晶體|Randall斑與草酸鈣結石形成:對免疫和炎癥的作用

作者:醫學鏡界
Review Article
Published: 29 January 2021
Randall’s plaque and calcium oxalate stone formation: role for immunity and inflammation
Saeed R. Khan,
Benjamin K. Canales &
Paul R. Dominguez-Gutierrez
Nature Reviews Nephrology volume 17, pages417–433 (2021)Cite this article
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Randall斑(蘭德爾斑塊)和草酸鈣結石形成:對免疫和炎癥的作用
特發性草酸鈣( CaOx )結石常附著于腎臟的蘭德爾斑塊上 。 與血管鈣化過程中形成的斑塊相似 , Randall斑塊由磷酸鈣晶體與富含蛋白質的有機基質(例如α間胰蛋白酶抑制劑)以及脂質混合而成 , 并且包括膜結合囊泡或外泌體 , 膠原纖維和細胞外基質的其他成分 。 Randall斑塊周圍的腎臟組織與經典激活的促炎巨噬細胞(也稱為M1)的存在以及替代激活的抗炎巨噬細胞(也稱為M2)的下調有關 。 在動物模型中 , 腎臟中的晶體沉積與活性氧的產生 , 炎癥小體活化以及與炎癥級聯反應有關的分子(包括骨橋蛋白 , 基質Gla蛋白和胎兒蛋白A(也稱為α2-HS-糖蛋白)的表達增加有關 。 這些分子中的許多 , 包括骨橋蛋白和基質Gla蛋白 , 是眾所周知的血管鈣化抑制劑 。 我們提出 , 尿液過飽和的條件通過誘導活性氧和氧化應激的產生來促進腎臟損傷 , 并且隨后的炎癥免疫反應促進Randall斑塊的啟動和鈣結石的形成 。
要點

  • Randall的斑塊含有磷酸鈣(CaP)晶體與膜囊泡 , 膠原纖維和參與炎癥反應的分子混合 , 如骨橋蛋白和α間胰蛋白酶抑制劑 。
  • 鈣化由許多通常參與炎癥和成骨的大分子調節;這些分子在結石患者的腎臟和腎結石的實驗模型中也高度表達 。
  • 腎上皮暴露于晶體誘導活性氧的產生 , 其激活含有NOD , LRR和吡啶結構域的蛋白質3炎癥小體;抑制活性氧的產生和炎癥小體活化可減少動物模型中的晶體沉積 。
  • 在嚙齒動物模型中 , 對間質晶體沉積的炎癥反應會吸引巨噬細胞 , 從而導致巨細胞形成 , 并可能最終導致晶體消除 。
  • 對腎結石患者腎臟的基因表達研究揭示了促炎巨噬細胞基因特征 , 而抗炎巨噬細胞的特征基因則不那么豐富 。
  • 更好地了解炎癥小體激活和調節對尿液過飽和度和晶體沉積的免疫反應 , 可能為減少腎結石復發提供新的治療選擇 。
腎結石(即腎結石的存在)是一種常見疾病 。 結石形成的患病率在世界范圍內呈上升趨勢 , 在美國 , 男性和女性的患病率估計分別為 10.6% 和 7.1% 。, 這與糖尿病的患病率(9.7%)相似 。 患有高血壓\糖尿病和代謝綜合征等常見疾病的患者有結石形成的更高風險 , 而結石形成者有發生高血壓的風險7.8 , 慢性腎病和腎衰竭8.9.這些患者患腎病的風險可能是由于腎結石的高復發率 - 一些報告表明 , 67%的首次結石形成者在首次發作后的五年內會有結石復發 。 2005年 , 美國腎結石患者的年度護理費用超過50億美元 , 預計到2030年 , 由于人口增長以及肥胖和糖尿病的增加 , 每年將增加12.4億美元 。
腎結石由與有機物質混合的晶體聚集體組成 , 并根據其主要晶體成分命名 。 大約80%的腎結石主要由草酸鈣(CaOx)晶體與不同量的磷酸鈣(CaP)混合而成 。 這些結石中約 50% 不能歸因于獲得性或遺傳性全身性疾病 , 因此稱為特發性 CaOx 結石 。 由鳥糞石、尿酸和胱氨酸組成的結石分別見于 10%、9% 和 1% 的腎結石患者 。 大多數特發性 CaOx 結石似乎在附著在 CaP 上皮下斑塊的腎表面發展 , 這被稱為蘭德爾斑塊 , 或附著在末端收集管開口內的磷灰石結晶沉積物上(圖 1)一些結石可能在沒有附著的情況下發展為末端收集導管中的管內沉積物 , 但間質結石和導管結石顯然都依賴于尿過飽和度.