白領易得"高血糖"DN的發生與發展主要是由遺傳易感性及高血糖(環境因素)的相互作用引起的環境因素還包括高血脂、高血壓等因素,但高血糖更加重要。
1.遺傳易感性DN有家庭聚集現象無論是1-DM還是2-DM患者,如果先證病例并發DN,其兄弟姐妹患DM后DN的發生率明顯增高。1-DM患者即使血糖控制很差也僅有35%最終發展為終末期DN即使是嚴格控制血糖接近正常,已經證明可明顯改善或預防DN但亦不能完全防止DN的發生與發展因此目前已經有線索提示DN具有遺傳易感性
此種易感性模式有3種:
(1)主要基因效應(majorgeneeffect):指由于某一種主要基因多態性(或突變)與血糖控制不良之間相互作用而發生DN
(2)平均基因效應(moderategeneeffects):指由于幾種基因多態性(或突變)共同與血糖控制不良之間相互作用而發生DN這幾種疾病等位基因獨立地發生作用并且出現相加作用。至于這些等位基因的作用所產生的總體效應,則要看它們在人群的出現頻率;如果在人群的出現頻率相類似,則它們每個所產生的作用較平均;如果某個基因出現頻率較高,這個等位基因則產生主要基因效應而其他幾個等位基因則產生微小基因效應。
(3)多基因效應(polygeniceffects)或微小基因效應(minorgeneeffects):既許多基因多態性(或突變)共同與血糖控制不良之間相互作用而發生DN每個等位基因對DN遺傳易感性只發揮微小作用。
DN易感基因在1-DM研究的較多多數研究證明血管緊張素Ⅱ1型受體(angiotensinⅡtype-1receptorAT1R)的基因多態性(或突變)頻率在DN患者要顯著高于無合并DN的患者,認為它可能發揮主要基因效應至于血管緊張素原(angiotensinogenAGT)基因及血管緊張素轉化酶(angiotensin-convertingenzyme,ACE)基因多態性(或突變)與DN的關系尚未得出一致得結論。有人利用TDT方法來研究AGT、及ACE基因多態性(或突變)與DN的關系,發現它們與DN有關,認為可能發揮微小基因效應。在2-DM,一個大型的Pima印第安人家族研究發現ATIR基因多態性(或突變)頻率在DN患者要顯著高于無合并DN的患者,認為它可能發揮主要基因效應;但是在其他人群研究沒有發現一致的結果另外,對AGT、ACE激肽及心房鈉尿肽醛糖還原酶等基因多態性(或突變)頻率與DN關系的研究亦未得出一致的結論由于2-DM并發DN患者的父母不少已不在人世,因此利用TDT進行家族研究較困難故亦不能確定這些基因是否是發揮微小基因效應。
2.高血糖DN的發生、發展除了與遺傳有關外,高血糖也起著非常重要的作用。嚴格控制血糖可顯著降低發生DN的危險性高血糖又是如何導致DN,這一點尚未完全闡明。但是高血糖可激活腎臟許多局部內分泌激素(或細胞因子)這些物質與DN的發生發展有密切關系當然DN的發生機制還包括血液流變學異常紅細胞帶氧功能障礙山梨醇旁路亢進等因素,不過這些因素或多或少與腎臟局部內分泌激素(或細胞因子)有關。
(1)腎素血管緊張素系統(reninangiotensinsystem,RAS):研究發現DM大鼠腎組織中(angiotensinⅡATⅡ)水平明顯增高腎組織中ATlR表達亦明顯增加,而且臨床及實驗研究均證明應用ACE抑制劑能有效預防DN的發生與發展
(2)腎臟局部生長因子:研究發現多種腎臟局部生長因子均與DN的發生、發展密切相關,如胰島素樣生長因子血小板源生長因子及轉化生長因子B(transforminggrowthfactor-βTGF-β)等,它們可刺激腎系膜細胞增殖、系膜外基質沉積增加。其中TGF-β1研究較多有研究顯示DM大鼠腎組織中FGF-β1表達明顯增加重要的是應用ACE抑制劑后又可明顯下降因此認為其在DN發病中可能起著關鍵性作用。
(3)內皮素(endothelin,ET):ET具有強烈的收縮血管作用,其中以ETI作用最強。目前已知它可刺激腎系膜細胞增殖實驗研究發現DM大鼠腎組織中ETI及其受體表達均明顯增加,而且應用ETI受體拮抗藥可防治DN。另外體外研究顯示TGF-β1可增加腎小管細胞ETI表達。
(4)一氧化氮(nitricoxide,NO):NO具有強烈擴張血管作用,它是在NO合成酶(NOsynthaseNOS)作用下由L-精氨酸作供體合成的NOS有2種結構型NOS及誘導型NOS(InducibleNOSINOS)。DM大鼠早期腎組織中INOS表達及NO含量增加,認為可能與早期的腎血流量增加有關在DM大鼠后期的腎組織INOS表達無明顯增加,結構型NOS表達及NO含量均明顯下降。有人以L-精氨酸治療DM大鼠可預防DN的發生而長期應用NOS抑制劑則可加速DM大鼠的腎小球病變提示NO可防止DN的發生與發展上述研究提示,NO可保護DM大鼠后期的腎小球病變。同時有許多研究顯示腎組織NO與ATⅡ及TGF-β1之間可相互調節。