急性腎損傷(AKI)是由腎前性(血流灌注不足)、腎性(腎毒性藥物)或腎后性(尿路阻塞)等病因引起的急性腎功能損傷,表現(xiàn)為近端腎小管細胞受損,實驗室檢查常出現(xiàn)血肌酐和(或)尿素氮驟然增加、腎小球濾過率(GFR)降低和尿量減少。
目前針對AKI的治療主要包括:消除可逆的腎損傷病因,避免使用腎毒性藥物,控制容量超負荷,重癥患者必要時可采取腎臟替代治療.
近年來,干細胞(MSCs)療法作為科研熱點,在多項研究中已被證實具有腎臟保護作用,干細胞作為一類具備自我更新、增殖和多向分化潛能的未分化細胞,理論上可能通過誘導(dǎo)分化為特定的細胞并行使特殊功能。因此,干細胞移植有望成為AKI的有效治療手段。
干細胞治療AKI的作用機制
干細胞治療腎臟病的作用機制尚未完全闡明,目前認為主要包括:移植細胞分化為腎實質(zhì)細胞、干細胞旁分泌、抗炎和免疫調(diào)節(jié)、抑制氧化應(yīng)激及纖維化等作用。
1、移植細胞分化為腎實質(zhì)細胞:干細胞具有分化為足細胞、腎小管上皮細胞等腎臟細胞的能力。研究者直接將多能干細胞植入免疫缺陷動物皮下,在形成的畸胎瘤中發(fā)現(xiàn)了腎單位樣結(jié)構(gòu),進而證實干細胞具備重塑腎臟的潛能。通過外周血管移植的干細胞則可 歸巢于受損腎組織,誘導(dǎo)細胞增殖分化來代替受損細胞。
2、抗炎和免疫調(diào)節(jié):控制全身及局灶炎癥反應(yīng),可以一定程度減緩受損腎臟的纖維化進程,有利于組織的再生修復(fù)。在諸多種類的干細胞中,MSCs是一種免疫豁免細胞,能對機體炎癥損傷部位做出響應(yīng)并遷移到對應(yīng)位置,可通過調(diào)節(jié)先天性免疫和獲得性免疫參與損傷修復(fù)和炎癥調(diào)節(jié)。
3、旁分泌作用:干細胞可以通過其旁分泌機制發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)、誘導(dǎo)增殖、促進損傷修復(fù)等作用。研究表明,MSCs可以誘導(dǎo)某些細胞因子的表達,如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、表皮生長因子(EGF),這些細胞因子在腎臟細胞損傷時,可激活腎臟干細胞/祖細胞,促進腎小管細胞、內(nèi)皮細胞等腎臟細胞的內(nèi)源性增殖,加速腎臟血管等組織的再生修復(fù)。除分泌可溶性的因子,干細胞還可通過分泌含有蛋白質(zhì)、核糖核酸等物質(zhì)的外泌體,介導(dǎo)細胞間的通訊及物質(zhì)傳遞。
試驗研究
目前認為,MSCs具有向缺血后腎臟組織靶向歸巢的能力,發(fā)揮緩解腎小管損傷和促進局灶組織細胞修復(fù)的作用。有報道指出,干細胞之所以具有刺激再生的 潛力,其機制可能與干細胞及其誘導(dǎo)增殖的細胞大量整合到急性受損的細胞中有關(guān)。在促增殖的同時,干細胞還可通過其抗凋亡及氧化應(yīng)激的作用限制AKI的損傷程度。
在另一項對腎臟缺血再灌注的研究中也已證實,將干細胞及 其衍生細胞移植到腎被膜下或直接注射到腎實質(zhì)中能對腎小管損傷起到治療作用。另一方面,干細胞的旁分泌 機制在AKI的治療中發(fā)揮重要作用,MSCs可通過分泌胞外囊泡、VEGF、EGF等細胞因子抑制小管細胞凋亡的同時激 活腎臟細胞增殖,從而起到促進血管生成和抗腎臟纖維化等效應(yīng)。
總 結(jié):干細胞療法作為一種新型的治療手段,有望通過與傳統(tǒng)治療相結(jié)合進一步改善各類型腎臟疾病患者的預(yù)后,這對于患者以及廣大腎內(nèi)科醫(yī)務(wù)人員來說都是非常值得期待的。
說明:本文案例均摘錄于文獻,僅用于科普干細胞相關(guān)知識,不作為醫(yī)療建議。