第三章　肾脏的解剖学和组织学

一、肾脏的解剖学

（一）肾脏的大体位置

1.位置形态

肾脏是位于腹膜后，脊柱两侧，左右各一，形似蚕豆的实质性脏器。其平均长10～12cm，宽5～6cm，厚2.5～3cm。重量约120～150g。肾脏前面有腹膜覆盖，右肾上方是肝脏，故其位置较左肾低1～2cm。正常肾脏随呼吸上下移动均在1～2cm范围以内。移植肾脏位于左或右髂窝内，距离表皮较近，腹部易触及轮廓（图3-0-1）。

2.体表投影

左肾下极平第2腰椎，右肾下极平第3腰椎。第12肋骨斜过左肾后面的中部及右肾后面的上部。左肾下极距髂嵴约6cm，右肾下极距髂嵴约5.5cm。

3.体检

肾脏是在横膈之下，体检时除右肾下极可以在肋骨下缘扪及外，左肾则不易摸到。临床上常将竖脊肌外侧缘与第12肋之间的部位，称为肾区（脊肋角），当肾脏有病变时，触压或叩击该区，常有压痛或震痛。

（二）肾脏的结构

肾脏的被膜从外到内分别由肾筋膜、肾脂肪囊和肾纤维膜组成。肾脏有上下两极、前后两面和内外两缘。上极宽而薄，下极窄而厚。肾的外侧缘隆凸，内侧缘中部凹陷，称肾门，是肾盂、血管、神经、淋巴管出入的门户。这些出入肾门的结构，被结缔组织包裹，合称肾蒂。由肾门凹向肾内，有一个较大的腔，称肾窦。肾窦由肾实质围成，窦内含有肾动脉、肾静脉、淋巴管、肾小盏、肾大盏、肾盂和脂肪组织等。肾脏纵切面（图3-0-2）可以看到，其内部的结构，可分为肾实质和肾盂两部分。肾实质分内外两层：外层为皮质，内层为髓质。

1.肾皮质

肾皮质（renal cortex）位于肾实质的表层，占肾实质的外1/3，厚约1cm。肾皮质主要由肾小球、近端小管和远端小管组成。其可向髓质深入形成肾柱。

2.肾髓质

肾髓质（renal medulla）位于肾实质的内层及肾柱之间，占肾实质的内2/3。由10～20个切面呈三角形的肾锥体（renal pyramid）构成，锥体主要组织为集合管。

3.肾盂

每个肾脏有7～8个肾小盏，为漏斗形的膜状小管，围绕肾乳头，与肾锥体相接。相邻2～3个肾小盏合成一个肾大盏。每个肾有2～3个肾大盏，肾大盏汇合成扁漏斗状的肾盂（renal pelvis）。肾盂出肾门后逐渐缩窄变细，移行为输尿管。

二、肾脏的组织学

肾脏的皮质和髓质含有大量肾单位和集合管，构成肾实质的主要成分。在上述结构之间穿插的结缔组织叫肾间质，伴有血管、淋巴管和神经穿行。

（一）肾单位

肾单位（nephron）是肾脏的基本组成和功能单位。每个肾单位由肾小体和肾小管组成。肾小体呈卵圆形，直径150～250μm，肉眼可见，致使皮质呈颗粒状。肾小体一侧是小动脉出入处，称为血管极。与血管极相对的一端，与近端小管相连，称为小管极（尿极）。每个肾小体由肾小球和肾小囊两部分组成（图3-0-3）。

正常人每个肾脏约有100万个肾单位，分为皮质浅表肾单位（位于皮质外层、数量多、体积小）、皮质中层肾单位和髓旁肾单位（位于靠近锥体的皮质内，数目少、体积大）。

（二）肾小球

肾小球（glomerulus）实质上是毛细血管球，由入球小动脉反复分支形成。入球小动脉进入肾小球后，即分为5～8支，每支称毛细血管节段（segment），节段间无吻合支，可独立行使功能。每一毛细血管节段以肾小球系膜为轴心而缠绕，后合成出球小动脉离开肾小球（图3-0-4～图3-0-6）。

1.上皮细胞

肾小球的上皮细胞（epithelial cell）分为壁层上皮细胞和脏层上皮细胞。壁层上皮细胞（外层）为单层扁平上皮，在肾小球小管极处与近端小管上皮相续，在血管极处向内返折为脏层（内层），它紧包在毛细血管襻的外面，由形态似伪足状的足细胞（podocyte）组成。足细胞的胞体形成足突（foot processes），其间有20～40nm滤过间隙，覆盖一层4～6nm的膜称为裂孔膜（slit diaphragms，SD），是肾小球滤过屏障的重要组成部分。

2.内皮细胞

内皮细胞（endothelial cell）构成肾小球滤过膜的内层。为附着在肾小球基底膜内的扁平细胞，上有无数的直径约70～100nm的小孔，称窗孔。在内皮细胞表面覆有一层细胞衣，富含带负电荷的唾液酸糖蛋白。内皮细胞的窗孔是形成原尿的第一道屏障，能阻挡血液中的红细胞、血小板及较大分子物质的滤过，少量大分子物质可由内皮细胞通过吞饮活动而转运。在3μm厚度的石蜡切片上通常单个毛细血管横断面最多可以见到1～2个内皮细胞。

3.基底膜

肾小球基底膜（glomerular basement membrane，GBM）又称毛细血管壁，为肾小球滤过膜的中层，位于肾小球毛细血管内皮与足细胞之间。光镜下GBM是一均质状薄膜，呈PAS阳性。成人的GBM厚约270～350nm，而婴儿期和儿童期的GBM较薄，约110nm，随年龄增长逐渐增厚。GBM在电镜下可分为三层，从内到外为：①内疏松层　厚约20～40nm，内含微小细丝，横跨在内皮细胞与基膜中层之间；②中层为致密层　厚约200～240nm，由许多平行排列的细丝和小颗粒组成；③外疏松层　厚约40～50nm，内含细丝，横跨于中层和足细胞的足突间。

GBM是肾小球选择性滤过的主要屏障。Ⅳ型胶原构成GBM网状超级结构的基本骨架，其间填充着层粘连蛋白、纤维连接蛋白、硫酸类肝素和蛋白聚糖等。层粘连蛋白、纤维连接蛋白的主要功能是将细胞黏附于基膜上，而带负电荷的硫酸类肝素和蛋白聚糖则形成电荷选择性屏障。另外基底膜上有直径约4～8nm的多角形网孔，是阻止血浆蛋白滤过的重要屏障。

4.肾小球系膜

在肾小球的毛细血管之间的间质成分称为肾小球系膜（mesangium），由系膜细胞和基质组成。系膜细胞可合成基底膜的组织成分，吞噬免疫复合物，参与基底膜的更新和修复；还能分泌肾素等活性物质。在肾小球炎症病变时系膜细胞会分裂增生。系膜基质由系膜细胞产生，对毛细血管球提供强而有韧性的支持作用外，还有特殊的滤过作用。

系膜细胞电镜下呈星形，在3μm厚度的石蜡切片上，通常每个系膜区内系膜细胞数量不超过3个。

光镜下脏层上皮细胞（足细胞）、内皮细胞和系膜细胞的区分：因肾小球是入球小动脉反复分支形成的毛细血管球，其毛细血管壁由内到外依次为内皮细胞、基底膜和上皮细胞。毛细血管腔外是系膜细胞和基质，位于各个毛细血管丛的中心。在系膜区，基底膜和系膜基质是不能截然分开的，而且是融合的，系膜细胞可以伸入毛细血管腔去完成吞噬和清除有害物质的作用，因而与内皮细胞不易区分。光镜下，只能借助特殊染色，如PAS、PASM染色法，只有将基底膜清晰地显示出来，才能根据细胞的位置区分种类。

5.滤过屏障

血管球毛细血管内的血浆成分滤入肾小囊腔必须经过有内皮细胞（窗孔）、GBM和足细胞（足突间的裂孔膜）三层结构总称为滤过屏障或滤过膜（filtration barrier）（图3-0-7）。

滤过屏障的选择性通透作用：对血浆成分具有选择性的通透作用，这一作用的发挥主要是取决于蛋白分子的大小（滤过屏障）和所携带电荷的正负（电荷屏障）。分子体积越大，通透性越小；分子携带阳离子越多，通透性越强。

（三）肾小囊

肾小囊（renal capsule）又称鲍曼囊（Bownman capsule），为肾小管起始段膨大并凹陷而成的双层囊。外为壁层，内为脏层，之间为球囊腔。壁层是由壁层细胞（单层扁平上皮细胞）与其下面的基底膜一起组成，围成囊球腔的外壁（在一定的疾病情况下如急进性肾小球肾炎，壁层细胞增殖形成新月体）；在血管极壁层向内反折而成脏层。肾小囊腔与肾小管相通。

（四）肾小球旁器

肾小球旁器（juxtaglomerular apparatus，JGA）又称近球小体。由球旁细胞、致密斑和球外系膜细胞组成。主要分布在皮质肾单位。

1.致密斑

是远曲小管起始部的上皮细胞，呈高柱状，使管腔内部呈现斑纹状隆起，故称为致密斑（macula densa，MD）。致密斑是离子感受器，感受远端小管液钠离子浓度的变化，并将信息传递给球旁细胞。当原尿中钠离子浓度降低时，则促使球旁细胞分泌肾素；反之肾素分泌减少。

2.球旁细胞

球旁细胞（juxtaglomerular cell，JGC）是位于入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞，由血管平滑肌细胞衍变而来，细胞内含有分泌颗粒，颗粒内含肾素（图3-0-8）。

3.球外系膜细胞

是位于入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞。球外系膜细胞（extraglomerular mesangial cell）与球内系膜细胞相连，并且与鲍曼囊壁层基膜相连。也可分泌肾素，具有与球内系膜细胞相同的收缩功能。

（五）肾小管

肾小管（renal tubule）是肾单位的另一组成部分，是肾实质的主要成分。起始于肾小球的尿极，完成各段肾小管的吸收和分泌作用后流入集合管。肾小管包括近端小管、细段和远端小管，各段管径、长度以及细胞的形态结构有所不同（图3-0-9）。

1.近端小管

近端小管（proximal tubule）是重吸收作用的主要部位，直径50～60μm，分曲部和直部。近端小管的前段为区部，盘曲在肾小球周围，成为皮质的大部分，当它伸直皮质髓放线时，肾小管变直，成为直部，构成髓襻降支粗段。光镜下可见近端小管管径较粗，管腔小而不规则。单层上皮细胞呈立方形或短柱状，胞质嗜酸性，HE和PAS染色后胞浆呈淡红色细颗粒状。电镜下可见位于基底部的细胞核，胞浆内有丰富的细胞器如大量的线粒体、内质网、核糖体等（图3-0-10）。近端小管上皮细胞有许多密集的微绒毛，形成光镜下的细胞腔面的刷状缘；基底部皱褶丰富，这些结构是近端小管发挥重吸收作用的形态学基础。

2.髓襻

髓襻（medullary loop）也称肾小管的细段，为连接于近端小管直部与远端肾小管直部之间的细直部。该段特点是管径细、管壁薄，为单层扁平上皮，无刷状缘。在浅表肾单位只有很短的细段，构成髓襻降支细部。在髓旁肾单位细段较长，分为降支细部和升支细部。其上行和下行细支均认为不具有主动转运功能，但具有逆流倍增功能，对于尿液浓缩有重要作用（图3-0-11）。

3.远端小管

可分为直部和曲部。远端小管（distal tubule）直部也称髓襻升支粗段，穿行于髓放线，进而迂曲于皮质成远端肾小管的曲部。其上皮细胞能主动转运钠离子，对水的通透性低，以致小管内液渗透压比血浆低；远端小管曲部简称远曲小管，它是离子交换的重要部位，有吸收钠排出钾的作用，此过程受肾上腺盐皮质激素的调节。远曲小管还可以分泌氢离子和氨，对维持体液的酸碱平衡有重要意义。在神经垂体抗利尿激素的影响下，远端小管还可以继续吸收原尿中的水分。与近端小管比较，远端小管上皮细胞为立方形，比近端小管上皮细胞更短小，无刷状缘。电镜下可见腔面的微绒毛和基底皱褶较少（图3-0-12）。光镜下HE和PAS染色胞浆色浅，而且远端小管管腔相对较大。

（六）集合管

位于髓放线，长约20～22mm，皮质肾单位的远端小管各自注入集合管（renal collecting tubule），髓旁肾单位则数个共同注入。集合管最终注入肾乳头。集合管的上皮细胞主要是明细胞，遍布集合管全长，细胞器少；另一种上皮细胞为暗细胞，主要在皮质，线粒体多，微绒毛和基底皱褶也发达（图3-0-13）。

正常人每天由两肾生成的超滤液总共约180L，而最终排出的尿液仅约1.5L。这表明超滤液在通过肾小管和集合管的过程中，其中的水约99%被重吸收。超滤液中的其他物质也有选择性的被重吸收，有些物质还被肾小管上皮细胞分泌入小管液。

（七）肾间质

肾单位和集合管之间有肾间质（renal instertitium）填充。肾皮质的肾间质较少，髓质的肾间质相对较多。肾间质由间质细胞、纤维和基质组成。间质细胞主要是成纤维细胞，主要是产生纤维及基质，与间质纤维化密切关系。肾间质的纤维成分主要是胶原纤维和网状纤维，起支撑肾小管和血管的作用。间质内有巨噬细胞，具有吞噬和清除功能。

（八）肾血管

肾动脉由腹主动脉垂直分出，经肾门进入肾，其分支形成叶间动脉、弓形动脉、小叶间动脉，再分支成入球小动脉。入球小动脉进入肾小体后分支形成肾小球毛细血管网，肾小球毛细血管网汇集成出球小动脉后离开肾小体。出球小动脉离开肾小体后再次分支，形成毛细血管网，也称小管周围毛细血管，包绕于肾小管和集合管的周围，然后再汇合成静脉，经小叶间静脉、弓形静脉、叶间静脉，汇成肾静脉。肾静脉从肾门出肾，汇入下腔静脉（图3-0-14，图3-0-15）。

移植肾病理诊断中，肾小管周围的毛细血管的观察对诊断抗体介导的排斥反应特别重要。正常时小管周围毛细血管呈狭长的裂隙状，内皮细胞扁平，管腔较小，应用内皮细胞标记如CD34、CD31及FⅧ免疫组化可以清楚地显示。在移植肾存在抗体介导的排斥反应时，常出现管腔的扩大，其内见淋巴细胞及中性粒细胞，免疫荧光或免疫组化显示补体C4d染色阳性（图3-0-16）。

（九）肾神经

肾交感神经主要从胸12至腰2（T12～L2）节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉（尤其是入球小动脉和出球小动脉的平滑肌）、肾小管和颗粒细胞。肾交感神经主要分布在肾血管周围，通过末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从脊髓投射到中枢的不同部位。

（十）肾淋巴管

肾脏的淋巴管（renal lymph vessel）有深浅两组。深组位于肾实质，分布于肾单位周围，最后伴随肾血管出肾门，注入腹主动脉和下腔静脉周围的腰淋巴结。浅组位于肾纤维膜下，收受肾皮质浅层的淋巴液，在肾门处与深组淋巴管汇合。

（李　新）

参考文献

1.邹万忠，王海燕.肾脏的胚胎发生、解剖和组织学//邹万忠.肾活检病理学.北京：北京大学医学出版社，2006：5-27.

2.Bonsib SM. Renal Anatomy and Histology//Jennette JC，Olson JL，Silva FG，et al. Heptinstall’s Pathology of the Kidney. 7th ed. Philadelphia：Wolters Kluwer，2014：1-66.