晶体|Randall斑与草酸钙结石形成:对免疫和炎症的作用

作者:医学镜界
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(兰德尔斑块)和草酸钙结石形成:对免疫和炎症的作用
特发性草酸钙( CaOx )结石常附着于肾脏的兰德尔斑块上 。 与血管钙化过程中形成的斑块相似 , Randall斑块由磷酸钙晶体与富含蛋白质的有机基质(例如α间胰蛋白酶抑制剂)以及脂质混合而成 , 并且包括膜结合囊泡或外泌体 , 胶原纤维和细胞外基质的其他成分 。 Randall斑块周围的肾脏组织与经典激活的促炎巨噬细胞(也称为M1)的存在以及替代激活的抗炎巨噬细胞(也称为M2)的下调有关 。 在动物模型中 , 肾脏中的晶体沉积与活性氧的产生 , 炎症小体活化以及与炎症级联反应有关的分子(包括骨桥蛋白 , 基质Gla蛋白和胎儿蛋白A(也称为α2-HS-糖蛋白)的表达增加有关 。 这些分子中的许多 , 包括骨桥蛋白和基质Gla蛋白 , 是众所周知的血管钙化抑制剂 。 我们提出 , 尿液过饱和的条件通过诱导活性氧和氧化应激的产生来促进肾脏损伤 , 并且随后的炎症免疫反应促进Randall斑块的启动和钙结石的形成 。
要点

  • Randall的斑块含有磷酸钙(CaP)晶体与膜囊泡 , 胶原纤维和参与炎症反应的分子混合 , 如骨桥蛋白和α间胰蛋白酶抑制剂 。
  • 钙化由许多通常参与炎症和成骨的大分子调节;这些分子在结石患者的肾脏和肾结石的实验模型中也高度表达 。
  • 肾上皮暴露于晶体诱导活性氧的产生 , 其激活含有NOD , LRR和吡啶结构域的蛋白质3炎症小体;抑制活性氧的产生和炎症小体活化可减少动物模型中的晶体沉积 。
  • 在啮齿动物模型中 , 对间质晶体沉积的炎症反应会吸引巨噬细胞 , 从而导致巨细胞形成 , 并可能最终导致晶体消除 。
  • 对肾结石患者肾脏的基因表达研究揭示了促炎巨噬细胞基因特征 , 而抗炎巨噬细胞的特征基因则不那么丰富 。
  • 更好地了解炎症小体激活和调节对尿液过饱和度和晶体沉积的免疫反应 , 可能为减少肾结石复发提供新的治疗选择 。
肾结石(即肾结石的存在)是一种常见疾病 。 结石形成的患病率在世界范围内呈上升趋势 , 在美国 , 男性和女性的患病率估计分别为 10.6% 和 7.1% 。, 这与糖尿病的患病率(9.7%)相似 。 患有高血压\糖尿病和代谢综合征等常见疾病的患者有结石形成的更高风险 , 而结石形成者有发生高血压的风险7.8 , 慢性肾病和肾衰竭8.9.这些患者患肾病的风险可能是由于肾结石的高复发率 - 一些报告表明 , 67%的首次结石形成者在首次发作后的五年内会有结石复发 。 2005年 , 美国肾结石患者的年度护理费用超过50亿美元 , 预计到2030年 , 由于人口增长以及肥胖和糖尿病的增加 , 每年将增加12.4亿美元 。
肾结石由与有机物质混合的晶体聚集体组成 , 并根据其主要晶体成分命名 。 大约80%的肾结石主要由草酸钙(CaOx)晶体与不同量的磷酸钙(CaP)混合而成 。 这些结石中约 50% 不能归因于获得性或遗传性全身性疾病 , 因此称为特发性 CaOx 结石 。 由鸟粪石、尿酸和胱氨酸组成的结石分别见于 10%、9% 和 1% 的肾结石患者 。 大多数特发性 CaOx 结石似乎在附着在 CaP 上皮下斑块的肾表面发展 , 这被称为兰德尔斑块 , 或附着在末端收集管开口内的磷灰石结晶沉积物上(图 1)一些结石可能在没有附着的情况下发展为末端收集导管中的管内沉积物 , 但间质结石和导管结石显然都依赖于尿过饱和度.