急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是一組以腎小球濾過率迅速下降為特點的臨床綜合征。常見的病因包括缺血缺氧、藥物中毒、膿毒血癥等。住院患者AKI 發(fā)生率約2%～7%，ICU 內(nèi)發(fā)生率更高（5%～10%），病死率高達50%以上。

　　在損傷因素的作用下，腎小管上皮細胞丟失正常的極性特征并大量壞死或凋亡，引起腎功能短期內(nèi)快速進行性的下降。

　　盡管腎組織自身具有一定的再生修復(fù)能力，然而當損傷因素較重、較復(fù)雜或者持續(xù)時間較長時，腎組織在多種調(diào)控因素的作用下大多只能不完全修復(fù)，因而逐漸進展為腎纖維化、慢性腎病。

　　臨床存活的AKI 患者中超過半數(shù)遺留不同程度的慢性腎臟病。近年來，有關(guān)AKI 后腎小管再生修復(fù)機制和診治的研究不斷增多，如何促進腎小管上皮細胞再生、延緩慢性化日益受到重視和關(guān)注，我們就其中的熱點問題綜述如下。

　　一、AKI后腎小管再生修復(fù)細胞的主要來源

　　AKI后受損的腎小管可以再生修復(fù)，但是參與修復(fù)的細胞究竟來源何處尚存爭議。一系列研究結(jié)果提示腎組織內(nèi)可能存在一定數(shù)量具有分化潛能的腎臟特異性的干細胞，可遷移至損傷部位分化為腎小管上皮細胞，恢復(fù)腎小管的形態(tài)和功能。

　　Oliver等認為腎**可能是腎臟的干細胞巢。他們往出生3 天的大鼠幼崽體內(nèi)注射溴脫氧尿嘧啶核苷（BrdU）并追蹤其表達，兩個月后在腎**的間質(zhì)中定位了許多BrdU染色陽性的標記保留細胞。將這些細胞分離并原代培養(yǎng)可表達上皮標志蛋白ZO-1。

　　Maeshima等的研究進一步發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)大鼠缺血再灌注（I/R）AKI 后，這些BrdU 陽性的細胞迅速進入分裂周期并最終分化為上皮細胞，可能是參與小管修復(fù)細胞的重要來源。隨后，其他研究人員先后在成人腎組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些具有自我**及多向分化潛能的CD133+ PAX?2+ 、CD24+ CD133+PDX?干細胞。

　　體外擴增這些細胞并注入AKI SCID 小鼠可顯著減輕模型動物的組織損傷。近期的研究結(jié)果提示，AKI后參與腎小管上皮再生修復(fù)的細胞更可能來源于近端小管本身。

　　Humphreys等應(yīng)用遺傳譜系分析技術(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠，用β-半乳糖苷酶（lacZ）和紅色熒光蛋白標記小管上皮細胞，誘導(dǎo)I/R AKI模型后發(fā)現(xiàn)，50.5%髓質(zhì)外帶上皮細胞同時表達Ki67 和RFP；同樣方法標記間質(zhì)細胞，小管上皮細胞表達lacZ 無明顯增加，提示殘存小管上皮細胞增殖是腎小管上皮再生修復(fù)的主要群體。

　　之后，他們進一步使用DNA 類似物譜系分析的方法向小鼠體內(nèi)注射CIdU和IdU標記不同的DNA 合成周期，以期發(fā)現(xiàn)腎內(nèi)可能存在的干細胞。

　　結(jié)果顯示誘導(dǎo)I/R AKI 模型后，皮質(zhì)和髓質(zhì)外帶分裂的細胞主要由受損傷和去分化的上皮細胞組成，而且這種增殖是隨機地自我**而并非少數(shù)干細胞選擇性活化的產(chǎn)物。盡管他們在腎**部也定位到了一些具有干細胞特性的CIdU 和IdU 雙陽性細胞，但這些細胞并不參與AKI后近端小管上皮的修復(fù)。

　　二、骨髓干細胞在AKI修復(fù)中的作用

　　2003 年Lin 等將lacZ 標記的雄性小鼠造血干細胞（HSC）移植入雌鼠體內(nèi)并誘導(dǎo)I/R AKI 模型。4 周后在雌鼠腎小管檢測到lacZ 陽性細胞，原位雜交進一步發(fā)現(xiàn)腎小管細胞內(nèi)存在Y染色體，因而提出干細胞可用于AKI治療的細胞替代理論。

　　在此同時，Kale 等發(fā)現(xiàn)I/R AKI 模型小鼠腎小管損傷區(qū)域存在骨髓來源的Lin- Sca-1+細胞，并可分化為腎小管上皮細胞替代先前壞死的小管；去除小鼠骨髓后同樣誘導(dǎo)I/R模型動物的腎損傷程度加重，而如果將骨髓干細胞輸回小鼠體內(nèi)則可逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng)；進一步提示了干細胞在AKI 小管再生修復(fù)中的治療價值。

　　2004 年，Morigi 等將2×105 個從雄性小鼠骨髓中分離出來的間充質(zhì)干細胞（MSC）靜脈輸入順鉑誘導(dǎo)的AKI 雌鼠體內(nèi)后發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，模型組小鼠尿素氮水平顯著降低，腎小管損傷程度減輕，Ki67陽性細胞顯著增多。

　　而且循環(huán)內(nèi)的MSC 進入腎臟，原位雜交顯示MSC 治療的AKI小鼠近、遠端小管均檢測到Y(jié)染色體陽性細胞并有正常小管上皮標志蛋白表達，提示MSC 可分化腎小管上皮細胞參與AKI 再生修復(fù)過程。此后，有關(guān)HSC 或MSC 促進AKI 損傷后修復(fù)的研究屢見不鮮。

　　Yuan 等將過表達血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的人胚胎MSC與TCMK-1腎小管上皮細胞共培養(yǎng)，通過促有絲分裂和抗凋亡途徑顯著減少順鉑引起的損傷；將這些細胞導(dǎo)入順鉑誘導(dǎo)的AKI裸鼠模型可促進細胞增生，減少細胞凋亡，增加小管周圍毛細血管密度，增強MSC對AKI的治療作用。

　　然而，隨后有學(xué)者在骨髓移植后小鼠給予葉酸誘導(dǎo)腎損傷的實驗中發(fā)現(xiàn)，移植受者小鼠體內(nèi)并未檢測到來源于供體骨髓細胞的腎小管細胞，這些移植的細胞分化成為多種間質(zhì)細胞，許多形似白細胞，表達淋巴細胞抗原CD45。

　　但他們在體外進行的細胞實驗卻獲得了與既往報道相似的結(jié)果。有學(xué)者應(yīng)用遺傳譜系分析的方法證實骨髓來源的干細胞雖具有腎保護作用，但其本身并不是參與AKI 損傷后組織結(jié)構(gòu)修復(fù)的主體。

　　T?gel 等通過頸內(nèi)動脈向大鼠體內(nèi)多次注射106個MSC可顯著改善I/R腎功能，減輕組織損傷，但除了注射當時在腎小球及毛細血管內(nèi)檢測到有熒光標記的MSC 細胞外，未檢測到MSC分化為任何類型的小管或內(nèi)皮細胞。

　　以上結(jié)果提示干細胞在AKI 的保護作用也可能通過一些復(fù)雜的旁分泌途徑來實現(xiàn)。有研究報道將MSC 與順鉑處理的近端小管上皮細胞（PTEC）共培養(yǎng)后可檢測到**1（IGF-1）mRNA 及蛋白表達顯著升高；通過小干擾RNA 下調(diào)MSC細胞IGF-1表達則顯著減少PTEC增殖，增加細胞凋亡；將這些MSC 細胞靜脈注入順鉑誘導(dǎo)AKI 小鼠體內(nèi)可限制MSC對腎功能和小管結(jié)構(gòu)的保護效應(yīng)，提示IGF?1可能參與調(diào)控MSC 的腎保護作用。

　　隨后的研究發(fā)現(xiàn)，MSC 分泌的微泡可能是其腎保護作用的關(guān)鍵分子。這些微泡富含大量與間質(zhì)表型、轉(zhuǎn)錄、增殖以及免疫調(diào)節(jié)有關(guān)的mRNA；其中可能的機制之一是通過微小RNA miR-126和miR-296 使靜息狀態(tài)的腎細胞發(fā)生重編程，進入增殖狀態(tài)，參與腎組織再生修復(fù)。

　　三、AKI再生修復(fù)的其他調(diào)控

　　部分AKI 在損傷后可完全恢復(fù)正常的腎臟結(jié)構(gòu)和功能。然而，在臨床上超過半數(shù)存活的AKI 患者均遺留不同程度的慢性腎損害，一部分患者需終生接受透析治療。

　　AKI 損傷后腎組織的不完全修復(fù)是AKI 向CKD 轉(zhuǎn)化的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)特異靶向作用于腎小管上皮細胞的損傷可造成組織的纖維化。

　　Grigic等利用特異表達于實質(zhì)來源腎上皮細胞的啟動子Six2 在小鼠腎PTEC 特異表達白喉毒素（DT）受體，隨后給予DT 可高選擇性地造成PTEC 損傷，尤其是位于球管連接部位以及S1 和S2 段的細胞。

　　先后3 次分別給予DT，每次間隔1 周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠雙腎可見顯著纖維化、間質(zhì)毛細血管丟失和腎小球硬化。除了腎小管上皮細胞外，多種細胞因子、生長因子和免疫細胞、細胞周期調(diào)節(jié)蛋白以及多條信號通路等也與AKI的修復(fù)以及慢性化的調(diào)控相關(guān)。

　　過去認為免疫細胞是參與炎性反應(yīng)損傷以及纖維化形成的重要成員，但近年來研究提示其中的某些特定類型的細胞參與了AKI 的修復(fù)再生過程。I/R AKI 的腎內(nèi)CD11c(+)F4/80(+)樹突狀細胞顯著增多。

　　去除這些細胞后，腎損傷持續(xù)時間延長、細胞凋亡增多、炎性反應(yīng)增強、小管細胞增生不良，而回輸CD11c（＋）細胞可部分逆轉(zhuǎn)受損的腎組織修復(fù)。TCRβ（＋）CD4（＋）CD25（＋）Foxp3（＋）調(diào)節(jié)T 淋巴細胞（Treg）可減少其他T 細胞亞型分泌促炎性細胞因子促進AKI 的修復(fù)過程。

　　利用基因工程手段對巨噬細胞進行改造，使其過表達抗炎因子IL-10可增強腎保護蛋白脂質(zhì)運載蛋白2（lipocalin 2，Lcn2）表達，降低TNFα、IL-1β等促炎因子水平，促進腎組織再生，改善I/RAKI大鼠腎功能。

　　在AKI 患者體內(nèi)以及甘露醇誘導(dǎo)AKI 小鼠修復(fù)期均可檢測到巨噬細胞**蛋白（MSP）釋放增加，可結(jié)合腎小管細胞RON 受體，促進細胞增殖；MSP 在體外可拮抗caspase和Fas的作用，抵抗順鉑誘導(dǎo)細胞凋亡。

　　除了對I/R有效之外，軟骨低聚物基質(zhì)蛋白血管生成素1（cartilageoligomeric matrix protein? angiopoietin-1，COMP-Ang1）可減輕LPS誘導(dǎo)膿毒血癥AKI血管內(nèi)皮損傷，減輕內(nèi)毒素血癥引起的炎細胞浸潤、氧化應(yīng)激反應(yīng)以及血管通透性增加等反應(yīng)，穩(wěn)定平均動脈壓，改善腎臟血流灌注。

　　向I/RAKI 小鼠體內(nèi)注射集落**因子1（colony- stimulatingfactor, CSF-1）可促進腎組織愈合。腎小管損傷程度和纖維化程度減輕，腎功能顯著改善。除了直接作用以外，CSF-1可以促進巨噬細胞和樹突狀細胞增生，促進巨噬細胞其向M2促愈合表型極化。

　　有關(guān)生長因子在AKI保護作用的研究并不少見，包括肝細胞生長因子（HGF）、表皮生長因子（EGF）、IGF 等。近來也有關(guān)于VEGF 以及成纖維細胞生長因子等促進AKI再生修復(fù)的報道。

　　然而，生長因子作用的靶點并不單一，而腎組織細胞構(gòu)成復(fù)雜，提高其作用的靶向性對腎小管修復(fù)可能更具有治療意義。

　　Ma等發(fā)現(xiàn)特異性敲除小鼠**管HGF 受體可促進單側(cè)輸尿管梗阻（UUO）AKI 小鼠間質(zhì)纖維化形成、腎小管壞死以及間質(zhì)炎細胞浸潤；解除梗阻后小管再生能力減弱。信號通路在AKI 再生修復(fù)及慢性化的調(diào)控方面可能是多通路形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。

　　近年研究報道可能參與的信號通路包括：EGF受體（EGFR）、Notch、mTOR、Wnt、TGFβ/BMP通路等。EGFR 途徑可促進AKI 損傷后的腎小管修復(fù)，參與調(diào)控腎小管上皮細胞損傷后的去分化和再分化；特異性敲除PTEC 上的EGFR 可延緩I/R AKI小鼠PTEC進入修復(fù)期。

　　Kobayashi等在I/R AKI大鼠受損腎近端小管發(fā)現(xiàn)Notch 通路分子Delta-1、Hes-1 及剪切Notch-2 表達升高；體外實驗發(fā)現(xiàn)，Delta-1 可顯著**NRK-52E 細胞增殖，提示Notch 通路參與了AKI 的腎小管再生。

　　mTOR 抑制劑雷帕霉素可抑制S6 蛋白激酶活化顯著減少I/R 大鼠腎小管細胞增殖，增加凋亡，延緩腎功能恢復(fù)。Wnt 通路與AKI 再生修復(fù)也直接相關(guān)。特異性敲除腎小管上皮β-連環(huán)素可顯著加重I/R 和葉酸導(dǎo)致AKI 小鼠腎損傷；而在PTEC 細胞特異性敲除其下游抑制性GSK3β可改善***急性毒性腎損傷小鼠的腎功能，改善存活，促進組織修復(fù)。

　　特異性激活腎小管上皮TGFβ信號可顯著增加小管細胞凋亡/壞死，加重氧化應(yīng)激，促進間質(zhì)炎細胞浸潤，促腎功能惡化。而在I/R、UUO等多種AKI小鼠模型發(fā)現(xiàn)TGFβ超家族另一重要成員BMP受體活化素樣激酶3（activin?like kinase 3, Alk3）在腎損傷后表達升高；在小管上皮敲除其表達可增強Smad3 表達，促進上皮損傷和纖維化。

　　另有研究發(fā)現(xiàn)敲除腎臟高表達拮抗BMP 作用的子宮增敏相關(guān)基因1（USAG?1）可增加I/R 小鼠對腎損傷的耐受性。我們既往的研究發(fā)現(xiàn)上調(diào)LLC?PK1 細胞p18 表達可減少順鉑引起的細胞凋亡，p18基因敲除小鼠給予順鉑誘導(dǎo)AKI腎組織損傷較野生型顯著加重。

　　Yang等在I/R、毒物以及梗阻性等多種小鼠AKI 模型中發(fā)現(xiàn)：腎小管上皮細胞G2/M 期停滯是觸發(fā)纖維化形成的關(guān)鍵點之一。PTEC 的G2/M 期停滯可激活JNK 信號通路，上調(diào)TGFβ1、CTGF 等促纖維化細胞因子的mRNA 及蛋白表達。

　　給予JNK 抑制劑阻斷JNK 通路給予p53 抑制劑或移除對側(cè)腎臟繞開G2/M期停滯可逆轉(zhuǎn)I/R AKI的纖維化形成。

　　四、結(jié)語

　　AKI的再生修復(fù)與預(yù)后密切相關(guān)，其過程受多種因素調(diào)控，是它們相互影響、共同作用的結(jié)果。如何促進腎組織修復(fù)，同時減少纖維化形成、延緩慢性化進程對AKI 的治療具有重要意義。隨著機制研究的逐漸完善和不斷深入，以及腎臟靶向治療技術(shù)的不斷成熟，有望為改善臨床AKI患者的預(yù)后開辟新的治療思路和途徑。