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，引起腎功能短期內快速進行性的下降。

　　盡管腎組織自身具有一定的再生修復能力，然而當損傷因素較重、較復雜或者持續(xù)時間較長時，腎組織在多種調控因素的作用下大多只能不完全修復，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AKI 后腎小管再生修復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后腎小管再生修復細胞的主要來源

　　AKI后受損的腎小管可以再生修復，但是參與修復的細胞究竟來源何處尚存爭議。一系列研究結果提示腎組織內可能存在一定數(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細胞的重要來源。隨后，其他研究人員先后在成人腎組織內發(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。近期的研究結果提示，AKI后參與腎小管上皮再生修復的細胞更可能來源于近端小管本身。

　　Humphreys等應用遺傳譜系分析技術構建轉基因小鼠，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I/R AKI模型后發(fā)現(xiàn)，50.5%髓質外帶上皮細胞同時表達Ki67 和RFP；同樣方法標記間質細胞，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注射CIdU和IdU標記不同的DNA 合成周期，以期發(fā)現(xiàn)腎內可能存在的干細胞。

　　結果顯示誘導I/R AKI 模型后，皮質和髓質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。

　　二、骨髓干細胞在AKI修復中的作用

　　2003 年Lin 等將lacZ 標記的雄性小鼠造血干細胞（HSC）移植入雌鼠體內并誘導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則可逆轉這種效應；進一步提示了干細胞在AKI 小管再生修復中的治療價值。

　　2004 年，Morigi 等將2×105 個從雄性小鼠骨髓中分離出來的間充質干細胞（MSC）靜脈輸入順鉑誘導的AKI 雌鼠體內后發(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 再生修復過程。此后，有關HSC 或MSC 促進AKI 損傷后修復的研究屢見不鮮。

　　Yuan 等將過表達血管內皮生長因子（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；將這些細胞導入順鉑誘導的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，隨后有學者在骨髓移植后小鼠給予葉酸誘導腎損傷的實驗中發(fā)現(xiàn)，移植受者小鼠體內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果。有學者應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 損傷后組織結構修復的主體。

　　T?gel 等通過頸內動脈向大鼠體內多次注射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皮細胞。

　　以上結果提示干細胞在AKI 的保護作用也可能通過一些復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AKI 小鼠體內可限制MSC對腎功能和小管結構的保護效應，提示IGF?1可能參與調控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鍵分子。這些微泡富含大量與間質表型、轉錄、增殖以及免疫調節(jié)有關的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。

　　三、AKI再生修復的其他調控

　　部分AKI 在損傷后可完全恢復正常的腎臟結構和功能。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是AKI 向CKD 轉化的主要原因。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。結果發(fā)現(xiàn)小鼠雙腎可見顯著纖維化、間質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、細胞周期調節(jié)蛋白以及多條信號通路等也與AKI的修復以及慢性化的調控相關。

　　過去認為免疫細胞是參與炎性反應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 的修復再生過程。I/R AKI 的腎內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、炎性反應增強、小管細胞增生不良，而回輸CD11c（＋）細胞可部分逆轉受損的腎組織修復。TCRβ（＋）CD4（＋）CD25（＋）Foxp3（＋）調節(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 患者體內以及甘露醇誘導AKI 小鼠修復期均可檢測到巨噬細胞**蛋白（MSP）釋放增加，可結合腎小管細胞RON 受體，促進細胞增殖；MSP 在體外可拮抗caspase和Fas的作用，抵抗順鉑誘導細胞凋亡。

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

　　向I/RAKI 小鼠體內注射集落**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。近來也有關于VEGF 以及成纖維細胞生長因子等促進AKI再生修復的報道。

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

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

　　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，參與調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。Wnt 通路與AKI 再生修復也直接相關。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。

　　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，加重氧化應激，促進間質炎細胞浸潤，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)纖維化形成的關鍵點之一。PTEC 的G2/M 期停滯可激活JNK 信號通路，上調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 抑制劑或移除對側腎臟繞開G2/M期停滯可逆轉I/R AKI的纖維化形成。

　　四、結語

　　AKI的再生修復與預后密切相關，其過程受多種因素調控，是它們相互影響、共同作用的結果。如何促進腎組織修復，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的不斷成熟，有望為改善臨床AKI患者的預后開辟新的治療思路和途徑。