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Ch11 | 血管活性分子與腎臟|Vasoactive Molecules and the Kidney

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Key Takeaways · 重點摘要
  • 腎臟血管活性胜肽同時來自全身循環與局部組織生成;其作用涵蓋腎血流、電解質運輸、酸鹼平衡、利尿、器官發育與組織傷害。
  • 經典 RAAS 是內分泌系統:肝臟 angiotensinogen 經 JGA 釋放的 renin 形成 angiotensin I,再由 ACE 形成 angiotensin II;但腎臟另有局部 RAAS,可作為 paracrine、autocrine,甚至 intracrine 系統。
  • angiotensin II 經 AT1R 造成血管收縮、鈉滯留、口渴與 aldosterone 分泌;腎絲球內因輸出小動脈收縮大於輸入小動脈,升高 PGC 並降低 Kf。
  • RAS 抑制治療之所以保護腎臟,不只是降低全身血壓;來源強調其可降低腎絲球內高壓、蛋白尿、podocyte 傷害、TGF-β 相關纖維化與發炎訊號。
  • 糖尿病的 RAAS 呈現表面矛盾:長期糖尿病常見低 plasma renin activity,但 plasma prorenin 與腎內、尤其集合管 renin 可升高,支持腎內 RAAS 在糖尿病腎病變中的角色。
  • endothelin 系統以 ET-1 為主,ET-A 多介導血管收縮與組織傷害,ET-B 多介導 NO/prostacyclin 相關血管舒張、ET-1 清除與利鈉作用;因此 receptor selectivity 會影響療效與水腫風險。
  • ET receptor antagonists 可降低蛋白尿,但治療窗窄;fluid retention、周邊水腫與 heart failure 事件是臨床發展的主要限制。
  • atrasentan 的 SONAR 試驗採用 enrichment design,只讓白蛋白尿降低且未發生水腫者進入隨機分派;在此族群中,主要腎臟結局下降,但 fluid retention 與 anemia 較常見。
  • sparsentan 作為 dual endothelin/angiotensin receptor antagonist,在 IgA nephropathy 的 PROTECT 試驗中較 irbesartan 有更大蛋白尿下降與較慢 eGFR 下降;在 FSGS 中則有較佳部分蛋白尿緩解,但 108 週 GFR slope 未達主要差異。
  • 利鈉胜肽包含 ANP、BNP、CNP、DNP 與 urodilatin;ANP/BNP 主要對抗 RAAS,促進利鈉、利尿、血管舒張,並抑制 renin、aldosterone、交感活性與細胞增生。
  • BNP 與 NT-proBNP 可用於 heart failure 診斷與預後;腎功能下降會使兩者升高,CKD 與透析族群仍有預後價值,但 heart failure 診斷 cutoff 需調整,透析病人尚無明確診斷 cutoff。
  • neprilysin 抑制可增加利鈉胜肽活性;單獨使用效果受未受抑制的 RAAS 限制,與 ACE inhibition 合併則因 bradykinin/substance P 降解受阻而增加 angioedema,因此 ARB/neprilysin inhibition 成為較可行路徑。
  • valsartan/sacubitril 在 HFrEF 中改善心血管死亡或 heart failure 住院結局;腎臟 hard outcomes 仍不明,HARP-III 在 CKD 且無 heart failure 者未顯示 measured GFR 或 UACR 優於 irbesartan。
  • kallikrein–kinin system 由 kallikrein、kininogen、bradykinin/kallidin、B1R/B2R 與 kininases 組成;腎臟組織 KKS 參與腎血流、利鈉、利尿、抗 vasopressin 與 tubule transporter 調控。
  • KKS 在腎病變中的方向不單一:B2R 多呈腎保護,B1R 在發炎與纖維化狀態常被誘導且可能促進傷害;在糖尿病腎病變、缺血再灌流、CKD、lupus nephritis 與 ANCA-associated vasculitis 中,來源描述的實驗結果仍有差異。

教學投影片 · Teaching Slides

18 張 · 每張一個重點
01

血管活性胜肽總覽

  • 來源可為全身循環或腎內局部生成
  • 調節 RBF、電解質、酸鹼與利尿
  • 也參與腎臟發育與器官傷害
  • 治療策略可抑制或增強特定系統
02

經典 RAAS

  • liver angiotensinogen 是起點
  • JGA renin 產生 angiotensin I
  • ACE 將 angiotensin I 轉為 angiotensin II
  • AT1R 介導 vasoconstriction 與 sodium retention
  • 局部腎內 RAAS 擴充經典模型
03

renin 分泌調控

  • 灌流壓低於約 90 mm Hg 後 renin 劇增
  • 腎交感 β1 stimulation 可促進 renin
  • 緻密斑 NaCl delivery 降低可刺激 renin
  • succinate 經 GPR91 與 COX-2/PGE2 軸作用
  • VDR 抑制 CREB-mediated renin transcription
04

angiotensin II 腎臟血行動力學

  • 低劑量增加 RVR 並降低 RBF
  • 低劑量 GFR 可不變,filtration fraction 上升
  • 高劑量使 RBF 與 GFR 均下降
  • 輸出小動脈收縮大於輸入小動脈
  • PGC 上升但 Kf 下降
05

angiotensin II 與小管運輸

  • proximal tubule 是 sodium reabsorption 主場
  • picomolar Ang II 刺激 NHE 與 Na-K ATPase
  • 高於 10^-9 M 反而抑制同一 transporters
  • collecting duct 中刺激 H+-ATPase
  • H+-ATPase 可轉位至 A 型介在細胞 apical surface
06

擴充 RAAS

  • AT2R 通常對抗 AT1R 效果
  • PRR 同時與 vacuolar H+-ATPase 有關
  • ACE2 形成 Ang (1-7) 並降解 Ang II
  • Ang III、Ang IV、Ang (1-7) 各有不同 receptor 軸
  • Ang (1-12) 可作為 Ang II precursor
07

腎內與細胞內 RAAS

  • 腎臟具備合成 angiotensin peptides 的 machinery
  • 腎內濃度可比 plasma 高 10-1000 倍
  • renin-lineage cells 可在 injury 後重新表現 renin
  • mast cells 可釋放 renin 與 chymase
  • intracellular Ang II 也可造成 hypertension phenotype
08

RAAS 與 CKD progression

  • 5/6 nephrectomy 顯示 PGC 上升驅動 progression
  • enalapril 降低 PGC 並延緩腎病進展
  • 單純 systemic BP lowering 不等於腎絲球保護
  • Ang II 誘導 TGF-β 與 fibrosis
  • podocyte nephrin 可被 Ang II 下調
09

endothelin 基礎

  • ET-1 是 cardiovascular system 主要 isoform
  • ET-A 多在 smooth muscle 介導 vasoconstriction
  • ET-B 多在 endothelium 介導 NO/prostacyclin
  • ET-B 也負責 ET-1 clearance 與利鈉
  • inner medulla 是 ET-1 極高表現區
10

endothelin 與腎臟傷害

  • ET-1 可升高 PGC 並降低微血管氧張力
  • urinary protein 可誘導 tubular ET-1 expression
  • ET-1 促進 fibroblast 與 mesangial proliferation
  • podocyte ET-1 可 autocrine 擴大傷害
  • ET-A blockade 降蛋白尿但有 fluid retention 風險
11

endothelin trials

  • avosentan 降 UACR 但 ASCEND 因 adverse events 終止
  • atrasentan RADAR 降 UACR 約 35%-38%
  • SONAR 用 enrichment design 降低 primary kidney outcome
  • zibotentan 加 dapagliflozin 降 UACR 但仍有水腫
  • sparsentan 在 IgA nephropathy 優於 irbesartan
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利鈉胜肽家族

  • ANP、BNP、CNP、DNP、urodilatin 共享 ring structure
  • ANP/BNP 對抗 RAAS 並促進利鈉利尿
  • CNP 主要為 autocrine/paracrine vascular system
  • urodilatin 在腎內局部作用而不在 plasma
  • NPR-A binds ANP/BNP,NPR-B binds CNP
13

BNP/NT-proBNP biomarkers

  • BNP <100 pg/mL 可用於 rule out heart failure
  • NT-proBNP <300 pg/mL rule out value 更高
  • CKD 會升高 BNP 與 NT-proBNP
  • eGFR <60 時診斷 cutoff 需上調
  • 透析族群有預後價值但無明確 HF cutoff
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neprilysin 與 ARNi

  • neprilysin 分解 ANP、BNP 與多種 peptides
  • 單獨 neprilysin inhibition 受 RAAS 代償限制
  • ACE + neprilysin inhibition 增加 angioedema
  • valsartan/sacubitril 結合 ARB 與 neprilysin inhibition
  • HFrEF 中降低 CV death/HF hospitalization composite
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ARNi 腎臟效果

  • PARAMOUNT post hoc 顯示 eGFR decline 較少
  • 同研究 UACR 在 ARNi group 上升
  • HARP-III CKD 無 HF 者未優於 irbesartan
  • eGFR <30 的 randomized evidence 仍缺乏
  • dialysis ESKD evidence 仍有限
16

kallikrein–kinin system

  • tissue kallikrein 從 kininogen 生成 kallidin
  • plasma kallikrein 主要生成 bradykinin
  • B2R 在正常狀態介導多數 kinin 效果
  • B1R 在發炎、糖尿病與缺血時被誘導
  • ACE 與 neprilysin 可使 kinins 去活化
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renal KKS 生理

  • connecting tubule kallikrein 鄰近 JGA
  • renal KKS 調節 RBF、GFR、renin release
  • kinins 促進利鈉利尿並對抗 vasopressin
  • tissue kallikrein 也調節 ENaC、H/K ATPase、TRPV5
  • KKS 與 RAAS 因 ACE 形成交會
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KKS 與腎病變

  • B2R 多呈腎臟保護效果
  • B1R upregulation 可促進發炎與 fibrosis
  • diabetic nephropathy 結果仍有差異
  • ischemia model 中 ACE inhibitor 可能優於 ARB
  • GPA 的 PR3 可不經 kallikrein 生成 PR3-kinin