肾脏的坚韧和脆弱：皮肤留疤和肾脏硬化

肾脏的坚韧和脆弱：皮肤留疤和肾脏硬化作者：魏长空一，动物越高级，器官和组织再生能力越差西游记46回，孙悟空和虎力大仙在车迟国对赌砍头，孙悟空砍下的脑袋被土地神按住，结果又长出一颗新头，八戒上去摸，“却也长得完全，截疤也没些儿”。虎力大仙砍下的头被狗叼走丢进河里，又长不出新头——赌博害死老虎，是西游记里死法最憋屈的妖怪。这个案例说明三个道理：赌博的不可预测，哺乳动物器官的不可再生，组织损伤以后的留疤。低等动物，比如海绵，蝾螈，水蛭和蚯蚓，组织和器官简单，但是具有很强的再生能力。比如，海绵是一种低等的无脊椎动物，体型不对称，也没有正反面，身体随环境变化而变化，没有固定形态。海绵受伤以后，组织完全再生，也不留疤。哺乳动物的器官功能强大，组织结构复杂，出生以后就不能长出新的器官。受伤以后，除了肝脏和骨髓以外，大多数的组织器官，只能在受损的局部进行修复。受伤的面积大，或者反复受伤，就会留疤。所以，和吃了长生果的孙悟空比赛砍头，老虎这样的哺乳动物肯定不行，海绵宝宝倒是可以拼一拼。二，人类的肾小球，整体上没有再生的能力：上图是一个肾小球的模式图，一个健康的成年白人男性，肾小球的直径大概是0.15毫米，每个肾小球有558个足细胞（又称脏层上皮细胞）,367个壁层上皮细胞,内皮细胞和系膜细胞加起来是1383个。人类的肾小球虽然很小，但是空间结构复杂，细胞众多。一出生，整体上没有再生的可能。另外，人过了30岁，肾小球以恒定的速度开始硬化——预测一个人有多少硬化，用年龄除以2，再减去10就可以，这是一种正常的损耗和折旧。所以，人类的肾小球和牙齿一样，出生以后无法再生，只能在局部修修补补，一辈子只少不多。但是，低等动物出生以后，肾小球还可以再生，比如蝌蚪变成青蛙，体型急剧变大，肾小球随之再生，叫变态生长。三：局部修复和三气周瑜三国演义里，建安13年赤壁之战后，周瑜左肋中箭，建安15年，被诸葛亮三气而死。为什么一个司空见惯，不太严重的皮外伤，足足过了2年还长不好，竟然要了三国周郎的命？局部创伤以后，流血不止引起失血性休克，然后是细菌趁虚而入，全身扩散引起败血症。所以，经过长期的进化，哺乳动物演化出一套“危险控制程序”，包括四个反应——凝血反应，炎症反应，上皮细胞修复，和间叶细胞（主要是成纤维细胞）的修复。上图是皮肤烧伤或者割伤以后的修复过程，从受伤开始到完全修复，需要几个月到1年以上。a，凝血和炎症：受伤几分钟以内，出血部位的血小板激活，形成凝胶状的血栓，血液流动变慢，这个是凝血反应。激化的血小板释放细胞因子，吸引白细胞聚集在创面，杀灭细菌，这个是炎症反应。b，组织再生：2天以后，细菌被消灭，白细胞退出。创伤表面结痂，其下长出新的毛细血管，和巨噬细胞，成纤维细胞形成肉芽组织。肉芽组织表面，有新的上皮细胞生长。这个阶段就是上皮细胞和成纤维细胞的增生为主。c，重塑：2周到1年以后，表皮细胞虽然恢复正常，但是成纤维细胞形成大量纤维素或者是胶原，另外，这个部位没有正常的毛发，皮脂腺和汗腺——换句话说，皮肤再也回不到以前的状态。皮肤创伤的修复，需要高度的协调和精密的控制。逻辑上推理，周瑜的问题出在上皮细胞和成纤维细胞修复不佳。军医说是毒箭，这个恐怕是没有抗生素的借口——古代的制毒工艺落后，箭头在粪便里蘸一下就算毒箭，伤口感染加重，炎症无法控制的情况下，整个防御程序就走不下去，后续的上皮细胞和成纤维细胞无法修复，所以才会屡屡“箭疮复裂，坠于马下”。四：皮肤留疤如果凝血和炎症消退，防御反应向下发展，激活上皮细胞和成纤维细胞增生。成纤维细胞增生，合成纤维素和胶原，可以拉紧伤口边缘，缩小创面，增加受伤局部皮肤的坚韧性，所以成纤维细胞增生对创伤有重要意义。但是反过来说，就是组织僵硬，纤维化或者硬化。如果创伤面积大，反复多次创伤，或者自身基因的问题，上皮细胞和成纤维细胞，俩者不协调——上皮细胞再生不足，成纤维细胞增生就会失控，成纤维细胞形成大量纤维素和胶原，填补上皮细胞留下的空白，俗称留疤或者瘢痕。总体来说，人类对创伤的修复非常高效,进化上有巨大的优势——我们一辈子磕磕碰碰，仍然好好活着生儿育女。代价却是硬化，纤维化和留疤。五：肾脏硬化：皮肤创伤以后的四个防御反应，内脏也一样，比如心肌梗塞，骨折，肾穿刺。再进一步说，肾脏没有创伤，也没有细菌趁虚而入，但是，只要免疫复合物沉淀到肾脏引起肾炎，同样是启动了四个防御反应。比如，IgA肾病的肉眼血尿，就是一个典型的四步防御反应。但是，肾小球的结构和细胞，与皮肤既相似，也有区别。1，足细胞是阻挡蛋白尿最核心的细胞，做为真正的上皮细胞，足细胞再生能力很差，不像皮肤上皮细胞再生能力强。所以，足细胞死亡剥离以后，裸露的基底膜和壁层上皮细胞粘连在一起，形成球囊粘连，然后壁层上皮细胞增生，合成纤维素，形成肾小球节段性硬化。2，IgA肾病中，免疫复合物沉淀到系膜细胞，系膜细胞开始增生，合成系膜基质，系膜基质的成分就是各种胶原。3,肾小管萎缩时，肾小管上皮细胞不能再生，肾间质里的成纤维细胞增生，合成纤维素。4，新月体：肾炎严重的情况下，基底膜断裂，血里的成分刺激壁层上皮细胞增生，形成新月体。新月体时间一长，形成纤维素性新月体。所以，每个单独的病理改变都是“无辜的雪花”，他们只是想修复创伤——新月体只是想修复断裂的基底膜，系膜增生和基质增多只是想让肾小球更坚强。节段硬化和球囊粘连只是想弥补足细胞脱落以后裸露的基底膜，阻挡蛋白尿。肾间质纤维化只是想让肾小管更加坚韧。但是，如果这些胶原和纤维化越积越多，聚集到一定的程度，突破了肾脏的安全底限，就会形成巨大的雪崩——一个长期进化而来的，保护人类修复创伤的防御反应，竟然搞成尿毒症。心肌梗塞发展成心衰，肝炎发展成肝硬化，IgA肾病发展成尿毒症，都是正常的防御反应失控，纤维化超过安全底限，成为严重的疾病。总之，人类对创伤的“危险控制程序”是长期进化，与生俱来的的天然反应。最终的结局，或多或少，都有点纤维化和硬化。出生以后肾小球就不能再生，30岁以后还有正常的折旧。因此，肾炎引起的防御反应，造成的纤维化和硬化，是肾脏的软肋和脆弱之处，是尿毒症的根本原因。