肾小管分泌

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肾小管分泌(Tubular Secretion)是指物质从肾周毛细血管网通过肾小管上皮细胞,被主动转运至肾小管管腔(尿液)中的生理过程。这一过程主要发生在近曲小管(Proximal Tubule)。与被动的肾小球滤过不同,肾小管分泌是一个依赖能量(ATP)和转运体(Transporters)的主动过程。它是人体清除蛋白结合型药物(不能被滤过)和某些内源性代谢废物(如肌酐、尿酸)的主要途径。由于转运体数量有限,该过程具有饱和性竞争性,是导致药物相互作用(DDI)和“假性肾毒性”的主要机制。

Tubular Secretion
Active Transport Process (点击展开)
主动转运 • 耗能过程
发生部位 近曲小管 (主要)
转运性质 主动转运 (Active)
关键转运体 OATs, OCTs
MATEs, P-gp
清除率特征 若 CLR > fu × GFR
提示存在分泌
被分泌药物 青霉素, 二甲双胍
甲氨蝶呤
临床风险 竞争性抑制 (DDI)
抑制剂 丙磺舒, 西咪替尼

生理机制:跨越两道膜的接力

药物要从血液进入尿液,必须穿过近曲小管上皮细胞的“两道门”。这依赖于细胞膜上特定的转运蛋白家族(SLC 和 ABC 超家族)。

  • 第一步:基底侧膜摄取 (Uptake)
    位于细胞靠近血液一侧。转运体将药物从血液“抓”进细胞内。
    OATs (有机阴离子转运体): 负责摄取酸性药物(如β-内酰胺类抗生素、利尿剂)。
    OCTs (有机阳离子转运体): 负责摄取碱性药物(如二甲双胍、顺铂、肌酐)。
  • 第二步:顶侧膜外排 (Efflux)
    位于细胞靠近尿液一侧。转运体将细胞内的药物“泵”入尿液。
    MATEs (多药及毒素外排蛋白): 配合 OCT,将阳离子排入尿液。
    P-gp (P-糖蛋白) / MRPs: 负责将各种大分子和毒素泵出。

关键转运体与临床药物

“拥挤”的排泄通道

由于同一类转运体往往负责多种结构相似药物的运输,当两种药物同时使用时,就会发生“抢通道”现象,即竞争性抑制。

转运体系统 典型底物 (被排泄者) 典型抑制剂 (阻断者)
OAT1 / OAT3
(有机阴离子)
青霉素, 头孢菌素
甲氨蝶呤, 呋塞米, 尿酸
丙磺舒 (Probenecid)
历史应用:二战时用丙磺舒抑制青霉素排泄,以延长药效。
OCT2 / MATE
(有机阳离子)
肌酐 (Creatinine)
二甲双胍, 顺铂
MET抑制剂 (卡马替尼/赛沃替尼)
西咪替尼, 凡德他尼
后果:血肌酐假性升高。
P-gp (MDR1) 地高辛, 奎尼丁 维拉帕米, 胺碘酮

临床意义:肌酐升高的真相

在肿瘤治疗中,肾小管分泌的竞争性抑制解释了为什么某些药物会引起“假性肾功能衰竭”。

  • 正常情况:
    血肌酐 90% 经肾小球滤过,10% 经近曲小管(通过 OCT2 和 MATE 转运体)主动分泌入尿液。
  • 药物干扰:
    当使用卡马替尼特泊替尼时,这些药物会强效抑制 OCT2 和 MATE 转运体。这导致那 10% 的肌酐无法排出,血肌酐浓度随之上升。
    鉴别要点: 这种升高通常在用药初期出现,随后保持稳定,且不伴有肾小球滤过率(GFR)的真实下降或蛋白尿等肾损伤表现。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Nigam SK, et al. (2015). The organic anion transporter (OAT) family. Clinical Pharmacology & Therapeutics.
[基础机制]:详细综述了 OAT 家族在处理内源性代谢物和外源性药物(特别是抗生素和抗病毒药)中的生理作用。

[2] Giacomini KM, et al. (2010). Membrane transporters in drug development. Nature Reviews Drug Discovery.
[行业白皮书]:国际转运体联盟(ITC)发布的指导性文件,定义了药物研发中必须评估的 7 大关键转运体,包括肾脏的 OCT2, OAT1/3。

[3] Chu X, et al. (2016). In vitro assessment of drug-drug interaction potential of crizotinib... Drug Metabolism and Disposition.
[临床关联]:证实了 c-Met 抑制剂(如克唑替尼)是 OCT2 和 MATE1 的强效抑制剂,解释了临床观察到的血肌酐升高现象。

           肾小管分泌 · 知识图谱
对比概念 vs 肾小球滤过 (被动/不饱和) • vs 重吸收
转运蛋白 SLC家族 (OAT/OCT) • ABC家族 (P-gp/MDR1)
MET影响 抑制 OCT2/MATE -> 阻碍肌酐分泌
动力学特征 饱和性 (Tm) • 竞争性 (DDI)