近日,東南大學腎臟病研究所、東南大學附屬中大醫院腎臟內科劉必成教授、王彬副主任醫師團隊在《柳葉刀》子刊《EBioMedicine》發表了題為“Hypoxia and chronic kidney disease”的長篇綜述(EbioMedicine,2022 Mar;77: 103942)。本文第一作者為王彬副主任醫師和李作林主治醫師,劉必成教授為通訊作者。
慢性腎臟病(CKD)的患病率在全球範圍內呈顯著上升趨勢。越來越多的研究表明,低氧既是CKD發生的原因,也是促進CKD進展的重要危險因素。有關CKD患者腎組織低氧反應機制是學術界關注的熱點,闡明該機制對CKD防治策略制訂具有十分重要的意義。
在該文中,作者結合大量文獻分析和他們自己的工作,系統地討論了造成腎臟低氧的解剖學及病理生理學基礎。當氧氣供應不足時,由氧供需失衡引起的代謝异常或中間產物的積累在腎臟損傷中起關鍵作用,而腎臟損傷新增了對腎臟修復的需求,會進一步刺激有氧糖酵解,加重了腎臟損傷。缺氧可通過炎症和纖維化形成、引起血管再生失調及CKD進展。一般情况下,當腎組織低氧時,產生低氧誘導因數(HIF),其中HIF-2α能够結合腎臟和肝臟EPO基因上的低氧反應元件來調節EPO的表達,促進紅細胞生成。但嚴重的腎組織破壞就會造成組織對低氧反應低下,不能產生足够地EPO,從而導致腎性貧血形成。持久未被治療的腎性貧血,由低血色素所引起的組織低氧可能進一步促進腎臟炎症和纖維化發生,從而促進CKD進展。此外,CKD合併心血管病變、心功能不全、高血壓血管硬化等都可能引起腎組織缺血缺氧。研究表明,在低氧條件下,HIF-1α和HIF-2α在心臟中均有新增的趨勢。HIF-1α通過促進NO合成啟動iNOS基因表達,而HIF-2α則誘導Arg-1表達抑制NO合成。再比如CKD合併肌少症,HIF-1α缺乏可通過GLP-1分泌導致骨骼肌减少,而策略性啟動HIF-1α通路則可以緩解肌少症發生,囙此低氧對CKD患者可能造成腎臟及其其他器官十分廣泛的影響。
近年來,隨著人工重組促紅素、低氧誘導因數脯氨醯羥化酶抑制劑問世,為腎性貧血治療提供了有力手段。但這些藥物在改善腎性貧血的同時,對CKD進展影響如何仍缺乏足够臨床循證證據。鈉-葡萄糖共轉運蛋白2(SGLT2)抑制劑也被認為可以改善腎組織對低氧的反應。作者在文章總結中強調,進一步加強低氧對腎組織代謝、炎症和纖維化的深入研究,對尋找延緩CKD進展的新策略將具有十分重要的意義。