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药物性肾损害的机制及其临床表现
由于大部分药物及其代谢产物经肾脏排出体 外, 所以许多药物会导致肾损害。研究显示药物导 致急性肾小管坏死( A T N ) 或急性间质性肾炎( A I N )
的发生率高达1 8 . 3 % " ' , 抗生素肾 损害的发生率达
3 6 %。多种药物可能损伤肾脏, 如利尿剂, 血管紧张 素转换酶抑制剂( A C E I ) , 血管紧张素受体拮抗剂 ( A R B ) , 非类固醇类抗炎药( N S A I D s ) , 免疫抑制剂 以及抗肿瘤及抗凝血药物等等, 通过影响血流动力 学、 直接损伤细胞和组织 、 介导组织炎症反应和影响 肾脏排泄功能, 导致肾功能和结构的损害。由于不 同药物损伤机制不同, 损伤肾脏的部位不同, 导致肾 脏损伤的表现也不相同。本文主要介绍临床常用药 物导致肾脏损伤的机制和临床表现。
尿效果, 由此可能引起血容量减少、 肾灌注不足, 导 致肾前性氮质血症。’ 肾脏对肾灌注的下降十分敏 感, 并具有 自我代偿能力, 一般情况下应用一种利尿 剂不会导致容量平衡的紊乱。但是在以下情况下利 尿剂会引起血容量减少, 导致肾前性氮质血症 : ( 1 ) 存在基础有效循环血容量不足: 如腹泻、 呕吐、 大量 出汗或者出血及心输出量减低、 肝硬化和肾病等。 应用一种利尿剂也会导致严重的容量减少。( 2 ) 联 合应用利尿剂: 在治疗心衰、 肾病综合征和慢性肾衰
急性肾损害
肾前性氮质血雇 药物可以通过减少血容量和
影响肾脏血流动力学引起肾脏灌注减少, 导致氮质 血症。此时尿沉渣无异常, 钠滤过分数 < 1 %, 尿钠
< 1 0 一 2 0 m E q / L , 终止诱因, 肾功能可以迅速恢复
正常。 血或其代谢产物可以直接损伤 肾小管损害 肾小管导致急性 A T N 。药物导致的 A T N可以表现 少尿性或非少尿性 A R F ; 近端小管损伤主要表现为 范可尼综合征: 尿钾、 尿钠排泄增多, 尿氨减少, 糖 尿, 蛋白尿, 碳酸氢盐尿, 磷酸盐尿等。远端小管损 伤出现低比重尿, 尿钾增多和镁消耗等。由于药物 损伤的部位和机制不同, 尿液检查可以是阴性, 也可 以为红细胞、 白细胞管型和( 或) 颗粒管型, 甚至出 现蛋白尿和结晶尿。病理改变表现为肾间质水肿和 肾小管退行性改变如肾小管肿胀, 刷状缘脱落, 空泡 形成, 细胞核增大和多形核, 细胞坏死和凋亡。 由于近端小管在重吸收中发挥重要作用, 所以 药物导致的 A T N最易发生在近端小管。导致近端 小管 A T N的药物主要包括抗生素、 化疗药物、 二碳 磷酸盐化合物、 免疫抑制剂和造影剂等。这些药物 造成中毒、 缺血 、 炎症或肾小管梗阻, 扰乱线粒体的 正常功能, 分裂溶酶体膜和细胞膜, 破坏离子梯度, 促进 自由基的形成和释放, 最终导致 A T N o 近端肾小管上皮细胞表达组织阴离子转运体 ( h O A T ) , 其位于基膜外侧, 可以转运带负电荷的代 谢产物和药物( 包括水杨酸盐、 尿酸盐、 氨甲喋吟和 核昔类似物如西多福韦和阿德福韦) 进入上皮细 胞, 造成肾小管上皮细胞损伤。丙磺舒能够阻滞此 转运体, 从而减少药物在细胞内堆积, 降低药物的细 胞毒性。血肌醉 > 1 . 5 m 扩d l 的患者在应用抗病毒 治疗前服用丙磺舒可以预防或降低药物的肾毒性。 治疗时应尽量避免联合应用肾毒性药物和抗病毒药 物, 或长时间应用抗病毒药物。由于不同药物肾小 管损害的机制不同, 可能涉及多种机制, 以下对常见 药物导致的肾小管损害分别叙述。 中毒性肾, I - 管损害 氨基糖营类主要损伤近端 小管和集合管的S 1 / S 2 节段。其可以自由通过肾小 球滤过膜, 内吞进人细胞并且通过溶酶体抑制溶酶 体酶活性。氨基糖昔类药物进入细胞后, 半衰期明 显延长至 1 0 0 h ( 血浆内半衰期 3 h ) , 并不断在细胞 内堆积, 持续损伤小管细胞直至细胞坏死。肾损伤 的程度可能与氨基阳离子的数量有关, 其中, 毒性最 大的是新霉素, 其次是庆大霉素, 妥布霉素, 丁胺卡 那霉素和链霉素。氨基糖昔类可以损伤集合管造成 尿镁的消耗和抗利尿激素( A D H) 抵抗 , 导致低镁血 症和少尿性 A T N 。以下一些情况会加重氨基糖昔 类药物的毒性作用: 肾毒性药物的联合应用、 高龄、
氧胞嘛P ; } 核昔 。
不同药物引起 T M A的机制并不一致, 主要包括 以下三方面: ( 1 ) 剂量依赖性毒性作用, 包括环磷酞 胺、 他克莫司、 抗C D 3单克隆抗体和丝裂霉素 C ; ( 2 ) 免疫机制, 药物通过刺激肾小球和小管细胞表 达不同的抗原, 激活白细胞, 产生自 身抗体导致血管 病变, 包括奎宁、 氯毗格雷及抵克力得等。如干扰素 能刺激肾小球细胞和肾小管上皮细胞表达人类白细 胞抗原( H L A - D R ) , 激活白 细胞, 产生自 身抗体( 如:
也会导致G F R 的下降〔 “ , , 」 。
C N I 、 环抱素和他克莫司主要用于预防和抑制 T
肾脏病与透析肾移植杂志 第 1 5 卷 第3 期 2 0 0 6 年6 月
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细胞免疫反应, 也可以刺激 A T 1 1 、 血栓素 A 2 、 白三 烯和内皮素的产生, 抑制内皮源性 N O的产生和释 放, 促进血管收缩, 导致肾脏灌注压下降, 引起肾前 性氮质血症。 肾实质性损伤 药物可以直接损伤肾血管内皮 细胞、 肾小管上皮细胞和肾小球细胞和( 或) 诱发肾 间质炎症反应, 导致 A R F o 血管损伤 许多药物可以损伤血管内皮, 促 进血小板聚集 , 引起血小板消耗, 导致血栓性微血 管病( T M A ) , 临床表现为血栓性血小板减少性紫 F ( T T P ) 、 溶血尿毒综合征( H U S ) , 其特征为微血 管病性溶血性贫血, 血小板减少和器官缺血性表 现; 病理表现为血管内皮细胞肿胀 , 血管内血小板 性血栓形成和微血管闭塞。引起 T M A的常见药物 包括: ( 1 ) 免疫抑制剂 : 他克莫司、 抗 C D 3单克隆 抗体、 环抱素 A ( C s A ) ; ( 2 ) 抗血小板药物: 抵克力 得、 氯毗格雷和奎宁; ( 3 ) 抗病毒药物: 干扰素、 ` _ 1 昔洛韦; ( 4 ) 化疗药物: 丝裂霉素 C和 2 , 2 一 二氟脱
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肥胖、 女性、 低灌注、 潜在肾功能衰竭或肝脏疾病、 低 镁血症、 低钾血症、 代谢性酸中毒等。减少氨基糖昔 类药物治疗的频率将会减少毒性。 铂主要损害近端小管 S 3片段, 同时呈剂量依赖 性地损害远端小管和集合管, 导致酶尿, 尿钾增多和 镁消耗。顺铂引起的小管损伤可能与氧化应激和热 休克蛋白有关。动物实验表明铂可以导致溶酶体异 常增生, 坏死以及集合管和肾乳头的增生。适当增 加容量可以减少其肾毒性。 二碳磷酸盐化合物用于治疗多发性骨髓瘤和 P a d g e t 病, 其导致中毒性肾小管坏死的特征性改变 是N a / K - A T P a s e 紊乱、 刷状缘脱落和上皮细胞凋 亡。根据二碳磷酸盐化合物作用于破骨细胞机制推 测, 二碳磷酸盐化合物可能通过内吞进入近端小管 并整合为 A T P 类似物, 抑制 A T P 依赖性通路和细胞 能量供给, 损伤肾小管上皮细胞; 此外还可抑制肌动 蛋白环装配来损坏细胞骨架结构, 导致刷状缘脱落。 渗透性肾小管损害 渗透性利尿剂( 包括甘露 醇, 右旋糖醉和 7 0 6 代血浆) 可以自由通过肾小球 滤过膜, 被近端肾小管重吸收, 但不能被分解, 从而 不断堆积, 形成渗透梯度, 引起细胞内水分积聚, 导 致肾小管上皮细胞肿胀。典型损害表现为等立方空 泡和近端小管肿胀。细胞摄取不可代谢化合物如蔗 糖也会导致肿胀和肾小管细胞损害。当存在肾脏基 础病变时, 血容量减少, 高龄更容易导致肾小管损 害, 静脉使用渗透性利尿剂时必须严密监测肾功能。 缺血性肾水管损害 免疫抑制剂、 放射性造影 剂和两性霉素 B可以收缩血管导致缺血性小管损 伤。C N I 、 环抱素和他克莫司可能减少前列腺素, 增 加血管紧张素活性和内皮素导致肾小球人球和出球 动脉剂量依赖性收缩, 导致 G F R下降, 早期可以通 过调节剂量或停用药物逆转损害。但若出现萎缩、 空泡形成、 微钙化和局灶单核细胞浸润, 则会加重近 端小管损伤。 鼠源性单克隆抗 C D 3 抗体可以通过细胞因子 导致肾脏损害, 主要表现为毛细血管通透性增加, 循 环血容量减少 , 肾间质中性粒细胞浸润和氧 自由基 介导的缺血性肾损害; 而抗真菌药物两性霉素 B呈 剂量依赖性收缩肾血管, 减少肾血流量, 累计剂量超 过2 一 3 g 时, 会引起远端肾小管损害, 导致少尿型 A R F 伴远端肾小管酸中毒, 浓缩功能障碍和钾流 失, 更高剂量时甚至导致 A T N 。但是也有报道认为
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医学 继 续 教 育
药物性肾损害的机制及其临床表现
孙海鸥 综述
关键词 肾脏损害 药物 机制
胡伟新 审校
汇 作者单位」南京军区南京总医院 解放军肾脏病研究所 ( 南京, 2 1 0 0 0 2 )
的容量超负荷, 以及神经外科应用渗透性利尿剂减 少脑水肿时, 联合应用利尿剂容易导致容量不足。 ( 3 ) 渗透性药物: 一些渗透性造影剂或者渗透性利 尿剂通过改变渗透压, 引起血容量下降, 肾灌注不 足, 导致肾前性氮质血症。 容量下降反射性引起肾血管收缩 、 肾小管重吸 收钠增加以及尿量减少。持续的血管收缩将会导致 肾小管坏死。 血流 动 力 学 异 常 A C E I , A R B , 环 氧化 酶 ( C O X ) 非选择性抑制剂, N S A I D s 以及神经钙调蛋 白抑制剂( C N I ) 等可以影响肾脏血流动力学导致肾 小球灌注不足和肾前性氮质血症。 血管紧张素 I( A T I I ) 可以激活位于出球动脉 上的血管紧张素 I 受体( A T I R ) , 增加肾小球灌注压 和肾小球滤过率( G F R ) , 尤其在肾血流量不足的情 况下。而 A C E I 和A R B可通过抑制肾素一 血管紧张 素一 醛固M H ( R A S ) 系统 , 引起 肾小球灌注压和 G F R 的下降, 导致 肾前性氮质血症。有些情况会加重 A C E I 和A R B导致急性肾衰( A R F ) 的危险性, 如严 重的肾动脉硬化, 血容量减少, 有效血容量不足, 严 重的肾硬化和进展性的肾脏疾病。 前列腺素是 C O X代谢的主要产物, 主要功能是 在肾脏受损时舒张肾脏血管, 保护肾脏。C O X分为 C O X - 1 和C O X - 2 , C O X - 1 主要是维持内环境稳定, 而 C O X - 2主要介导炎症反应。N S A I D s 抑制 C O X - 2导 致的炎症反应同时抑制 C O X - 1 介导的花生四烯酸 合成前列腺素, 抑制前列腺素产生, 肾血管收缩, 肾 灌注不足 , 导致肾前性氮质血症。而 C O X - 2 抑制剂 选择性抑制 C O X - 2 , 不影响 C O X - 1 , 所以一般不会导 致肾前性氮质血症, 但有研究显示在有效血容量下 降或者存在急性或慢性肾脏疾病时, C O X - 2 抑制剂