidney
尿蛋白量与肾间质纤维化进程呈正相关，超正常范围尿蛋白是肾间 质纤维化进展的重要独立因素
Ramon G.B. Bonegio, Am Soc Nephrol, 2005.
蛋白的胞吞作用依赖 megalin and cubilin两者均 正常表达，megalin 和 cubilin串联地形成低亲和性 和高容量的滤出蛋白系统
其它重吸收机制
肾小管上皮细胞在蛋白尿重吸收中的作用
血中分子量大于70 kDa的物质肾清除分数很低， 白蛋白仅为0.062-0.15%，尽管如此，每天仍会
有4g的白蛋白到达肾小管
PTEC的蛋白重
吸收和降解在减 少尿蛋白中起重 要作用
Aluminium handling in the PCT and loop of Henle in the three groups of rats
Cubilin /Megalin结构
Megalin低密度脂蛋白受体家 族的跨膜糖蛋白。包括胞膜 外区、跨膜区以及胞浆内尾 巴。Megalin是一种多功能的 内吞受体，可与不同配体蛋 白相结合。
Cubilin是外周膜蛋白，缺乏跨膜 区，故在和白蛋白结合后，需要 在Megalin的协同下才能完成配体 内吞、信号转导过程。生理状态 下，两者相互作用，介导大部分 肾小球滤过蛋白的重吸收。
David G. SHIRLEY, Mary F. Renal aluminium handling in the rat: a micropuncture assessmentClinical Science (2004) 107, 159–165
Kidney survival %
尿蛋白与ESRD呈明显相关性