代谢综合征(Metabolic Syndrome,MS)在世界人群中的发生机率逐年增加,其不但与内分泌疾病和心血管疾病发病及预后有明显关系,对肾脏功能的影响也逐渐受到重视。目前有大量研究显示,MS与慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)的出现及恶化进展均有关系,是慢性肾脏病的危险因素之一。其流行趋势与CKD和终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)发病率升高相一致,临床主要表现为肾小球滤过率(eGFR)降低和尿蛋白的发生。因此加强对MS的管理,尤其是加强MS引起肾损害的管理,有助于降低CKD的发生率。
一、MS性肾脏损害的流行病学MS发病率日益增加。由于MS患者具有高血压、高血糖、高血脂、肥胖等多种代谢紊乱,而这些因素单独或合并存在时均可引起肾脏损害,甚至肾衰竭,因此对MS与肾脏疾病的关系更加值得关注。微量白蛋白尿(MA)是肾脏受损的早期标志物之一。
MS与CKD的关系复杂,11项共30 146例的调查发现MS与CKD[定义为eGFR<60 ml/(min・1.73m²)]的发生密切相关,OR值为1.55(95%CI:1.34~1.80),即与无MS者相比,伴MS者CKD发生率增加55%。回顾性分析6000多例年龄>20岁的美国成人的研究发现,MS乃是CKD的独立危险因素,其发生CKD及微量白蛋白尿的概率分别是正常人群的2.6倍和1.9倍,且MS代谢异常组分越多,风险性越大。与0或1个组分者相比,2个组分、3个组分、4个组分及5个组分者CKD的OR值分别2.21、3.38、4.23及5.85,结果提示MS是引起CKD的一个重要原因。对75 468例中国人群的研究也支持以上观点,伴MS者与不伴MS者CKD的发生率分别为57%、28%,校正年龄与性别后其OR值为1.43。5659例美国人调查显示男女MS伴微量蛋白尿的发生率分别为34%、42%,但是MS及CKD的发病确切时间往往不明,所以因果关系难以明确。MS肾损害的患病率被低估,可能原因:(1)临床上MS本身漏诊率较高;(2)常规体检并未筛查微量白蛋白尿;(3)目前缺乏无微量白蛋白尿的MS人群长期随访资料;(4)MS肾损害病理诊断很少,440 759例肾穿刺活检资料中,仅有报道肥胖相关性肾病占继发性肾脏病的4.94%,但无一例被诊断为MS肾损害[1,2]。
二、发病机制MS肾脏损害的作用机制可能涉及胰岛素抵抗、高胰岛素血症、肥胖、高血压、高瘦素血症、脂代谢紊乱、氧化应激、炎症因子激活及内皮细胞损伤等多个因素。以上因素的失调最终导致蛋白尿、系膜细胞增生和系膜基质扩张,最终发展为CKD。
实验研究发现,MS动物模型较正常动物肾小球滤过率(GFR)和肾血浆流量显著增加,血浆肾素和胰岛素浓度均高出2~3倍;早期肾脏病理改变为肾小球体积增大,鲍曼囊腔扩大,系膜细胞增生,肾小球转化生长因子表达增加。MS可引起肾小球高灌注、高滤过状态进而使肾小球增生肥大,如不给予积极干预则引起肾脏组织结构重塑,最终导致肾脏纤维化和肾功能的进行性丧失[2,3]。
三、MS肾损害的临床表现及病理改变MS肾损害的临床表现包括肾小球高滤过、微量白蛋白尿、蛋白尿,肾小管功能改变、eGFR<60 ml/(min・1.73m²)及肾脏超声肾内血管阻力增加等。MS肾损害的病理改变具有多样性,包括肾小球肥大、足细胞肥大、系膜基质和细胞增殖、局灶节段硬化、球性硬化、肾小球基膜(GBM)局灶增厚,肾动脉硬化和肾小球缺血、肾小管萎缩及间质纤维化等。许多类型肾脏病均可出现以上病理改变,故缺乏特异性。临床发现,MS患者肾小球球性硬化、节段硬化、肾小管萎缩、肾间质纤维化、中重度肾动脉硬化等病理改变发生率增加[4]。
厚基膜肾病是近些年提出的一种与MS密切相关的肾损害疾病,其临床表现较轻微,光镜和免疫荧光检查均无异常,仅在电镜下看到肾小球毛细血管基膜弥漫性的增厚(电镜下GBM厚度>400nm且均匀,球性)。厚基膜肾病被认为与早期糖尿病密切相关。有报道与IgA肾病患者相比,非糖尿病的厚基膜肾病患者高胰岛素血症和胰岛素抵抗更明显,因此遇到非糖尿病患者的厚基膜肾病则要考虑MS损害的可能[5]。
局灶聚集性肾小球硬化(focal ischemic glomerulosclerosis clustering,FIGSC)是一种新近认识的病理改变,我国在国际上首次报道15例FIGSC,分Ⅰ型与Ⅱ型。Ⅰ型呈楔形位于肾包膜下,硬化区内小叶间动脉轻度扩张,肌层相对肥厚,肾小管萎缩、扩张的肾小管含大块蛋白管型,非硬化区域肾小管及间质无明显病变。Ⅱ型见于皮质深部区域,有轻度扩张的小叶间动脉和肌层增厚的弓形动脉,但内膜无增厚,硬化区域内肾小管几乎完全消失,纤维组织增生。均可伴淋巴单核细胞浸润,可能与数个相连的入球动脉硬化、闭塞有关[6]。
四、MS引起肾脏损害的预防与治疗虽然肾脏具有强大的代偿功能,MS引起的肾脏损害可能是隐匿性和慢性迁延的,但仍应给予足够重视,防治MS肾损害必须对其各危险因素进行综合干预。在二级预防方面,特别强调对MS的基本发病机制的治疗和调节,进而防止MS各危险因素对肾脏等器官的损害。
改变不良的生活方式,包括戒烟、改变饮食结构、适量增加运动以降低体重,可改善胰岛素抵抗,降低蛋白尿,最终达到预防及改善糖尿病和心血管疾病的目的。合理的饮食(降低胆固醇、减少单糖摄入量,增加蔬菜、水果、粗粮)能显著降低肾小球的高压力、高滤过状态以及减轻肾小球肥大等组织学改变,而且应该作为首选和基础治疗。有学者发现,通过减轻体重可以减缓高血压,减少MA,减轻肾脏高灌注、高滤过状态。降低体重最适宜的目标为1年内降低体重的7%~10%,持续体重减轻直至BMI<25 kg/m²。研究显示通过控制饮食能减少MS的流行程度,改善内皮细胞功能,改善血浆甘油三酯、血糖、血压水平。增加体力活动应以实用、规律、适度为原则,推荐标准方案为每周至少5天,每天至少30分钟中等强度运动(如快走)。单纯吸脂术也能达到改善腹型肥胖的目的,但并不能改善胰岛素抵抗和心血管危险因素。通过改变生活方式逆转体内胰岛素抵抗IR状态,积极控制血糖、血压、调节脂代谢紊乱,改善机体代谢紊乱对肾脏也具有积极的保护作用。
综合性治疗MS的各危险因素包括:①控制体重,如饮食和运动,必要时辅以减肥药物如奥利司他及盐酸西布曲明;②控制血脂,主要降低TG和LDL-C水平及升高HDL-C的水平,可选用他汀类或贝特类药物治疗,力争使各项血脂指标达到正常水平。研究表明积极的降脂治疗可以改善肾小球滤过、减少蛋白尿的排出,并可抑制慢性免疫炎症反应;③控制血压,首选血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)及血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB),必要时联合钙通道阻滞剂、β-受体拮抗剂等其他降压药治疗,目标血压应控制于140/90 mmHg以下。糖尿病患者目标血压降至130/80 mmHg,若出现临床糖尿病肾病,尿蛋白大于1g/d时则需降低至125/75 mmHg。ACEI和ARB类药物尚有对肾脏直接的保护作用。联合应用贝那普利和依贝沙坦降压治疗,可以明显减轻大鼠肾小球硬化;④降低胰岛素抵抗及调节糖代谢异常是MS的治疗中心环节,目前改善胰岛素抵抗常用药物有ACEI/ARB、PPARγ激动剂、二甲双胍类降糖药等,特别是ACEI/ ARB类药物能促进胰岛素信号传导,增加胰岛素的敏感性,增加葡萄糖转运子-4的表达和活性,提高脂联素的水平,降低TNF-α、IL-6等水平。某些ARB类药物如替米沙坦尚能选择性激活PPAR-γ,增强胰岛素敏感性,降低TG和LDL-C,减轻炎症及氧化应激的发生,降低血压,抑制血管平滑肌和内皮细胞的增生。研究发现2-羟基雌二醇抑制肥胖的发展,提高内皮功能,控制血压,降低血浆胆固醇水平。同时有研究证实MS患者给予抗炎及抗氧化应激治疗及上调AMPK 和丙二酰CoA的表达也可能是有效的干预手段[7-9]。
随着对MS 肾损害发病机制的深入研究,全面控制和干预IR、肥胖及MS各个组分,监测肾脏损害的早期指标,可以减轻和延缓与MS相关的肾脏病变的发生及发展。总之,MS肾损害将是CKD防治的重点疾病之一,以预防为主,避免漏诊、重视早期综合干预,寻找新的干预靶点,降低MS损害的患病率及改善其预后。
参考文献:
[1] Zhang X, Lerman LO. The metabolic syndrome and chronic kidney disease. Transl Res. 2017 May;183:14-25.
[2] Wu N, Qin Y, Chen S, Yu C, Xu Y, Zhao J, Yang X, Li N, Pan XF. Association between metabolic syndrome and incident chronic kidney disease among Chinese: A nation-wide cohort study and updated meta-analysis. Diabetes Metab Res Rev. 2021 Oct;37(7):e3437.
[3] Scurt FG, Ganz MJ, Herzog C, Bose K, Mertens PR, Chatzikyrkou C. Association of metabolic syndrome and chronic kidney disease. Obes Rev. 2024 Jan;25(1):e13649.
[4] Singh AK, Kari JA. Metabolic syndrome and chronic kidney disease. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2013 Mar;22(2):198-203.
[5] Zhang J, Wang Y, Gurung P, Wang T, Li L, Zhang R, Li H, Guo R, Han Q, Zhang J, Lei S, Liu F. The relationship between the thickness of glomerular basement membrane and renal outcomes in patients with diabetic nephropathy. Acta Diabetol. 2018 Jul;55(7):669-679.
[6] Zhao M, Zhang R, Xie F, Zheng F, Wang L, Luo X, Zheng Z. Overdiagnosis: under-recognized clinical and pathological features of "focal ischemic glomerulosclerosis clustering". Pathol Res Pract. 2014 Jan;210(1):24-9.
[7] Lin L, Tan W, Pan X, Tian E, Wu Z, Yang J. Metabolic Syndrome-Related Kidney Injury: A Review and Update. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Jun 23;13:904001.
[8] Ciardullo S, Ballabeni C, Trevisan R, Perseghin G. Metabolic Syndrome, and Not Obesity, Is Associated with Chronic Kidney Disease. Am J Nephrol. 2021;52(8):666-672.
[9] Kumar PA, Chitra PS, Reddy GB. Metabolic syndrome and associated chronic kidney diseases: nutritional interventions. Rev Endocr Metab Disord. 2013 Sep;14(3):273-86.