慢性肾脏病（CKD）是一种系统性的疾病，既往由于研究技术的限制，只能同时关注两个器官之间的相互关系，如肾脏与心脏、肾脏与骨骼。最近由 Carmine Zoccali 教授等代表欧洲肾脏病协会-欧洲透析移植协会（ERA-EDTA），在 Nature Review Nephrology 上对 CKD 的系统性损害及相关机制进行综述。
关键点
•CKD本身是一种系统性疾病
•能量平衡、天然免疫和神经内分泌功能是高度整合的生物学反应；肾功能的下降干扰此整合生物学反应，增加各种临床并发症的风险
• CKD的临床表现包括炎症、营养不良、自主和中枢神经系统改变、心肺疾病、血管疾病和骨骼疾病
• 肠道和肺部成为肾脏和外界相互作用的重要中介，参与心血管疾病及其他系统性并发症的发生和发展
• 由于睡眠呼吸暂停、炎症和氧化应激改变大血管和微血管功能，增加 CKD 患者患脑病的风险
• 组学研究的应用有助于深入地开展 CKD 相关病理生理的研究和制定相应治疗措施
图 1 慢性肾脏病患者能量代谢与免疫反应的昼夜变化
在慢性肾脏病（CKD）患者中，代谢与内分泌反应或被增强、或被抑制。在昼夜更替当中，患者的交感神经活动增强，下丘脑-垂体轴则活动下降。由于肾脏清除能力下降，皮质醇和胰高血糖素 水平升高。CKD 患者中，皮质醇水平昼夜变化规律减弱。胰岛素水平升高，胰岛素抵抗是 CKD 患者的显著特征，同样地，生长激素水平也逐渐升高，并出现其代谢效应抵抗。褪黑激素水平，尤其在夜间，被抑制。催乳素水平升高，在晚期 CKD 患者中，催乳素的 24 小时节律出现改变。糖异生被加强，糖原分解效应减弱。这些葡萄糖代谢变化，伴随β脂肪酸氧化效应减弱和增强脂肪生成和分解。
图2 慢性肾脏病中的促炎症机制
高水平的细胞因子、代谢性酸中毒、水钠潴留、尿毒症毒素和睡眠呼吸暂停（由于交感神经过度兴奋）均引起 CKD 患者的胰岛素抵抗。由于肾功能下降，激活促炎症机制，加快 CKD 进展。胰岛素抵抗引发炎症并相互作用。遗传及表观遗传因子作为内生和外因因素影响 CKD 中的炎症发生与发展。
图3 慢性肾脏病中能量代谢、心血管及骨骼疾病
多种分子水平改变，如骨骼形态形成蛋白 (BMP)、1,25-OH 维生素 D、甲状旁腺激素 (PTH)、成纤维细胞生长因子 23(FGF-23)、胰岛素、尿毒症毒素、心钠肽，以及功能失调，包括能量平衡失调、脂肪细胞功能失调、血压、容量控制失调等，均是慢性肾脏病（CKD）、骨病及心血管疾病的危险因子。
图 4 慢性肾脏病中肠肾轴、炎症和心血管疾病
除了引起尿毒症毒素蓄积（包括从肠道系统产生的毒素）, 慢性肾脏病 (CKD) 还改变肠道屏障，导致肠道微生物移位至血液、引起系统性炎症、增加尿毒症毒素从肠道吸收和心血管疾病。尿毒症毒素是促炎症反应诱发物。其次，心血管疾病本身，如心衰通过肠道静脉淤血改变肠道屏障，参与促炎症反应。
图 5 慢性肾脏病与睡眠呼吸暂停、大脑损伤的相互关系
在慢性肾脏病患者 (CKD) 中，由中枢神经系统和液体蓄积导致咽喉道狭窄和气道受阻，引发睡眠呼吸暂停。相反，睡眠呼吸暂停能通过低氧血症和诱发炎症引发 CKD。睡眠呼吸暂停通过诱发高血压、交感神经兴奋、激活 RAS 及醛固酮系统、胰岛素抵抗、内皮功能紊乱和炎症，影响心血管系统。
通过组学相关研究，有助于我们更清晰地了解 CKD 作为一种多因素导致的系统性疾病，通过分析其生理病理机制，有助于研发相关防治措施。
