糖尿病导致肾损伤的病变多种多样。如:肾小球肥大、肾小球基底膜和肾小管基底膜增厚、肾小球系膜基质增多、肾小球无细胞性结节状硬化、肾小囊玻璃滴状病变、肾小球毛细血管襻的纤维素样或类脂样帽状病变、肾小球毛细血管微血管瘤形成、肾小球入球小动脉和出球小动脉玻璃样变、小动脉硬化、急性和慢性肾盂肾炎或泌尿道感染、肾乳头坏死等。
糖尿病肾脏疾病泛指由于糖尿病导致的肾小球病变,基本病理改变是肾小球毛细血管基底膜增厚和毛细血管间质(系膜区)扩张引起的肾小球硬化,所以又称糖尿病肾小球硬化症。
一、大体表现:早期和中期肾脏体积增大,皮质增厚而苍白,质硬韧;晚期出现严重血管病变时,可出现颗粒样改变,但不像高血压细动脉硬化肾那样体积缩小的颗粒性萎缩肾。
二、免疫病理学检查:IgG沿毛细血管基底膜细线状沉积,可伴以白蛋白、纤维蛋白原或少量IgA,但无补体成分,系非特异性吸收,非免疫反应所致。增宽的系膜区、玻璃样变的小动脉、肾小囊玻璃滴状变和肾小球毛细血管襻的纤维素样或类脂样帽状病变区可见IgM沉积,为血浆蛋白的非特异沉积。
三、光镜检查:糖尿病肾脏疾病主要有三种病理变化:
1)弥漫性病变:最常见,系膜基质增生,仅有少量系膜细胞增生,明显有别于其他肾小球疾病多伴有细胞增生的病理改变。PAS染色阳性的均质蛋白性物质逐渐增多,继而肾小球基底膜弥漫性增厚,称弥漫性糖尿病肾小球硬化症。肾小球基底膜增厚可伴以肾小管基底膜和肾小球球囊壁增厚,最早可于糖尿病1. 5~2. 5年出现,系膜扩张是1型糖尿病患者肾功能不全的主要原因。
2)结节性病变:病变肾小球的系膜基质重度增生,形成结节状硬化,该结节在PASM染色下呈同心圆状排列,称Kimmelstiel-Wilson结节或KW结节。K-W结节主要位于肾小球毛细血管襻中心区,体积大小不一,越到后期,体积越大,常与微血管瘤相邻,并挤压毛细血管腔。具有上述病变时称结节性糖尿病肾小球硬化症,具有较特异的诊断价值。经连续观察,结节性糖尿病肾小球硬化症可能是弥漫性糖尿病肾小球硬化症的进一步发展。不是所有糖尿病肾脏疾病都有K-W结节,80%显性糖尿病肾脏疾病可无此结节。
3)渗出性病变:少见,血浆蛋白包括白蛋白、免疫球蛋白、补体、纤维蛋白等,以及脂质渗出,沉积于肾小球不同部位。位于肾小囊基底膜和壁层上皮细胞之间,呈嗜伊红滴状蛋白物质沉积为肾小囊玻璃滴状病变(capsular drop),肾小囊玻璃滴状病变见于进展期糖尿病肾脏疾病,是糖尿病肾小球硬化症的特异性病变;位于毛细血管襻内皮细胞下间隙者为纤维素样帽状病变(fibrin cap),严重时可导致毛细血管腔狭窄或肾小囊粘连。肾小球毛细血管襻纤维素样帽状病变不仅见于糖尿病肾小球硬化症,尚可见于局灶节段性肾小球硬化症、反流性肾病、细动脉硬化性肾小球病、狼疮性肾炎等。肾小囊玻璃滴状病变和肾小球毛细血管襻纤维素样帽状病变PASM染色呈黑色,PAS和Masson染色呈红色。一般认为这两种病变是糖尿病肾小球硬化症进展的表现。
肾小球毛细血管微血管瘤形成,病变肾小球的毛细血管节段性扩张,多见于结节硬化部位的邻近部分,这是由于病变系膜的副系膜区与毛细血管分离,或部分系膜溶解,毛细血管失去支撑,导致管腔扩张。
肾小动脉和细动脉硬化主要由于血浆沉积和凝固于小动脉中层和内皮下层造成的,虽然也见于各种原因导致的高血压,但糖尿病肾脏疾病的发生率极高,显然与糖尿病患者的糖代谢障碍进而诱发的蛋白和脂类代谢障碍有关。
糖尿病肾脏疾病时,肾小管间质病变日益受到重视。糖尿病早期即可发生,肾小管基底膜增厚,小管间质的扩张,以近曲小管部位较明显。随着糖尿病肾小球硬化症的进展,可随之出现肾小管萎缩,肾间质出现纤维化及单核细胞和淋巴样细胞浸润。小管间质病变程度与肾小球病变、肾功能受累程度相平行。
四、电镜检查
主要表现为肾小球毛细血管基底膜(GBM)均质性增厚和系膜基质增多。正常的GBM厚约300~400nm,早期糖尿病肾脏疾病的GBM可略显增厚,甚至可达1200nm,进展期可10倍于正常GBM,增厚的GBM呈均质状,有时可见细颗粒状物质,无电子致密物。系膜基质增多,甚至呈结节团块状,晚期可见胶原纤维出现,系膜细胞极少,足细胞足突广泛融合。肾小囊玻璃滴状病变、肾小球毛细血管襻纤维素样帽状病变以及小动脉壁的玻璃样物质呈高密度电子密度沉积物,伴有类脂性小滴。
临床表现与肾脏病理变化不完全相应。糖尿病伴以微量白蛋白尿者肾脏病理改变可以从正常到肾硬化不等,后者多伴以高血压,内生肌酐清除率下降。也有报告糖尿病伴以蛋白尿经2年随访,GFR稳定,但经重复活检,病理已显示为肾小球硬化,系残存肾单位代偿性肥大,高灌注以致GFR代偿性增加,以弥补受损的肾单位不足,故GFR仍较稳定。
由于糖尿病患者的抵抗力下降和免疫功能异常,伴发其他类型的肾小球肾炎是可能的。文献统计表明,毛细血管内增生性肾小球肾炎、膜性肾病、新月体性肾小球肾炎、狼疮性肾炎、IgA肾病、乙肝病毒相关性肾炎、冷球蛋白肾病、肾小管间质肾病等,均可在糖尿病肾脏疾病基础上再发生。合并其他肾小球肾炎时,2型糖尿病肾脏疾病的基础病理变化不如1型糖尿病患者明显。