原发性肾性糖尿(primary renal glucosuria,PRG),又称为家族性肾性糖尿(familial renal glucosuria,FRG)是指在血糖浓度正常或低于正常肾糖阈的情况下,近端肾小管重吸收功能降低引起的持续性、孤立性糖尿,是一种遗传性疾病,并不伴有其他肾小管功能障碍。目前国内文献报道较少,国外也多以个案报告为主。临床上对本病的认识不足,多因尿糖阳性被误诊为糖尿病,按糖尿病错误地进行诊疗处理,造成医源性伤害,形成极高的医疗风险,同时给患者造成了严重的精神心理创伤和不应的经济损失[1]。
一、病因与发病机制肾性糖尿可以分为原发性肾性糖尿和继发性肾性糖尿。原发性肾性糖尿是由基因突变导致的肾性糖尿,一般不伴有其他肾小管功能损伤。继发性肾性糖尿表现为近端肾小管功能普遍异常,除尿糖阳性外往往同时伴有氨基酸、蛋白质、碳酸氢根、磷等排泄增加,临床上多见于多种病理生理状态,包括妊娠、其他肾小管间质疾病,如Fanconi综合征等、慢性肾炎、肾病综合征、间质性肾炎、肾盂肾炎、多发性骨髓瘤、药物中毒、重金属中毒、破伤风等。
正常情况下,血浆内葡萄糖可以自由通过肾小球,并完全滤过,滤液内与血浆内的葡萄糖浓度相同,而近端肾小管几乎全部重吸收滤液中的葡萄糖,故血浆葡萄糖浓度正常时,尿液中不出现糖。但肾小管重吸收葡萄糖有最大极限,当肾小管重吸收葡萄糖超过此极限时尿液中即出现葡萄糖,此即为肾小管最大重吸收率(TMG)。当血浆葡萄糖浓度升高,肾小球滤过葡萄糖随之增加,近端肾小管重吸收葡萄糖也增加,当肾小球滤液中葡萄糖浓度超越TMG时,即出现糖尿。尿中刚出现葡萄糖时的血浆葡萄糖浓度即为肾糖阈。正常肾小管对葡萄糖具有很强的重吸收能力,生理状态下尿液中只有极少量葡萄糖排泄(<1.0 g/24 h),临床常规检查尿糖阴性(<0.83 mmol/L或15 mg/dL)。尿糖定性试验阳性(>2.22 mmol/L或40 mg/dL)时即称为糖尿。血糖正常时,尿糖排出增多即称为肾性糖尿。肾性糖尿具体发病机制目前仍不明确,可能与以下一些因素相关:①近端肾小管表面积与肾小球滤过膜面积比率降低导致球管失衡;②肾小管对葡萄糖重吸收的转运功能不均衡;③肾小管细胞对不同浓度葡萄糖的聚积功能降低,葡萄糖重吸收转运体数目减少或亲和力改变或梯度障碍;④肾小管细胞膜对葡萄糖的渗透性降低。
肾小管对葡萄糖的重吸收是SGLT介导的钠离子依赖性转运过程。目前对 SGLT1和SGLT2认识较明确,两者主要分别在肠道和肾脏,对葡萄糖的重吸收起重要作用。原尿中大约10%的葡萄糖在近端肾小管S3段由SGLT1介导重吸收,但SGLT1的缺陷主要与家族性肠道葡萄糖-半乳糖吸收不良相关。而90%以上的葡萄糖在近端肾小管S1段由SGLT2介导重吸收。SGLT2是一种低亲和力高容量的葡萄糖转运蛋白,它决定了肾脏重吸收葡萄糖的能力。
SGLT2由673个氨基酸组成,位于近端肾小管的S1段;其编码基因SLC5A2总长约7.7Kb,位于16号染色体上短臂1区1带2亚带(16p11.2),由14个外显子组成。位于肾小管细胞外侧的Na+-K+-ATP酶将钠离子泵出细胞外,产生电化学梯度,驱动钠离子和葡萄糖与SGLT2耦合,葡萄糖就从刷状缘膜逆梯度转运入肾小管细胞。在血糖正常情况下,SGLT2在近端肾小管(S1/S2段)重吸收所有滤过葡萄糖。肾脏可以通过SGLT2增加葡萄糖的重吸收来维持正常血糖。肾脏SGLT2蛋白表达增加,近端肾小管重吸收葡萄糖增加,但易导致近端肾小管增生肥大。原发性肾性糖尿即由SLC5A2基因突变导致其编码蛋白SGLT2蛋白缺陷进而功能下降,引起近端肾小管S1段重吸收原尿中葡萄糖减少,致使终尿中葡萄糖增多。大量病例报道已证实大部分原发性肾性糖尿的发病均与SLC5A2基因突变有关。另外,研究发现SLC5A1、GLUT2及GLYS1基因也与肾脏重吸收葡萄糖相关。目前,国内外已报道50多种SLC5A2基因突变型,包括错义突变、无义突变、剪接突变、小片段缺失突变和小片段插入突变,其中IVS7+5G>A是热点突变。但c.886(-10_31)del突变可能是中国人群的高频突变。根据遗传学规律,原发性肾性糖尿应为常染色体隐性遗传,但研究表明,它是一种常染色体显性伴不完全外显性遗传,杂合突变既可发病,也可不发病。这可能取决于杂合突变的严重程度,也可能与机体内存在其他尿糖重吸收的机制有关。SLC5A2基因纯合或复合杂合突变者表现为中重度葡萄糖尿,而单杂合突变的个体表现为轻度葡萄糖尿[尿糖<10g/(1.73 m・24h)],甚至尿糖阴性[2-4]。
二、实验室检查尿常规检查可见尿糖阳性,往往是持续性的,不伴有其他项目异常;血空腹葡萄糖测定在正常范围,口服葡萄糖耐量试验正常;糖化血红蛋白、糖化白蛋白、C肽、胰岛素、抗谷氨酸脱羧酶抗体、抗胰岛细胞抗体、胰岛素自身抗体均正常;血气分析提示无酸碱平衡紊乱、电解质紊乱,肝肾功能基本正常;24小时尿葡萄糖定量>500 mg,多数在5~30 g/24h,更有甚者可达100
g/24h,尿磷、氨基酸、尿酸、碳酸氢盐及其他尿酸化试验均正常。泌尿系统B超或MRI有助于检查有无其他肾脏结构等疾病。
三、临床特征原发性肾性糖尿通常无明显临床表现,无多饮、多尿、多食等糖尿病症状,大多通过尿常规检查发现。少数儿童可因尿糖过多发生低血糖,但一般不会转变为代谢性糖尿病。尿糖丢失严重者,可出现酮症,尿酮阳性,易误诊为糖尿病。但需警惕,肾性糖尿可以是糖尿病的前奏,在肾性糖尿基础上发展成真正糖尿病。原发性肾性糖尿常有家族史。对于遗传性疾病来说,起病的症状、症状严重程度与年龄相关,也受环境因素如饮食、气候、基因及表观遗传学等多因素共同影响。
根据尿糖水平,原发性肾性糖尿可以分为三种亚型(A、B和O)。A型原发性肾性糖尿的特点是TMG降低,肾脏对葡萄糖转运功能缺陷即转运率减低或者转运子数量减少;而B型原发性肾性糖尿特点是TMG正常,葡萄糖转运率和转运子数量均正常,但转运子和葡萄糖的亲和力减低;O型原发性肾性糖尿最为严重,尿糖>10 g/(1.73 m·24h),是一种最为少见的类型,由肾糖转运完全缺失导致。大部分原发性肾性糖尿患者临床没有明显症状或严重的伴随症状,然而,O型原发性肾性糖尿患者可能会发生多尿、夜尿及轻度发育迟缓。各种其他临床表现,如短暂的脱水、酮症、泌尿生殖系统感染也可以发生在严重的原发性肾性糖尿中。同一个家系中,可以出现2种或3种亚型。原发性肾性糖尿病患者肾组织活检的光镜、免疫荧光及电镜检查均基本正常[5,6]。
四、诊断与鉴别诊断原发性肾性糖尿诊断时需注意家族史的询问,尤其是糖尿病、肾脏病、代谢性疾病及其他可能导致肾小管功能障碍的疾病,并注意全身体格检查,根据临床表现与家族史可诊断本病,多应用Marble制定的标准[7]。
(1)持续且稳定的糖尿(10~100 g/d),不随饮食变化。
(2)尿糖为葡萄糖。
(3)空腹血浆血糖和口服葡萄糖耐量试验(OGTT)正常。
(4)糖类储备和利用正常。
但仍需与以下疾病相鉴别,具体如下。
1、葡萄糖-半乳糖吸收不良:由SLC5A1基因突变所致,呈常染色体隐性遗传。该基因突变导致肠黏膜上皮细胞和肾小管吸收葡萄糖-半乳糖异常,临床表现为新生儿期发病的严重水样腹泻、脱水,伴间歇性轻度尿糖阳性。
2、Fanconi-Bickel综合征:由SLC2A2基因突变所致,呈常染色体隐性遗传。该基因编码葡萄糖转运体2,该蛋白缺陷导致糖类代谢障碍,临床特点为肝肾糖原累积、葡萄糖和半乳糖不耐受、空腹低血糖、肾小管障碍和尿糖阳性。
3、青少年型白内障伴小角膜:由SLC16A12基因突变所致,为常染色体显性遗传。该基因编码单羧酸转运蛋白,主要表达于肾脏、视网膜及视网膜色素上皮细胞。临床表现为年龄相关性白内障、小角膜,伴或不伴肾性糖尿。
4、糖尿病:糖尿病是一组因胰岛素绝对或相对分泌不足和(或)胰岛素利用障碍引起的糖类、蛋白质、脂质代谢紊乱性疾病,以血葡萄糖水平慢性增高为特征。临床常表现为多饮、多尿、多食、体重下降,伴有空腹血糖升高,葡萄糖耐量降低。但偶有肾性葡萄糖尿和糖尿病存在于同一个体的情况。
5、其他继发性疾病:如慢性肾炎、肾盂肾炎、多发性骨髓炎、Fanconi综合征、Lowe综合征及妊娠均可有糖尿发生,但原发病明确,需注意鉴别。
五、治疗与预后原发性肾性糖尿一般不需要特殊治疗,对某些可能发生低血糖和酮症的患者应予补糖治疗。为了预防低血糖,可给患者足够的糖类,避免长时间饥饿。原发性肾性糖尿预后良好,一般不影响肾功能或代谢状态的恶化及患者的生命。本病为遗传性疾病,目前无有效根治措施。
近年来基于SGLT2基因突变引起糖尿的原理,研制出达格列净、卡格列净和恩格列净等新型降糖药物,这些SGLT2抑制剂通过选择性地抑制葡萄糖的重吸收,使一定数量的葡萄糖从尿中排除,直接降低血糖,以此达到治疗糖尿病的目的。由于治疗靶点在肾脏,不依赖于胰岛素,对靶点以外的不良反应少,发生低血糖的风险小。美国内分泌医师协会将SGLT2抑制剂纳入糖尿病的治疗指南当中,国内也已引入该类药物,临床报道逐渐增多[8,9]。
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