发病年龄通常在30岁至50岁之间。目前已明确,引起多囊肾病的突变基因主要包括PKD1和PKD2。在患有ARPKD的儿童中,50%在出生后数小时至数天内死于呼吸衰竭或肾衰竭。目前已知有两个ADPKD突变基因,被发现后分别命名为PKD1和PKD2。因此,PKD1基因突变引起的多囊肾发病率高且发病早。此外,也有可能PKD1和PKD2基因同时突变。男性患者的肾囊肿增大程度大于女性患者。如果出血持续超过1周或患者年龄超过50岁,则需要排除癌症的可能性。
多囊肾是一种常见的遗传性肾脏疾病,主要表现为双肾出现多个不同大小的囊肿。 囊肿逐渐增大,最终破坏肾脏的结构和功能,导致终末期肾衰竭。
根据遗传方式不同,可分为常染色体显性多囊肾病(ADPKD)和常染色体隐性多囊肾病(ARPKD)。 常染色体隐性遗传性多囊肾病发生于婴儿期,临床上罕见; 常染色体显性多囊肾病多见于青壮年,也可发生于任何年龄。
ADPKD是最常见的单基因遗传性肾病,发病率为1/1000至1/4000。 发病年龄通常在30岁至50岁之间。 因此,过去又称“成人多囊肾”。 事实上,这种疾病可以发生在任何年龄,甚至在胎儿中,因此“成人型”一词是不准确的,现在已经过时了。 ADPKD除累及肾脏外,还可伴有肝囊肿、胰腺囊肿、颅内动脉瘤、心脏瓣膜异常等,因此,它也是一种全身性疾病。 目前已明确,引起多囊肾病的突变基因主要包括PKD1和PKD2。 60岁以上患者有50%会出现终末期肾衰竭,占终末期肾衰竭原因的5%~10%。
ARPKD 是一种隐性遗传性肾脏疾病,通常在婴儿期表现出来。 因此,过去被称为“婴儿多囊肾”,很少发生于儿童或青少年。 发病率约为1/10,000~1/40,000,常伴有肝脏受累,表现为肝囊肿。 研究发现其发病与PKHD1基因有关。 在患有 ARPKD 的儿童中,50% 在出生后数小时至数天内死于呼吸衰竭或肾衰竭。 存活到成年者的主要特征是肾集合管呈梭形扩张,进展为肾功能衰竭,并伴有肝内胆管扩张、先天性肝纤维化、门脉高压的临床表现。 由于 ARPKD 是一种罕见疾病,多发生于儿童,因此本文仅介绍 ADPKD。
这种疾病以常染色体显性方式遗传。 根据其遗传规则,它会代代相传,男性和女性受到影响的可能性相同。 如果父母一方生病,孩子生病的几率是 50%。 但约有40%的患者没有家族遗传,这可能是患者自身基因突变所致。
目前已知有两个ADPKD突变基因,被发现后分别命名为PKD1和PKD2。 PKD1 位于 16 号染色体 (16p13.3) 的短壁上。 基因长度为52kb,有46个外显子,mRNA为14kb。 PKD2位于4号染色体长臂上(4q22~23)。 基因长度68kb,有15个外显子,mRNA约2.9kb。 第三个基因(PKD3)可能存在,但尚未在染色体上定位和克隆。 PKD1和PKD2的蛋白表达产物分别是多囊蛋白1和多囊蛋白2。 目前已报道的PKD1和PKD2基因突变形式分别为81种和41种,包括错义突变、无义突变、剪接错误、缺失、插入和重复。
第二次打击原则
钱等人。 1996年提出体细胞等位基因突变学说,即“二次打击”学说。 该学说认为,多囊肾的肾小管上皮细胞遗传了来自父亲的PKD突变基因(生殖突变),且基因型为杂合。 此时不会引起多囊肾。 只有在感染、中毒等后天因素的影响下,杂合子的正常等位基因也会发生突变(体细胞突变),即“二次打击”,正常的单倍体丢失,个体发展为多囊肾病。 根据“二次打击”理论,第二次基因突变的时间和地点决定了肾囊肿发生的时间和地点。 目前认为PKD1基因比PKD2更容易发生突变。 因此,PKD1基因突变引起的多囊肾发病率高且发病早。 此外,也有可能PKD1和PKD2基因同时突变。 这种现象称为“交叉杂合性”,即体细胞PKD2基因在种系PKD1基因突变的基础上发生突变,或者单个个体同时具有PKD1和PKD2基因。 突变。 具有这种交叉杂合突变的患者比具有单一基因突变的患者病情更严重。螺旋-螺旋相互作用假说
多囊蛋白1分布在细胞膜表面,细胞外区有一个区域与海胆精子的卵胶受体同源。 激活该区域后,发生顶体反应并调节离子通道转运活性; 多囊蛋白2分布于内质网和细胞膜中,两者通过C端的螺旋区发生螺旋-螺旋相互作用。 它们作为受体共同感知细胞外配体的刺激,并利用阳离子作为第二信使,通过共同途径将信号传递至细胞核,从而调节细胞增殖。 、分化和迁移,确保正常肾小管形态的产生和维持。 因此,这两种多囊蛋白中任何一种的突变都会导致信号产生和传导途径的异常,引起人类和小鼠具有相同病理变化的多囊肾病。 这就是螺旋区域-螺旋区域相互作用理论。
纤毛在多囊肾发病机制中的作用
纤毛是存在于大多数细胞表面的细长管状结构。 根据结构和功能分为初级纤毛和运动纤毛。 它们具有运动和感知外部信号的功能。 研究表明,多囊肾病是一种与纤毛相关的疾病。 肾纤毛从肾小管上皮细胞延伸到肾小管腔内并与尿液直接接触。 它们的主要功能是机械地感知尿流刺激。 多囊蛋白1和多囊蛋白2在肾纤毛中共表达并形成多囊蛋白复合物,其将机械刺激转化为化学信号,增加细胞钙离子流入,并调节细胞周期和分裂。 肾纤毛的结构和结构异常或PC1和PC2的结构和功能紊乱可导致肾囊性病变的发生。综上所述,基因突变基因是杂合子。 在毒素、感染等环境因素的“二次打击”下,体细胞发生变异,引起纤毛或多囊蛋白的结构和功能异常、细胞周期调节和细胞内代谢紊乱。 、上皮增生,形成微息肉,阻塞肾小管管腔; 基底膜成分异常,细胞极性改变,肾小管细胞管腔膜表面液体分泌增多; 同时,新血管的形成增加,为不断增殖的细胞提供营养。 这些表型异常导致囊肿内衬上皮细胞增殖,囊肿逐渐增大,导致类似于良性肿瘤的生物学行为,最终导致疾病进展和肾功能丧失。
ADPKD是一种影响全身多个系统的疾病,其临床表现包括肾脏表现和肾外表现。
肾脏表现
(1)肾囊肿:ADPKD患者的许多症状与肾囊肿的发生密切相关。 肾皮质和髓质内有多发性液体囊肿,直径从几毫米到几厘米不等。 随着疾病的进展,囊肿的大小和数量逐渐增加。 男性患者的肾囊肿增大程度大于女性患者。(2)疼痛:背部或胁腹疼痛是ADPKD患者最常见的症状。 随着年龄的增长和囊肿增大,症状变得更加明显,并且在女性中更常见。 急性疼痛或疼痛突然加剧往往表明囊肿破裂出血、结石或血块引起的尿路梗阻以及感染。 慢性疼痛大多是由于肾脏肿大或囊肿拉伸肾包膜和肾蒂,压迫邻近器官引起的。 巨大的肝囊肿也会引起右肋下疼痛。
(3)出血:90%以上患者有囊内出血或肉眼血尿。 它大多是自发的,但也可能在剧烈运动或创伤后发生。 血尿的原因包括囊肿破裂、血管、结石、感染或癌症。 一般情况下,血尿具有自限性,2~7天内自行消失。 如果出血持续超过1周或患者年龄超过50岁,则需要排除癌症的可能性。
(4)高血压:是ADPKD患者最常见的早期表现之一。 在肾功能正常的年轻ADPKD患者中,50%的血压高于140/90mmHg,而终末期肾病患者几乎100%患有高血压。 血压水平与肾脏的大小和囊肿的数量成正比,并且随着年龄的增长而持续升高。
(5)肾功能损害:早期肾功能损害常表现为肾功能下降。