先天性功能性孤立肾（congenital solitary functioning kidney，CSFK）与拥有双侧肾脏人群的生活方式相比会有所不同。基于肾小球过度滤过学说，CSFK会导致肾小球损坏，进而引起高血压、蛋白尿，甚至进展为终末期肾病。大多数CSFK可以在产前超声筛查中被发现，但是仍有高达38%的单侧肾缺如的胎儿被漏诊。高血压、蛋白尿和肾小球滤过率轻度降低等，通常不会导致明显的肾脏损伤症状，但会对长期健康构成威胁。因此最好从婴儿期开始，就对CSFK人群进行肾功能的筛查。及早治疗能够减轻继发性肾损伤，从而为CSFK的人群提供更好的生活方式。
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功能性孤立肾（solitary functioning kidney，SFK）是指因先天缺陷或后天疾病引起一侧肾功能丧失而导致人体仅存能维持生理功能的单一肾脏，可分为先天性孤立肾(congenital solitary functioning kidney，CSFK)和获得性孤立肾(acquired solitary functioning kidney，ASFK)[1]。因肾脏具有强大的代偿能力，很多临床医师认为CSFK可以承担双肾的功能[2]。这种代偿机制基于现存肾单元的超过滤，其被认为是CSFK患儿对功能性肾单位减少的无害性代偿性反应[3]。大多数CSFK可无任何不适，多在进行体检或因其他原因进行泌尿系统检查才被发现[4]。目前对CSFK的认识存在很多不足，因此加强对CSFK的认识和临床管理，对保护CSFK的肾功能具有非常重要的意义[5]。为提高患儿及医师对残余肾功能的重视、保护及长期随访，本文将从CSFK患者不同年龄阶段（胎儿时期、儿童时期、成年后）的辅助检查、病理生理、目前研究进展等方面进行综述，来探讨先天性功能性孤立肾健康相关问题。
胎儿时期的超声检查使人们更为普遍的了解到CSFK，其主要表现为单侧多囊性肾发育异常（unilateral multicystic dysplastic kidney，MCDK）和单侧肾发育不全（unilateral renal agenesis，URA）。据报道MCDK发生率约为1/4300[6]。URA发生率约为1/2000[7]。结合这些数据，预计CSFK的发生率1/1400。在欧洲的一项大型评估中，产前超声筛查准确率仅为62%[8]。这主要是由于胎儿时期的CSFK暂不影响胎儿的生长发育和泌尿系统功能，可显示羊水量正常，但由于胎儿肾上腺较大，回声低，肾缺如时肾窝无肾回声，肾上腺形态、位置发生改变，易被误认为肾声像，故在胎期检查CSFK易漏诊[9]。此外，在妊娠后期，腹膜后结肠也可以误诊为肾脏的存在。MCDK作为常见的CSFK表现形式，一种常见现象就是发育不良的肾脏在胎儿发育过程中会逐渐消退，例如产前超声能检测到的肾脏，但在胎儿分娩后却消失了。这是发育不良的肾脏退化和囊肿重吸收的结果，这些退化后的残留物在约5%的MCDK患儿中是超声无法识别。然而，这种残留物可能仍然存在，并可通过腹腔镜检查确诊。
正如24%~46%的MCDK病例所述，CSFK患儿的肾脏在胎儿时期就会出现代偿性肥大，这可能是由肾脏生成过程中CSFK中发生的代偿性肾单位形成所解释[6]。由于在妊娠的第36周左右肾单位停止发育，因此CSFK会在宫内形成额外的肾单位，而出生后的ASFK则不会形成（例如，由于婴儿期或儿童期的肾脏切除术）[10]。同时动物模型实验也表明，胎儿期处于肾单位形成期，CSFK肾单位丢失可通过刺激肾脏，使残余肾脏肾单位数目增至正常单肾的75%左右，并伴有肾脏体积代偿性增大至152%~175%[11]。但是，成年时的肾脏大小对估计肾单位数量没有帮助，因为只有大约10%的个体间肾单位数量的差异可以用肾脏大小的变化来解释。这种现象在动物模型上已经取得了进展，但是人体内肾单位数量的测定技术还有待进一步的提高[12]。
CSFK患儿中35. 2%合并先天性的肾和尿路异常（congenital anomaly of the kidney and urinary tract，CAKUT），包括膀胱输尿管反流、输尿管肾盂连接处梗阻和输尿管膀胱连接处梗阻等。CSFK伴有CAKUT者预后不良[4]。由于产生的尿量是基于液体的摄入量，而不是存在的肾脏或肾单位的数量，因此，CSFK将不得不处理尿流量加倍的问题。据报道，随着流量的增加，尿路中的压力，特别是肾盂中的压力将会增加，可见肾盂扩张，在相对多尿的个体中也可以看到肾源性尿崩症[13,14]。肾外异常在15%~30%的CSFK患儿中被发现。其中一些相关的异常属于一种综合征，如甲髌骨综合征或鳃-耳-肾综合征。在这种情况下，经常会发现基因突变。CSFK已经被证明更难与特定的突变联系起来，但候选基因正在越来越多地被识别[15]。
CSFK需要定期进行肾脏彩超筛查，以发现是否伴有CAKUT和评估肾脏体积，这对肾脏预后的诊断具有重要的意义。肾脏大小与肾损伤进展的程度具有相关性，肾脏上下径< 12. 0 cm时肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）下降的风险增加5. 5倍[18]。
正常胎儿在出生后GFR迅速增加，从而维持体液平衡和清除体内废物。CSFK也能观察到类似的GFR迅速增加的情况。KIMONO小儿队列研究结果表明，CSFK在8~10岁时，GFR达到峰值[5]。无论达到峰值的时机如何，CSFK的GFR确实达到了正常的两肾水平，高于肾移植供体肾切除术后所达到的GFR[19]。表明在生命的早期和晚期，CSFK的补偿性超滤程度不同。Fesler等[19]研究了成人肾移植供体的肾小球血流动力学，发现肾小球高滤过，但肾小球压力没有明显增加。一项切除成年大鼠5/6肾脏的动物研究表明，肾小球毛细血管内的压力仅为轻微(约10%)增加；相反，在新生豚鼠中，肾切除导致肾小球滤过压增加30%，这些结果的差异表明，生命早期肾质量的丧失与晚年相比，患肾脏和心血管疾病的风险更大[20]。
有研究对43个已发表的URA人群高滤过损伤的发生进行了系统综述[7]。对2684例患儿的数据分析发现，高血压患儿占16%，蛋白尿占21%，GFR降低了10%。为了进一步了解肾小球高滤过的结果，来自KIMONO400多例儿童研究的数据显示，到10岁时，三分之二的患儿出现肾损伤的指标，18岁时超过50%的先天性CSFK患者会出现肾损伤的迹象。在上述研究中，肾损伤的定义基于高滤过假设，包括高血压、蛋白尿、降压、抗蛋白尿药物的使用和（或）GFR降低。然而所有这些发现在发现肾脏损伤方面都相当晚，我们需要在比不可逆性肾小球损伤发生后更早的时间点进行干预，因此需要进一步寻找敏感的早期诊断标志物。
在对美国高中运动员的运动相关性肾损伤进行的研究中发现，440万场比赛中，有23 666例身体受伤，其中18例是肾脏损伤，这些对肾脏的伤害中没有一个需要手术或导致肾脏丢失，表明CSFK参加运动不应该受到限制[23]。最近的一项研究表明，运动训练后的CSFK患儿心肺适应性增强，参与运动可减少肾小球超滤现象[24]。众所周知，体育锻炼对人体健康是有益的，可预防多种慢性疾病。在CSFK的人群中，甚至在他们进入慢性肾脏疾病（CKD）状态之前仍然建议参与运动。
最近的研究还显示了生命早期蛋白质摄入对肾小球动力学的影响：在低出生体重的大鼠模型中，其肾单位减少，残存肾小球超滤增加，蛋白质摄入增加导致肾小球肥大、硬化，及蛋白尿[25]。这是因为高蛋白饮食可导致肾小球入球动脉舒张，增加肾小球内压力，短期内使GFR增加，但长期会导致肾小球高滤过和肾功能下降[26]。因此与CKD的发生和进展密切相关。从长远来看，减少蛋白质摄入量可能是预防肾小球损害的基石。由于肥胖者中也存在肾小球高滤过现象，若CSFK患儿合并肥胖，会加剧肾小球高滤过和肾损伤[27]。血压升高所涉及的途径之一是钠对肾小管的重吸收增加，因此限钠和减肥一起成为肥胖相关高血压治疗的基石[28]。一般而言，对于弱势群体，尤其是患有肾脏疾病时，减少盐分可以帮助预防心血管疾病[29]，但是，是否应该从出生就开始减少钠摄入量，目前尚有争议。
怀孕会导致多种肾脏代偿，包括肾小球超滤[30]。在肾功能已经受损的情况下，怀孕可能会导致情况加重。有研究结果表明，在肾脏供体组中，妊娠高血压和先兆子痫的发病率高2. 4到2. 5倍[31]。当比较女性捐赠前和捐赠后的妊娠情况，妊娠期糖尿病、高血压和先兆子痫的风险增加了五倍以上，说明了肾脏供体怀孕时有潜在的风险[31]。这项研究结果对于患有CSFK的女性是否成立尚待确定，因为需要进一步研究证实。CSFK个体的家庭成员患泌尿生殖系统异常的风险增加，可能会给后代带来更多风险[32]。在某种程度上，这是基于在患有CSFK的个体中发现的遗传异常，该遗传异常可以传递给下一代。患有CSFK的女性的子宫内环境是否不同，从而导致发生CAKUT的机会增加尚不清楚。动物研究表明，早孕期肾切除术会增加后代的肾单位，这说明胎儿发育的改变是可以预见的[33]。
相对于大多数女性将要面对的妊娠问题，CSFK男性在生活中与此相关的风险要少得多。然而却有研究发现，女性的肾脏功能预后更好[34]。关于性别对CSFK补偿机制和长期后遗症影响的多项研究表明，雄性动物表现出更高的超滤程度、更高的血压、更高的肾小球压力和更多的肥大，并且睾丸激素确实是这种差异的驱动力[35]。这合理解释了男性肾功能预后更差的原因。
在KIMONO队列中，男女之间在肾损伤风险方面没有差异[5]。这可能是因为性激素在青春期后才会产生很大的影响，而KIMONO队列研究对象比较年轻[（9±6）岁]，因此在KIMONO队列中，对性别的研究可能还为时过早。
代偿性超滤与儿童期开始的肾脏损害增加有关。诸如高血压、蛋白尿和轻度GFR降低等病症,虽然通常不会导致特定的不适，但可能对长期健康构成威胁。因此从婴儿期开始就有必要对患有CSFK的个体进行肾脏功能的筛查。通过早期治疗，可以减少继发性损伤，从而为患有CSFK的人群提供更好的生活方式。
