第二章　肾脏的解剖和形态

肾脏具有多种重要的生理功能，这依赖于肾脏精密复杂的组织结构。通过排尿，肾脏起到了排泄体内代谢产物，维持水、电解质及酸碱平衡的作用；肾脏同时也是一个内分泌器官，可分泌包括促红细胞生成素、肾素、Kloth、维生素D₃（calcitriol）等在内的许多激素及生物活性物质。对于肾脏基本结构的了解将有助于我们对肾脏疾病的认识。

第一节　肾脏的大体解剖

肾脏的位置：肾脏属于腹膜外实质性器官，位于腹膜后间隙内脊柱的两侧，左右各一，形似蚕豆。肾脏长轴向外下倾斜，左肾较右肾更靠近中线。右肾上邻肝脏，所以略低于左肾。左肾上极平第11胸椎下缘，下极平第2腰椎下缘；右肾上极平第12胸椎，下极平第3腰椎，所以第12肋正好斜过左肾后面的中部或右肾后面的上部（图1-2-1-1）。以肾门为准，左肾门约平第1腰椎，右肾门平第2腰椎，距中线5cm。以髂嵴作为标志，距左肾下极为6cm，距右肾下极为5.5cm。―般而论，女性肾脏的位置低于男性，儿童低于成人，新生儿肾脏下端有时可达髂嵴附近。肾脏的位置可随呼吸及体位而轻度改变[1-4]。

肾脏的体积：正常成年男性肾脏的平均体积为11cm×6cm×3cm，左肾略大于右肾；女性肾脏的体积和重量均略小于同龄男性。肾脏平均重量男性约150g，女性约135g[2]。

肾脏大体形态：肾脏分为上下两端、内外两缘和前后两面。上端宽而薄，下端窄而厚。前面较凸，朝向前外侧，后面较平，紧贴后腹壁。外缘隆起，内缘中间成凹陷状，是肾脏血管、淋巴管、神经和输尿管出入的部位，称为肾门（renal hilum）。这些出入肾门的结构总称肾蒂（renal pedicle）。肾蒂主要结构的排列关系由前向后依次为肾静脉、肾动脉及输尿管，从上向下依次为肾动脉、肾静脉及输尿管。但也有肾动脉和肾静脉分支位于输尿管后方者。右侧肾蒂较左侧短，故右肾手术较困难。肾门延至肾脏内的平坦腔隙称为肾窦（renal sinus），在这个腔隙内，肾盂分支为肾大盏和肾小盏。肾窦内富含脂肪并有肾血管、淋巴管、神经及结缔组织[1-4]（图1-2-1-2）。

肾脏的表面自内向外有三层被膜包绕[1,2]。①纤维膜（ fibrous capsule）：为紧贴于肾实质表面的一层致密结缔组织膜，薄而坚韧。在正常的肾脏，该膜易于剥离，若该膜粘连于肾脏表面，则提示有肾实质疾病而导致的纤维膜与肾脏间的纤维化。剥离了纤维膜后的肾脏表面平滑、光亮、呈红褐色。②肾周脂肪层（perirenal fat）：又称脂肪囊，位于纤维膜之外，肾的边缘处脂肪较多，并与肾窦的脂肪组织相连续，肾周脂肪层对肾脏有弹性垫样的保护作用。③肾筋膜（renal fascia）：位于脂肪囊之外，分前后两层，包绕肾和肾上腺。向上向外两层逐渐相互融合，上方与膈下筋膜相连续（故此肾脏可随呼吸上下稍有移动），外侧与腹横筋膜相连续。另外，在肾筋膜外尚有大量脂肪包绕肾脏，称肾旁脂肪（pararenal fat），为腹膜后脂肪的一部分（图1-2-1-2）。肾周脂肪层、肾筋膜及肾旁脂肪共同对肾脏起固定作用，若上述固定结构不健全则可能导致肾下垂或游走肾。

在肾脏的冠状切面上，肾实质分为皮质和髓质两部分[1-4]：肾皮质（renal cortex）位于浅层，占三分之一（约1cm厚），富于血管，是肾小球、近曲小管和部分远曲小管分布部位。肉眼观察肾组织剖面可见的粉红色细小颗粒，即为肾小球。肾髓质（renal medulla）位于深部，占三分之二，主要由小管结构组成。肾髓质又继续划分为靠近皮质的外髓质区（outer medulla）和内髓质区（inner medulla）。其中，外髓质区又可以分为外条带（outer stripe）及内条带（inner stripe）。肾皮质、外髓质区及内髓质区所占比例分别为70%、27%和3%[1-4]。肾髓质的管道结构有规律的组成向皮质呈放射状的条纹，称髓放线（medullary ray），向内则集合组成锥形体称为肾锥体（renal pyramid）。髓放线间的皮质部分称皮质迷路（cortical labyrinth）。肾锥体的基底朝向皮质，尖端钝圆，朝向肾窦，称肾乳头（renal papilla）。每个肾脏大约有7～15个肾乳头，平均为8个。有时邻近的2～3个肾锥体合成一个肾乳头（特别是在肾的上下两极），称复合肾乳头（compound papilla）。复合肾乳头是肾内反流（intrarenal reflux）所累及的主要部位。肾乳头顶端有许多小孔，称乳头孔，是尿液流入肾盏的通道。肾皮质包绕肾髓质，并伸入肾锥体之间，称为肾柱（columns of Bertin）。肾脏的结构单位为肾叶（lobe），每个肾叶由一个肾锥体及围绕其周围的肾实质所组成[1,3,4]。在肾窦内有7～8个呈漏斗状的肾小盏（minor calyces），肾小盏的边缘附着于乳头基部的周围，并包绕肾乳头，接收由乳头孔排出的尿液，2～3个肾小盏合成一个肾大盏（major calyces）。2～3个肾大盏集合形成一个前后扁平的漏斗状的肾盂（renal pelvis），肾盂出肾门后，逐渐变细形成下行的输尿管（图1-2-1-2）。

肾脏与周围内脏的关系：简言之，双侧肾脏上方接肾上腺，后上三分之一借横膈与胸膜腔的肋膈隐窝相隔，后下三分之二与腹横肌、腰方肌和腰大肌外缘相邻。右肾前面内侧接十二指肠降部，外侧接肝右叶和结肠右曲；左肾前面由上向下分別与胃、胰和空肠相邻接，外缘上半接脾，下半接结肠左曲[1,2]。对上述解剖关系的了解，在肾病患者的各种检查中有一定意义。

第二节　肾单位

组成肾脏结构和功能的基本单位称为肾单位（nephron），包括肾小体（renal corpuscle）和与之相连的肾小管。肾小体由肾小球（glomerulus）和肾小囊（Bowman’s capsule）组成。通常，肾小球这一名词被用来泛指整个肾小体。人类的每个肾脏约由23万至180万个肾单位组成，出生时婴儿体重与肾单位数目成正相关[5]。根据肾小球在皮质中的位置，可分为表浅、中间和髓旁三种肾单位。表浅肾单位（superficial nephron）的肾小球位于离皮质表面几毫米之内；髓旁肾单位（juxtamedullary nephron）的肾小球位于皮质深层，靠近皮髓质交界处；中间肾单位（midcortical nephron）的肾小球则位于以上两者之间。

肾小管为细长迂回的上皮性管道，平均长度为30～38mm，具有重吸收和排泌功能，通常分为三段：第一段与肾小囊相连，称近端小管，依其走行的曲直，分为曲部和直部；第二段称为细段，管径细，管壁薄；第三段称远端小管，也分为直部和曲部，其曲部末端与集合管相连。近端小管的直部、细段与远端小管的直部连成“U”字形，称为髓襻或Henle襻（图1-2-2-1，表1-2-2-1）。肾单位的各部在肾脏中的分布有其相应的较固定的位置。肾小球存在于肾皮质迷路，近端小管曲部和远端小管曲部分布于肾皮质迷路和肾柱，髓襻则和集合管一起分布于髓质肾锥体和皮质髓放线中（表1-2-2-2）。

通常，根据髓襻的长度及其在肾脏内折返的位置不同，可将肾单位分为短襻和长襻肾单位两种。表浅肾单位及大多数中间肾单位属于短襻肾单位，在外髓质区返回，少部分完全在皮质内折返，短襻肾单位细段只形成降支。髓旁肾单位及少数中间肾单位属于长襻肾单位，一般由内髓质区返回，细段升支和降支都有。短襻肾单位和长襻肾单位比值约为（6～7）∶1。长髓襻对尿的浓缩与稀释起着重要作用，因其血液循环不如短髓襻肾单位丰富而较易受损伤。

一、肾小球

肾小球（glomerulus），位于皮质迷路，近似球形，成人肾小球直径约为200μm。传统观念认为近髓肾小球比位于皮质浅层肾小球大，近年研究发现在20～30岁人群中近髓肾小球和皮质浅层肾小球大小无差别；在50～70岁人群中皮质浅层肾小球约比近髓质者大20%[1]。肾小球约占肾皮质体积的9%，占肾重量的5%。肾小球的中央部分由毛细血管襻（glomerular tuft）组成，外面被肾小囊（Bowman’s capsule）包裹。肾小球有两个极，小动脉出入的区域称血管极，对侧是与肾小管相连的尿极。肾小球是血液超滤的基本结构，滤出液从肾小球毛细血管腔内流向Bowman囊囊腔，形成原尿。正常肾脏可见球性硬化的肾小球（global glomerulosclerosis），其数量随年龄而增加。据估计[1]，正常肾脏球性硬化肾小球所占平均百分比为：<1%（<20岁），2%（20～40岁），7%（40～60岁）和11%（60～80岁）。

（一）肾小球毛细血管襻

入球小动脉进入肾小球后分为5～8个主支，形成相应的毛细血管小叶或肾小球节段（glomerular segment）。每个主支再分出数个小支，最后形成20～40个盘曲的襻状毛细血管网，称毛细血管襻（capillary tuft）。肾小球通过其反复分支的毛细血管系统来增加其滤过面积，成人肾小球毛细血管长度约13km，其肾小球基底膜面积约为1.6m2[6]。各小叶的毛细血管返至血管极处，又汇聚成主支，最后合成出球小动脉。小叶之间的支持区称为系膜区，汇聚的系膜区位于肾小球门部，称为中轴区，并与球外系膜区相连（图1-2-2-2）。肾小球毛细血管襻是体内唯一的介于两条小动脉之间的毛细血管床（其他毛细血管网都是介于一条小动脉及一条小静脉之间），这种特殊的解剖结构保证了肾小球毛细血管内的静水压较身体其他部位的毛细血管静水压高，有利于毛细血管的滤过功能。另一方面，也使血液内的异常物质（如免疫复合物等）易于沉积在毛细血管壁。肾小球毛细血管由内皮细胞、基底膜和上皮细胞组成，构成肾小球特有的滤过屏障（filtration barrier），其结构较身体其他部位的毛细血管更加复杂。

1.内皮细胞（endothelial cells）

呈扁平状被覆于毛细血管壁腔侧，与血流接触，内皮细胞核位于毛细血管的轴心侧（即系膜侧），薄层胞质衬附于血管腔内侧，内皮细胞的胞体布满直径为70～100nm的小孔，称为窗孔（fenestrae），大约覆盖毛细血管表面积的20%～50%（图1-2-2-2）。细胞表面被覆的细胞衣有富含唾液酸蛋白（sialoprotein）的多阴离子表面糖蛋白（polyanionic surface glycoprotein），所以内皮细胞带有丰富的负电荷[7,8]，另外细胞表面细胞衣也可填充内皮窗孔（sieve plugs）。内皮细胞是肾小球毛细血管壁的第一道屏障，使血细胞及一些大分子物质受到阻拦不被滤出。内皮细胞表面的负电荷是肾小球毛细血管壁电荷屏障的重要组成部分，限制带负电荷离子的滤过。内皮细胞具有重要的抗凝及抗血栓作用，可合成及释放von Willebrand因子和thrombomodulin。内皮细胞可合成血管舒张因子一氧化氮（nitric oxide，NO）及血管收缩因子内皮素（endothelin-1）。内皮细胞表面具有血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）受体，实验研究证明，由足细胞分泌的VEGF可与内皮细胞表面的VEGF受体结合，从而调节内皮细胞的功能及其通透性[9]。另外内皮细胞还参与基底膜的合成及修复[1,4]。

2.足细胞（podocyte）或脏层上皮细胞（visceral epithelial cells）

是肾小球内最大的细胞，贴附于肾小球基底膜外侧并凸向肾小囊囊腔。光镜下胞质淡染，细胞核大，着色浅淡。该细胞由三个部分组成：含有细胞核的细胞体、从细胞分出的几个大的主突起和再依次分出的次级突起，称足突（foot processes），故称为足细胞（podocyte）。用扫描电镜观察证实，来自不同细胞的足突相嵌形成指状交叉（interdigitate），足突基底部与基底膜外疏松层相接触，可锚定于基底膜内深达40～60nm[10]。三维电镜重组（reconstruction）显示，在足细胞胞体和足突之间有一间隙，称为足细胞下间隙（subpodocyte space），覆盖肾小球表面的60%[11]，对水和溶质的通过有较大阻力（图1-2-2-2和图1-2-2-3）。足突之间的间隙称裂孔（slit pore），直径约25～60nm，由裂孔隔膜（slit diaphragm）桥接。电镜下可见这种细胞具有发育完好的粗面内质网、高尔基体和较多溶酶体，并有包括微管（microtubules）、中间丝（intermediatefilaments）和微丝（microfilaments）在内的大量细胞骨架，对维持足细胞正常形态及跨膜蛋白和裂孔隔膜的正常位置有重要作用。

足细胞足突可分为三个特异的膜区：即基底部（basal）、顶部（apical）和裂孔隔膜三个区域（图1-2-2-3）。顶部面积大，位于裂孔隔膜之上；基底部位于裂孔隔膜之下。足细胞的基底部具有包括α3β1整合素（α3β1-integrin）和dystroglycan复合物在内的特殊分子，它们是保持足细胞与基底膜附着的主要分子[12]。另外，实验动物足突基底部具有clathrin覆盖着的凹陷，含有gp330-megalin复合物，即所谓的Heymann肾炎抗原[13]，可与抗肾小管刷状缘抗体结合导致膜性肾病。足细胞顶部表面覆盖一层带负电荷富含涎酸糖蛋白的多糖蛋白复合物（glycocalyx），其中包括podocalyxin[12,14,15]及人肾小球上皮蛋白1（human glomerular epithelial protein 1，GLEPPl）等[16,17]，是肾小球负电荷屏障的重要组成部分，podocalyxin是一种CD34相关膜糖蛋白，GLEPPl是一种受体酪氨酸磷酸酶，两者对足细胞独特形态结构的形成及抑制相邻足突间的融合有重要作用。

裂孔隔膜并非一层完整的膜，由其横切面看，隔膜有许多长方形而面积为4nm×14nm的小孔，形成铰链状（zipper-like）。这些解剖铰链（anatomic zipper）可能是一种变性的黏性连接（adherens junction）[18]，是肾小球滤过孔径屏障（size barrier）的基础。裂孔隔膜是由多个蛋白分子组成的复合样结构，裂孔隔膜蛋白控制肾小球的通透性。目前已知的裂孔隔膜区域的蛋白分子包括nephrin、Neph1、Neph2、P-钙黏素、FAT、podocin、CD2AP、及MAGUK（membrane-associated guanylate kinase）蛋白家族（包括MAGI1、MAGI2、CASK和ZO-1）等[1,19-22]。其中，nephrin是一种类似免疫球蛋白样结构的跨膜蛋白，由包含八个免疫球蛋白样结构域及一个纤维连接蛋白Ⅲ结构域的胞外部分、穿膜部分及一小段胞内部分组成。Nephrin分子从相邻的足突伸向对方在裂孔隔膜上形成二聚体，在足突胞质内，nephrin和podocin及CD2AP相连，并最终与细胞骨架肌动蛋白相连[23,24]（图1-2-2-3）。Nephrin亦可通过Nck蛋白与细胞骨架肌动蛋白相连。Nephrin不但对维持足细胞的完整性至关重要，而且对维持整个肾小球（包括肾小球基底膜，系膜细胞和内皮细胞）的完整性均至关重要[25]。P-钙黏素及FAT（钙黏素家族新成员），也是构成裂孔膜的主要分子结构[20-24]。许多裂孔隔膜区域蛋白的基因突变，可导致裂孔隔膜损伤/消失及大量蛋白尿。例如，nephrin基因突变可导致芬兰型先天性肾病综合征[26]；podocin基因突变可导致常染色体隐性遗传家族性局灶节段肾小球硬化（FSGS）[27,28]；α-actinin-4在足突上高表达，与其他黏附素及信号分子相互作用，编码该蛋白的ACTN4基因突变可导致常染色体显性遗传家族性FSGS[29]；TRPC6为一过性受体电位阳离子通道，其基因突变见于某些常染色体显性遗传FSGS的家族中[30]；此外，CD2AP基因突变亦可导致FSGS[31]。

足细胞本身可表达某些造血抗原和天然免疫系统（innate immune system）受体，如B7-1（CD80）。当足细胞受到细菌脂多糖刺激时，通过toll样受体4（TLR-4）信号系统介导可增加B7-1表达，由此可导致裂孔隔膜损伤引起蛋白尿[32]。足细胞核表达WT1，WT1对足细胞成熟及肾脏早期发育起重要作用[33]。WT1基因突变可导致Denys-Drash综合征（临床表现为肾病综合征，生殖器异常和/或Wilms瘤）。足细胞分泌的VGEF对内皮细胞及系膜细胞分化起重要作用[9]。此外，足细胞有很强的吞饮功能。严重蛋白尿患者，足细胞胞质内可出现很多蛋白滴、次级溶酶体、包涵物以及空泡变性。足细胞尚具有合成基底膜，维持肾小球通透性和对肾小球毛细管襻起结构上的支持作用。足细胞与神经元一样，属于高度分化不可再生细胞，因此足细胞损伤后无法被新生细胞替代，因而细胞数减少，终致肾小球硬化。然而，在损伤导致足细胞去分化时（见于塌陷型FSGS）则可见其增殖性改变。新近研究表明，这些增生的足细胞可能来自壁层上皮细胞[34]。

3.系膜（mesangium）

该名词由Zimmermann于1929年首先提出[4]。位于肾小球毛细血管小叶的中轴，由系膜细胞和系膜基质组成。系膜区可以分为近中轴区和周围毛细血管旁区，近中轴区从肾小球血管极处起，粘连周围毛细血管，周围有毛细血管基底膜包绕，与毛细血管基底膜移行的部位称副系膜（paramesangium）[1-4]。近中轴系膜区与肾小球外系膜在血管极处相连续（图1-2-2-3）。近毛细血管旁系膜区毗邻毛细血管内皮，在常规3μm厚的组织切片中，此区域系膜区正常时不应超过3个系膜细胞。肾小球系膜的总面积可随生理和病理情况而改变，新生儿期，它占肾小球切面的6.2%，老年时可达10.4%，病理状态下可明显增宽[1]。

肾小球系膜细胞（mesangial cell）为特殊的血管周细胞（pericyte）[35]。光镜下形态不规则，细胞核小而圆，染色极深，细胞质与系膜基质融合在一起而不易区分。电镜下呈星形，表面有许多不规则的突起，较长的突起可伸到内皮下，甚至伸入毛细血管腔。系膜细胞核呈圆形或卵圆形，生长活跃时呈不规则形，细胞质内有发育良好的高尔基体、丰富的核糖体、发达的内质网、大小不等的溶酶体和吞噬泡。系膜细胞表面胞质突起可与系膜基质及肾小球基底膜（特別是位于覆盖毛细血管腔和副系膜区交界处的肾小球基底膜）相接，免疫组化证实，这些突起及胞质内含有较多微丝束（包含肌动蛋白、肌球蛋白等成分），使系膜细胞具有收缩能力，基底膜作为效应装置，微丝束与基底膜直接黏附或与细胞外发生交联，从而使系膜细胞的收缩力传递到基底膜，控制毛细血管管径大小[36]。

系膜基质（mesangial matrix）：由系膜细胞产生，充填于系膜细胞之间及系膜细胞与基底膜之间的不规则空隙，由fibrillin 1、fibrillin 2、Ⅳ型胶原α1和α2链（无α3，α4或α5链）、纤粘连蛋白（fibronectin）、层粘连蛋白（laminin）、decorin、enascin和蛋白多糖（proteoglycans）等所组成[1,37]，与肾小球基底膜成分近似。但系膜基质所含硫酸软骨素（chondroitin sulfate）、decorin和纤粘连蛋白比基底膜更为丰富。所有成分中又以纤粘连蛋白最多，并与微丝连接。电镜下，系膜基质比肾小球基底膜电子密度低，且不均匀，有纤维素样结构。这些纤维素样结构主要由基质微纤维（microfibrils）所致，其蛋白成分为fibrillin 1和fibrillin 2[37]。

系膜细胞有多种生理功能[1,3,4,38]：①对肾小球毛细血管襻有支持和保护作用。②调节肾小球微循环及滤过率：系膜细胞内大量的微丝束及许多血管活性物质可使其收缩或舒张，事实上，系膜细胞本身也可分泌许多血管活性分子，并且有包括血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ）、心房利尿肽（atrial natriuretic peptide）和前列腺素等在内的血管活性分子的受体。系膜细胞这种类似平滑肌的收缩及舒张功能，可改变肾小球毛细血管的滤过面积及压力通透性，从而在局部调节肾小球的血流动力学改变。③吞噬/清洁功能：系膜区与血浆间仅有一层含有窗孔的内皮细胞，因此系膜区会有大量的血浆残留物沉积，及时清除这些血浆残留物对维持系膜区的结构和功能有重要作用。现已证明，系膜细胞通过非特异的或者受体介导的吞饮功能来清除血浆残留物。另外，系膜细胞尚可吞噬凋亡的细胞。④参与免疫反应：其一，系膜细胞表面具有Fc及C3b受体，可结合及摄取免疫复合物及补体；再者，系膜细胞可作为抗原提呈细胞将抗原提呈给T淋巴细胞。⑤对肾小球局部损伤的反应：系膜细胞可产生多种细胞因子，包括白介素l（IL-l）、血小板源性生长因子（PDGF）、肿瘤坏死因子（TNF）、转化生长因子β（TGF-β）、各种前列腺素及金属蛋白酶（metalloproteinases）等，可通过自分泌和旁分泌途径参与肾小球炎症反应[39]。另外，系膜细胞可产生和降解多种细胞外基质，参与系膜基质及肾小球基底膜的修复与更新。事实上，系膜细胞增生及系膜硬化是最为常见的对各种肾小球损伤的反应。⑥迁移功能（migration）：系膜细胞迁移对胚胎发育时肾小球毛细血管襻的形成及肾小球损伤后的修复起重要作用。

4.壁层上皮细胞（parietal epithelial cells）

覆盖肾小囊外壁，细胞呈扁平状，游离面偶见微绒毛，有为数较少的线粒体、吸收小泡以及高尔基体。壁层上皮细胞在肾小球尿极与近端小管上皮细胞相延续，在血管极与足细胞相连。近年研究发现，壁层上皮细胞增生是常见的对各种肾小球损伤的反应。位于尿极的壁层上皮细胞表达CD24及CD133（干细胞标记）但不表达podocalyxin（PDX，足细胞标记）。它们可参与近曲小管损伤修复。相反，位于血管极的壁层上皮细胞只表达足细胞标记，他们或许参与足细胞更新。位于尿极和血管极之间的壁层上皮细胞则共同表达干细胞和足细胞标记，可参与新月体形成。常见于塌陷型的大量足细胞增生，可能也有壁层上皮细胞的参与[40-42]。

5.肾小球基底膜（glomerular basement membrane，GBM）

除了肾小球轴心，周围的毛细血管袢均为基底膜所覆盖。基底膜由中间的致密层（lamina densa）和两侧的电子密度较低的内疏松层（lamina rarainterna）及外疏松层（lamina raraexterna）组成（图1-2-2-3）。成年人的基底膜厚度由于检测方法及受检对象不同略有差异（270～380nm），其中男性较女性略厚，前者为373nm，后者为326nm[43]。儿童基底膜较成人者薄且随年龄而增厚，新生儿一般小于150nm，1岁时的平均厚度为194nm，到11岁时增至297nm[44]。肾小球基底膜可分毛细血管周围（pericapillary）和系膜周围（即副系膜区）两部分。肾小球基底膜带负电荷，此负电荷主要由硫酸肝素的硫酸根引起，这也是肾小球滤过膜电荷屏障的重要组成部分。基底膜的主要功能是保证毛细血管壁的完整性和一定的通透性。

基底膜的生化组成较复杂，主要由下列三类成分构成：①胶原：主要为Ⅳ型胶原；②糖蛋白：包括层粘连蛋白、纤粘连蛋白及内动蛋白/巢原蛋白（entactin/nidogen）；③蛋白聚糖：主要为硫酸肝素多糖（heparan sulfate proteoglycan）。Ⅳ型胶原形成一个网状超级结构，其他糖蛋白附于其上。组成Ⅳ型胶原分子的α链亚单位有α1（Ⅳ）至α6（Ⅳ）六种，其中α1至α5存在于正常肾小球基底膜中。Ⅳ型胶原分子由三条α链组成，为三股螺旋结构，其中最常见者为αlα1α2（Ⅳ型胶原），此外也可有α4α4α5（Ⅳ型胶原）。每个分子的氨基端含有一个7s区，中央为三股螺旋区，羧基端为球状的非胶原NC1区。NC1区对螺旋结构的形成及胶原分子单体组合成基底膜的超级网状结构起很大作用[1,4]。Ⅳ塑胶原的损伤可导致许多肾小球疾病，例如：COL4A5基因突变可导致X连锁Alport综合征[45]；COL4A3或COL4A4基因突变可导致常染色体隐性或显性遗传Alport综合征，亦可导致薄基底膜肾病[46,47]；LMX1B（为调节COL4A3和COL4A4的转录因子）基因突变可导致Nail-Patella综合征[48]。现已证实，Goodpasture抗原位于Ⅳ型胶原α3链的NC1区，与抗肾小球基底膜抗体结合后可导致抗肾小球基底膜病[45]。

6.肾小球滤过屏障包括四个部分

①肾小球内皮细胞表面的细胞衣，也称之为多糖蛋白复合物（glycocalyx）[7]；②肾小球毛细血管的有孔内皮细胞；③肾小球基底膜；④足细胞的裂孔隔膜。此外，足细胞下间隙（subpodocyte space）也可能是肾小球滤过屏障的一部分[11]。肾小球滤过屏障对水、小分子盐和离子的通透性极高，而对白蛋白大小及更大分子量的蛋白的通透性则极低，可有效地阻止血浆中白蛋白及更大分子量的物质进入尿液。

内皮细胞表面细胞衣由富含阴电荷的蛋白多糖（proteoglycans），糖胺多糖（glycosaminoglycans，GAGs）及血浆蛋白如血清类黏蛋白（orosomucoid）组成，后者由内皮细胞自身分泌，与肾小球通透性密切相关[7,49]。内皮细胞表面细胞衣不但有电荷屏障的作用，同时也起到阻止血浆蛋白滤过的孔径屏障（size barrier）的作用（即阻挡超过一定分子量的蛋白滤过）。后者可能是因为血浆蛋白与细胞衣GAGs结合，从而对其滤过起到屏障的作用[7]。

如前所述，肾小球基底膜的重要组分包括Ⅳ型胶原的三股螺旋结构蛋白、蛋白多糖、层粘连蛋白及内动蛋白/巢原蛋白。Ⅳ型胶原的网状结构主要给基底膜提供了承受张力的能力，而对滤过膜电荷及孔径屏障影响不大。例如，Ⅳ型胶原基因突变导致基底膜结构的变形和Alport综合征，后者临床表现以血尿为主而仅有微量蛋白尿[45,46]。肾小球基底膜特异的蛋白多糖以包括蛋白聚糖（perlecan）和集聚蛋白（agrin）在内的硫酸肝素多糖（heparin sulfate proteoglycans）为主，硫酸肝素分子带有大量阴离子，是肾小球电荷屏障的重要参与者[50,51]。然而，去除大鼠肾小球基底膜硫酸肝素并没导致蛋白尿[50]。再者，去除小鼠基底膜蛋白聚糖和集聚蛋白，也没有出现蛋白尿[51,52]。应当指出的是，该结果并不能否定蛋白多糖在电荷屏障中的作用，因为在蛋白聚糖缺乏硫酸肝素的情况下，其他蛋白多糖如集聚蛋白等有可能出现代偿，以此来维持基底膜的正常结构和功能。层粘连蛋白是基底膜上的另一重要组分，为大分子量的异三聚体糖蛋白，层粘连蛋白β2基因突变导致Pierson综合征（临床表现包括先天性肾病综合征），这提示层粘连蛋白对维持滤过膜的完整有重要作用[53]。近年来，足细胞生物学的研究日新月异（参见本篇及第六篇有关章节），大量研究结果证明，肾小球基底膜作为孔径屏障的作用不大，足细胞裂孔隔膜才是决定性的孔径屏障[23,54]。

（二）肾小囊

肾小囊（Bowman’s capsule）是肾小管盲端扩大并内陷所构成的双层球状囊，囊的外层称为壁层，内层称为脏层，两层之间的裂隙称为肾小囊腔（图1-2-2-2）。脏层即肾小球的足细胞，壁层由肾小囊基底膜和壁层上皮细胞组成。肾小囊基底膜较厚，约1 200～1 500nm，在肾小体的尿极移行为近端肾小管基底膜；在血管极，与入、出球小动脉及肾小球毛细血管基底膜相移行。肾小囊基底膜含a6（Ⅳ），这是与肾小球基底膜不同之处。

（三）肾小球旁器

肾小球旁器（juxtaglomerular apparatus，JGA）：是位于肾小球血管极的一个具有内分泌功能的特殊结构，其主要功能包括维持肾小管-肾小球反馈（tubulo-glomerular feedback）系统及调节肾素的合成及分泌。肾小球旁器由致密斑、肾小球外系膜、入球小动脉的终末部和出球小动脉的起始部所组成。其细胞成分包括球旁颗粒细胞、致密斑、球外系膜细胞和极周细胞（图1-2-2-2）[1,55]。

1.球旁颗粒细胞（juxtaglomerular granular cell，JGC）

主要由入球小动脉壁上的平滑肌细胞衍化而成。一般认为，当入球小动脉接近肾小体血管极时，管壁平滑肌细胞变态为上皮样细胞，胞体较大，呈立方形或多边形，细胞核呈圆形或卵圆形，弱嗜碱性，粗面内质网丰富，线粒体较多，核糖体散在，并见较多的有膜包绕的内分泌颗粒，多数颗粒呈均质状，少数可见结晶状物质。球旁颗粒细胞含有肌丝（如平滑肌肌动蛋白），具有收缩功能[56]。应用免疫组化及原位杂交等多种方法证实这些内分泌颗粒主要含有肾素，同时也含有血管紧张素Ⅱ[57,58]。肾素通过细胞排泌作用被释放到周围间质。球旁颗粒细胞受交感神经末梢支配。病态时球旁颗粒细胞甚至可延续到小叶间动脉壁，而且部分球旁细胞可位于出球小动脉管壁。肾素分泌的细胞学机制非常复杂，主要包括细胞内Ca2+、cAMP、SNAREs（soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor）及细胞离子通道等调节机制[59,60]。

2.致密斑（macula densa）

远端肾小管（髓襻升支粗段）接近于肾小球血管极时，紧靠肾小球侧的上皮细胞变得窄而高，形成一个椭圆形隆起，称为致密斑。致密斑细胞之间近腔面为紧密连接，侧面为指状相嵌连接，基部有短皱褶。细胞核呈圆形，位于细胞顶部，胞质内可见高尔基体，较多的线粒体，内质网和多聚核糖体，细胞顶部有胞膜内陷而成的小泡。致密斑与球外系膜细胞和入球小动脉有广泛接触。与髓襻升支粗段其他细胞不同，致密斑不含有Tamm-Horsfall蛋白。致密斑表达高浓度的神经源性一氧化氮合成酶（neuronal nitric oxide synthase，nNOS）及环氧合酶2（cyclooxygenase 2，COX-2），研究显示，由nNOS产生的NO及COX-2产生的前列腺素都参与球旁颗粒细胞肾素分泌的调节[60-63]。致密斑细胞为渗透压感受器（osmoreceptor），它感受流经远端肾小管滤过液中NaCl浓度，通过调节肾素的释放来调节入球小动脉血管张力，以此来控制肾小球滤过率，这称为肾小管-肾小球反馈机制。致密斑还可通过释放NO抑制肾小管-肾小球反馈[64]。

3.球外系膜细胞（extraglomerular mesangial cell）

又称Lacis细胞或Goormaghtigh细胞，是位于肾小体血管极的入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞，它们与肾小球（内）系膜细胞相连。细胞表面有突起，细胞核呈长圆形，细胞质清晰，细胞器较少，细胞间有基底膜样物质包绕，并与致密斑的基底膜相连。在某些刺激下，球外系膜细胞可以转化为具有肾素颗粒的细胞。

4.极周细胞（peripolar cell）

位于肾小囊壁层细胞与脏层细胞的移行处（图1-2-2-2），因其环绕着肾小球血管极，故而得名。极周细胞内有大量球形分泌颗粒，含有白蛋白、免疫球蛋白、神经元特异性烯醇酶和transthyretin。极周细胞在人的肾小球中极少见到，其功能目前尚不很清楚，它是否是肾小球旁器的一部分，目前仍有争议[65]。

二、肾小管

肾小管（renal tubule）占正常肾皮质体积的80%～90%，是肾单位的另一个重要组成部分，与肾小球合成一个密不可分的结构和功能单位，所以肾小球和肾小管的病变是相互影响的。不同节段肾小管上皮细胞结构有很大不同，在一定程度上与其功能相关。肾小管的上皮细胞有强大的重吸收功能，可重吸收肾小球滤出原尿的99%。另外肾小管的不同节段尚有一定的分泌功能，虽然每个肾单位的小管系统可从形态及功能上分为至少15个节段，但通常分为三大节段，即近端小管、髓襻和远端小管（图1-2-2-4和图1-2-2-5）。

（一）近端小管

近端小管（proximal tubule）重吸收大部分肾小球滤过的水和溶质，在肾小管的各段中最粗最长，外径约40μm，长约14mm[1,3,4]，被覆单层立方或低柱状上皮，在肾小球尿极与鲍曼腔衬覆的扁平上皮相延续。根据上皮细胞的分化形态和功能特点，近端小管又可分作曲部（pars convoluta）和直部（pars recta）两部分，即近曲小管和近直小管。近端小管亦可分为S1、S2、S3三段。S1段对应近曲小管的前1/2～2/3部分，位于皮质迷路；S2段对应近曲小管的其余部分以及近直小管的起始端，第一部分位于皮质迷路而剩余部分形成髓放线；S3对应近直小管的其余部分，主要位于外髓质区外条带。S1到S2段是逐渐移行的，S2到S3段常常是突然转换的。近端小管的亚形态分类在不同物种间存在差异。

1.近端小管曲部（近曲小管，S1和S2段）

主要位于肾小球周围，构成皮质迷路的大部分。近曲小管上皮细胞呈立方或低柱状，细胞核较大，圆形，位于细胞基底部，细胞质嗜酸性，略呈颗粒状，腔面有发达的刷状缘，紧贴基底膜的基底面有垂直的基底纵纹。电镜下，上皮细胞内可见多数与基底膜垂直排列的线粒体、粗面和滑面内质网、核蛋白体、各级溶酶体及丰富的微管和微丝。其最大特点是细胞的腔面、侧面及基底面均形成复杂的形态结构，从而使细胞表面积增加，以利于它的重吸收功能[1-4]。细胞的腔面有大量密集的凸向管腔的指状细长突起，称为微绒毛，即光镜下的刷状缘（图1-2-2-5）。微绒毛的轴心为细胞质，并有6～10根纵行的微丝（直径～6nm），含有肌动蛋白，与微绒毛的收缩摆动及重吸收的物质转运有关。近曲小管可重吸收原尿中滤出的蛋白，经过吞饮和细胞内消化成为氨基酸被吸收[66]，这一过程包括如下步骤：①微绒毛基底部之间的细胞膜内陷形成顶浆小管（apical tubular invaginations），其胞膜被clathrin包绕，后者与受体介导的吞饮作用有关；②顶浆小管脱落形成顶浆小泡（small apical vesicles），融合后为顶浆大泡；③溶酶体与顶浆小泡和大泡融合，形成吞噬溶酶体或次级溶酶体，这些酶可消化蛋白、核酸、碳水化合物及脂肪等。目前一般认为，近曲小管对蛋白及多肽的重吸收是由多配体吞饮受体（multiligand endocytic receptor）megalin和cubilin所介导[67,68]。Megalin是一个600kD的糖蛋白，属低密度脂蛋白受体基因家族，免疫细胞化学研究证实，megalin位于近曲小管的刷状缘和顶浆小管等部位，cubilin表达部位与megalin类似[68]。据推测，megalin和cubilin共同作用调节近端小管的吞饮功能[67-69]。

近曲小管上皮细胞间为复合连接，细胞基底面、细胞膜内陷形成许多基底褶，在细胞的侧面还向外伸出许多突起，称为侧突，相邻细胞的侧突相互形成指状交叉。细胞基底部侧突尚分成更细小的次级侧突，伸至相邻细胞的基底褶之间，从而形成复杂的细胞外间隙。近曲小管的另一主要功能是重吸收原尿中的Na+、K+、Cl–、HCO₃–、Ca2+、PO₄3-、水及一些有机物质（如葡萄糖和氨基酸）等。近端小管的腔面及基底侧面细胞膜上存在水通道蛋白-1（aquaporin-l, AQPl），按照渗透梯度，水分子通过此通道穿过上皮细胞[70-72]。基底侧膜上存在Na+/K+-ATP酶[3,4]，将重吸收的Na+主动泵到细胞间隙，Cl–和HCO₃–也被动向细胞间隙转移。HCO₃–的重吸收可通过Na+/HCO₃–的共同转运子（cotransporter）NBC1完成[73,74]。腔面细胞膜上尚存在Na+/H+交换器，将Na+由腔面重吸收到细胞内。另外，近端小管还是肾脏产生并分泌氨的重要部位[75]。

2.近端小管直部（S2的末段和全部S3段）

与近端小管曲部相连，起自髓放线，穿入外髓区的外层条带。由于它位于髓襻降支的上段，管径粗于细段，故又称降支粗段。直部也由单层立方上皮组成，只是微绒毛较短，缺少侧突和基底褶，线粒体较少，排列紊乱，顶浆小管、小泡、大泡及溶酶体也减少（图1-2-2-5）。上述改变表明直部的重吸收功能减弱。与此相吻合，近端小管直部Na+/K+-ATP酶的活性较曲部明显降低。近端小管直部与有机阴、阳离子的分泌有关。近年来许多离子转运子已被发现，包括有机阴、阳离子转运子（organic anion and cation transporters）家族。这些有机离子转运子对药物（包括抗生素、非固醇类消炎药、髓襻利尿剂及环孢素等）排泄起到很重要的作用[76-78]。

（二）髓襻细段（thin limbs of the loop of Henle）

髓襻细段为连接近端小管直部和远端小管直部的细直管部分，这一段的长度依不同类型的肾单位有明显区别，皮质（短髓襻）肾单位的细段很短，主要位于外髓质区；髓旁（长髓襻）肾单位的细段较长，可达10mm，起始于外髓质区，延伸至内髓质区乃至肾乳头。近端小管直部在外髓质区内、外条带交界处，骤然转变为髓襻降支细段，在不同深度返折后成为髓襻升支细段，然后移行至远端小管直部。细段的管径细，只有15μm，管壁也薄，被覆单层扁平上皮，细胞核呈椭圆形，凸向腔面，细胞质少，着色浅。根据超微结构，髓襻细段上皮细胞可分为四型。Ⅰ型见于短髓襻降支细段；Ⅱ型和Ⅲ型见于长髓襻降支细段；Ⅳ型则见于长髓襻升支细段。一般来讲，细段上皮细胞的腔面仅有少数短小的微绒毛，缺乏基底褶，细胞侧面有不发达的侧突，与相邻细胞形成指状交叉，细胞间为单纯的紧密连接，细胞器较丰富，但线粒体较近端小管少，而且分布不均（图1-2-2-5）。

髓襻细段对尿浓缩功能具有重要作用。与近端小管类似，髓襻降支细段表达高浓度水通道蛋白-1，该段细胞膜对水的通透性很高[70-72]，对Na+及Cl-却不能自由通透；升支细段对水通透性很差，对Na+及Cl-却能自由通透，从而维持髓质区的高渗。同时，髓襻降支细段存在大量A型尿素转运子（urea transporter A2，UT-A2）[79,80]，尿素转运子参与髓质的尿素循环。

（三）远端小管（distal tubule）

远端小管包括直部、致密斑和曲部。在外髓质区内、外条带交界处，髓襻细段升支移行为远端小管直部，入髓放线，行至皮质迷路的自身肾小球血管极处，形成致密斑，继而移行为远端小管曲部，迂曲分布于近端小管之间，最后又行至髓放线进入集合管。

远端小管直部又称髓襻升支粗段（thick ascending limb），由单层立方上皮组成。腔面有短小的微绒毛，基底部有基底褶，众多线粒体与基底膜呈垂直排列，相邻细胞间有大量侧突呈指状交叉（图1-2-2-4）。大多细胞具有一根纤毛（cilium），极少数细胞有两根，事实上，除集合管的嵌入细胞外，所有肾小管的上皮细胞均具有纤毛。近年来对纤毛功能的认识有了长足的进展，目前认为，纤毛为一机械感受器（mechanosensor），通过感受小管液的流量而调节细胞增生。如果此功能缺失，会出现小管细胞增生失调可导致各种囊性肾病，统称为纤毛病（ciliopathies）[81]。另外，远端小管直部产生并分泌Tamm-Horsfall蛋白（又称uromodulin）[82]，这是一种糖蛋白，其功能包括抗微生物（抵御尿路感染）等，其基因突变可导致常染色体显性遗传小管间质病[83,84]。此外，髓襻升支粗段对尿浓缩功能具有重要作用。

远端小管曲部又称远曲小管，也由单层立方上皮构成，与远端小管直部相似。该段细胞膜在所有小管中具有最高的Na+/K+-ATP酶活性[1,3,4]。其腔面细胞膜尚存在Na+/Cl-共同转换子TSC，重吸收Na+和C1-是远曲小管的主要功能。另外，远曲小管存在有较高的Ca2+/Mg2+-ATP酶活性，参与Ca2+的重吸收[85]。与近端小管相比，远端小管管径小，管腔大，上皮细胞体积小，故在小管切面上有较多细胞核。

（四）连接小管（connecting tubule）

连接小管为远端小管曲部和皮质集合管起始段的过渡节段，目前，连接小管被划分为远端小管的一部分（因为认为它起源于中肾芽管）。由多种细胞组成，包括连接小管细胞（其形态介于远曲小管细胞和集合管主细胞之间）以及混杂的远曲小管和集合管细胞。细胞腔面有少数微绒毛，有细胞侧突和基底褶，胞核位于细胞顶部，线粒体较少，不均匀地分布于基底褶附近[1,4]。

连接小管具有明显的分泌K+和重吸收Na+的功能，而且对H+的释放也有重要作用。此外，连接小管腔面存在钙通道TRPV5，基底侧膜存在Na+/Ca2+交换子和Ca2+-ATP酶，对Ca2+重吸收起重要作用[1,3,4]。

三、集合管（collecting duct）

集合管的胚胎发生来自输尿管芽，而且几个肾单位的连接小管共同汇入一个集合管，所以，集合管不是肾单位的组成部分。根据其所在位置，集合管可分为三段：皮质集合管、外髓质区集合管和内髓质区集合管[1,3,4]。内髓质区集合管行至锥体乳头，称乳头管（或者Bellini管），并开口于肾乳头形成筛状区（area cribrosa）。集合管上皮由主细胞（又称亮细胞）及嵌入细胞（又称暗细胞）组成。

主细胞（principal cell）遍布集合管全长，占细胞总数的60%～65%，细胞界限清晰，腔面覆盖有一层多糖蛋白复合物，胞核呈圆形，位于细胞中央，胞质浅淡，电镜下见线粒体较少，分布杂乱，腔面有少数短小微绒毛，侧面有不发达的小侧突，基底褶也较浅。主细胞上存在水通道蛋白-2（aquaporin-2，AQP2），其活性受抗利尿激素（vasopressin）调节[70,72]。另外主细胞膜腔面表达对氨氯吡脒（amiloride）敏感的Na+通道，它参与Na+重吸收[86,87]。嵌入细胞（intercalated cell）散布于主细胞之间，腔面有较长的微绒毛，基底面有很多复杂的内褶，细胞质内有丰富的线粒体、溶酶体、游离核蛋白体、粗面及滑面内质网。嵌入细胞又可分为A、B两型细胞，A型嵌入细胞腔面表达H+-ATP酶，可分泌H+；B型嵌入细胞的腔面表达pendrin（Cl-/HCO₃- exchanger），基底侧膜表达H+-ATP酶，可分泌HCO₃-并重吸收H+[3,4,88]。

集合管是肾脏调节水和电解质平衡的最后部位，对Na+、C1-、K+和酸碱调节起重要作用。集合管通过抗利尿激素参与尿浓缩功能的调节。集合管一直被认为是尿液钠和钾排除的主要控制器，然而近来研究认为远端小管末段和连接小管其实也发挥重要作用，包括醛固酮调节的钠的重吸收和钾的分泌，也被认为多是在远端小管末段和连接小管完成。集合管还是肾脏产生并分泌氨的主要部位[75]。

四、肾间质

肾间质（renal interstitium）是指位于血管外小管间的肾组织，由间质细胞，间质胶原蛋白（Ⅰ，Ⅲ和Ⅵ型）、微纤维（microfibrils）以及半流动状态的细胞外基质组成，后者由硫化或非硫化的糖胺多糖组成。肾皮质所含间质很少，占肾皮质总体积的5%～20%（平均12%），但随着年龄的增长可略有增加。肾间质的相对体积由皮质到肾乳头逐渐增加，在外髓质区占髓质总体积的20%，在肾乳头部则可达30%～40%[1,4]。

皮质肾间质可分为肾小管之间的间质和动脉周围（periarterial）结缔组织两个部分。正常人肾皮质小管之间的间质很少，肾小管背对背紧密排列在一起。动脉周围结缔组织是围绕肾内动脉的疏松结缔组织（包括淋巴管），不应当把这些结缔组织解释为局灶间质纤维化[89,90]。肾皮质主要的间质细胞包括成纤维细胞和树突细胞，两者在普通光镜下无法彼此区分。成纤维细胞在皮质和髓质中发育非常不同，又称为Ⅰ型皮质间质细胞，主要位于肾小管基底膜与毛细血管之间，呈星芒状，有形状不规则的细胞核和发育完好的粗面及滑面内质网。这种成纤维细胞产生促红细胞生成素（erythropoietin）[91]。树突细胞数量相对较少，为单核或淋巴样细胞，圆形，胞质很少，仅有少数细胞器，此类细胞来自骨髓。

髓质肾间质主要细胞有三种，第一种髓质间质细胞与Ⅰ型皮质间质细胞相似，呈不规则星芒状，位于髓襻细段和直小血管之间，与细段长轴垂直排列，有如旋体状，细胞突起与肾小管及直小血管直接相连。与Ⅰ型皮质间质细胞不同处是其胞质内含有类脂包含体或脂粒，呈均质状，界膜不明显，又被称为载脂间质细胞。该细胞可产生糖胺多糖[92]、前列腺素以及其他降压物质，其中前列腺素的合成是由COX-2所催化[93]。第二种髓质肾间质细胞，为树突细胞，主要位于髓质外带及髓质内带的外部，无类脂包涵体，具有吞噬功能，有较发达的溶酶体。第三种髓质肾间质细胞属于血管周细胞（pericyte），位于外髓质区及内髓质区的外部，其功能尚不清楚。

五、肾盏、肾盂和输尿管

肾盂占据并附着于肾窦的内侧，是输尿管上部的囊状扩张。如前所述，肾盂向肾实质伸出2～3个肾大盏，继续分支形成8～9个肾小盏。肾小盏呈杯形，包绕肾乳头。肾乳头的数目超过肾小盏，因此，一个肾小盏可接受来自多个肾乳头的尿液。乳头管被覆单层柱状上皮，开口于肾乳头，乳头侧面逐渐变成移行上皮。肾盏及肾盂黏膜均为移行上皮，中层为两层平滑肌细胞，外膜为纤维结缔组织。肾盏和肾盂有节奏性蠕动，有促进排尿的作用[2]。输尿管的黏膜形成许多纵行皱襞，移行上皮较厚，固有膜由致密的结缔组织构成，肌层为纵行和环形平滑肌组成，外膜为疏松结缔组织。

第三节　肾脏的血管、淋巴和神经分布

一、肾脏的血管

肾脏的血供极其丰富，心排血量的20%～25%流经肾脏。肾脏总血流的85%～90%供应皮质，10%～15%供应髓质。双侧肾动脉（renal artery）起自腹主动脉的两侧，大约在第一腰椎的水平，位于肠系膜上动脉的稍下方，肾动脉发出后，向外越过膈脚的前方进入肾门。右肾动脉较左肾动脉长。肾动脉进入肾门后分为前后两支，前支较粗，供血范围较大；后支较细，供血范围较小。两支于肾盂的前方和后方在肾乳头凹陷处进入肾实质[1-4]。两个主要分支再分为五支肾段动脉（segmental artery），肾段动脉再行分支，位于肾锥体的侧方，称叶间动脉（interlobar artery）。叶间动脉行走至皮髓质交界处，发出与叶间动脉垂直并与肾表面平行的弓状动脉（arcuate artery），自弓状动脉向皮质表面发出多数呈放射状的分支，称小叶间动脉（interlobular artery），进入皮质迷路。小叶间动脉多数发自弓状动脉，少数来自叶间动脉。小叶间动脉再分支则形成入球小动脉（afferent arterioles），在肾小球内形成毛细血管襻（图1-2-3-1）。极少数小叶间动脉分支不进入肾小球，称无肾小球小动脉（aglomerular arterioles），可能因所连接的肾小球退化所致。应强调指出，上述动脉及小动脉均为终末血管，所以一旦阻塞，会导致其所供血的部位缺血乃至梗死。血液经出球小动脉（efferent arterioles）流出肾小球。皮质肾单位的出球小动脉离开肾小球后，迅速分支形成肾小管周围的毛细血管网；髓旁肾单位的出球小动脉需越过弓状动脉形成较长的直小动脉（descending vasa recta）进入肾髓质，每支出球小动脉可分出数支到十数支直小动脉，成束直行下降，走向肾乳头。直小动脉主要来自髓旁肾单位的出球小动脉，少数自弓状动脉和小叶间动脉直接发出。进入髓质的直小动脉在髓质外带内区形成血管束（vascular bundles），在走行过程中，发出分支到髓质肾小管和集合管周围，形成毛细血管网。髓质毛细血管网可分为三个区带[1-4]：外髓质区外条带毛细血管网稀疏，形成长棱形网眼状；外髓质区内条带的毛细血管网很丰富，形成密集圆孔状；内髓质区毛细血管网最稀疏，但在肾乳头部又变稠密。总之，髓质的肾小管周围毛细血管网较皮质少，因而对缺血的反应更为敏感。

肾脏的静脉系统与动脉相伴行，与肾动脉系统不同，肾静脉之间有广泛吻合。皮质静脉引流始于肾脏表面被膜下小静脉（卫星静脉）及肾小管周围毛细血管网，汇聚形成小叶间静脉，最终排空进入弓状静脉。髓质没有静脉分支，静脉性直小血管（ascending vasa recta）的血流汇入弓状静脉，弓状静脉汇合形成的叶间静脉、肾段静脉以及最终形成的肾静脉，最后注入下腔静脉。

肾动脉、肾段动脉、叶间动脉及弓状动脉均为弹力肌型动脉，由内皮细胞、基底膜、内弹力板、肌层和外膜组成。小叶间动脉属于小肌型动脉，最内为长梭形的内皮细胞，细胞间为紧密连结及缝隙连结，并混有肌上皮细胞，其下为基底膜及不连续的弹力纤维，向外为较厚的平滑肌层，最外为外膜。入球小动脉可分为起始段和近小球段，起始段的结构与小叶间动脉相似，近小球段为肾小球旁器的一部分（参见本章第二节）。皮质肾单位和髓旁肾单位的出球小动脉的结构有显著差异，皮质肾单位的出球小动脉管径仅为其入球小动脉管径的一半；相反，髓旁肾单位的出球小动脉管径大于其入球小动脉。皮质肾单位的出球小动脉管壁薄仅有一层平滑肌细胞，髓旁肾单位的出球小动脉管壁有2～4层平滑肌细胞，并形成直小动脉。肾小管周围毛细血管由内皮细胞和基底膜构成，基底膜外侧尚见血管周细胞，毛细血管内皮细胞也有窗孔，并由窗孔膜连接。髓质的直小静脉，小叶间静脉的管壁与毛细血管相似。弓状静脉和叶间静脉的管壁很薄，仅有少量不连续的平滑肌细胞。

二、肾脏的淋巴管

肾的淋巴循环分为肾内和肾周两组。肾皮质内淋巴管位于动脉周围的疏松结缔组织鞘内，与肾内动静脉相伴而行。动脉周围淋巴管沿着肾内动脉延伸到出球小动脉，在弓状和小叶间动脉周围尤其发达。淋巴管通常不穿过肾实质部分，髓质中无淋巴管。淋巴管沿着肾内动脉汇聚，淋巴液引流入小叶间动静脉周围的淋巴管，进而入弓状动静脉、叶间动静脉周围的淋巴管。在肾门汇总出现。肾周淋巴管主要分布于肾周脂肪层内，它们与肾内淋巴管有丰富的吻合支，在肾门处与肾内淋巴管汇合，最终引流入主动脉旁淋巴结[1-4]。淋巴管只有一层扁平内皮细胞，无基底膜。近年发现，淋巴管内皮细胞表达VEGFR-3（vascular endothelial growth factor receptor 3），LYVE-1（lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 1）和Prox-1等[94]。淋巴系统可能参与血管活性物质及炎性细胞在肾内的传输和分布。

三、肾脏的神经

肾脏主要由来自腹丛（celiac plexus）的交感神经支配[1-4]，交感神经纤维随肾动脉进入肾脏，逐级分布，支配各级肾脏血管、肾小球及肾小管（特别是位于皮质的肾小管）。另外，来自弓状动脉周围神经丛的神经纤维支配髓旁肾单位的出球小动脉和直小动脉，从而调节皮质和髓质间的血流而不影响肾小球的血液循环。来自迷走神经的副交感纤维，只分布于肾盂和输尿管的平滑肌。

（甄军晖　王　莉　周新津）

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