概述：干細胞治療慢性腎臟疾病是通過定向分化補充受損腎細胞，免疫調(diào)節(jié)減輕炎癥反應(yīng)，組織修復(fù)與抗纖維化恢復(fù)腎功能以及通過歸巢作用進行細胞遷移和腎臟保護作用增強，這四大綜合機制協(xié)同作用，促進了腎臟組織的再生與修復(fù)，為慢性腎臟疾病患者開辟了新的道路。

慢性腎病是指腎臟結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)異常，這種狀況持續(xù)超過三個月。慢性腎病可以是由多種原因引起的，包括各種原發(fā)性和繼發(fā)性腎臟疾病，如糖尿病腎病、高血壓性腎病、慢性腎小球腎炎等。慢性腎病的特點是腎小球濾過率（Glomerular Filtration Rate, GFR）逐漸下降，最終可能導致腎功能衰竭和尿毒癥。

傳統(tǒng)方法治療慢性腎病的缺點

目前對于慢性腎?。–KD）的傳統(tǒng)治療方法主要是通過藥物、腎透析及腎臟移植等方式。

這些方法往往存在局限性，主要包括針對性不足、副作用明顯及無法逆轉(zhuǎn)腎功能惡化等問題。具體而言，傳統(tǒng)治療方法如使用ACEI/ARB類藥物雖能有效控制血壓，但長期應(yīng)用可能伴生咳嗽、高鉀血癥等不良反應(yīng)；激素和免疫抑制劑雖然可緩解炎癥，卻易引發(fā)感染、血糖升高等并發(fā)癥；并且，無論是藥物控制還是飲食管理，傳統(tǒng)療法均難以從根本上阻止或逆轉(zhuǎn)腎單位的持續(xù)破壞，只能延緩疾病進程，對進入終末期腎病的患者來說，除了依賴透析或等待腎移植別無選擇，這無疑加重了患者的心理和經(jīng)濟負擔。

因此，尋求有效的治療方法是腎臟疾病研究的重點之一，干細胞技術(shù)的發(fā)展為慢性腎臟疾病的治療帶來
新的希望。本文就近年來干細胞治療慢性腎病作用機制的新認識進行綜述。

什么是干細胞？

干細胞是人體內(nèi)具有自我更新和定向分化潛能的原始細胞，它具有較強的多種分化能力，是組織和器官結(jié)構(gòu)與功能再生的理想種子。

1999 年美國科學家發(fā)現(xiàn)了成體干細胞具有多向分化潛能，尤其是骨髓干細胞被認為可以跨胚層分化為多種類型的成熟細胞，目前成體干細胞已被廣泛用于臨床各個領(lǐng)域的研究，如白血病、糖尿病、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝臟疾病、腎臟疾病等。

• 詳情請瀏覽：什么是干細胞-干細胞療法有何獨特之處？

干細胞治療慢性腎臟疾病的4大作用機制

1.干細胞向腎臟結(jié)構(gòu)的分化作用

大量研究表明骨髓干細胞(主要是 BMSCs)在一定條件下可以分化為腎小球細胞、腎小球系膜細胞、腎小管上皮細胞等腎臟實質(zhì)細胞，并發(fā)現(xiàn)BMSCs可以選擇性地修復(fù)外髓質(zhì)部的部分腎小管壞死，恢復(fù)腎小管結(jié)構(gòu)及功能。

• 國內(nèi)有研究表明，BMSCs會融入腎臟，分布在腎皮、髓質(zhì)交界部腎小管、腎間質(zhì)中^【1】。
• 最近的研究證據(jù)表明，BMSCs能夠分化為腎功能細胞類型，包括內(nèi)皮細胞，上皮細胞和肌纖維母細胞^【2】。還有研究將人羊膜液來源的胚胎干細胞注入胚鼠的腎臟，顯示能夠形成早期的腎臟結(jié)構(gòu)。

2.干細胞對腎損傷的修復(fù)作用

長期以來骨髓都被作為干細胞的來源來修復(fù)其他組織。以往局限于干細胞治療急性腎損傷的研究，近年，有研究者著手于慢性損傷的研究。在慢性腎臟損傷的狀態(tài)下，有20%~50%的骨髓來源的細胞和腎小管細胞的融合，骨髓移植能夠改善腎功能，降低組織學的損害，減少腎間質(zhì)纖維化^【3-5】。

• 有學者研究發(fā)現(xiàn)同源間充質(zhì)干細胞可以促進血管內(nèi)皮細胞分化來修復(fù)腎小管周圍毛細血管，從而改善腎小管和細胞間質(zhì)的低氧狀態(tài)^【6】。
• Togel有報道，血管內(nèi)皮細胞生長因子是BMSCs提供的腎臟的重要因子。近年，還有報道內(nèi)皮祖細胞對于慢性腎臟疾病也有一定的改善作用^【7】。
• 有研究者提出，骨髓可能作為 α-平滑肌肌動蛋白的陽性間質(zhì)成纖維細胞的來源，此細胞已被證明在腎臟纖維化中參與產(chǎn)生細胞外基質(zhì)^【8-9】。
• 此外，BMSCs還能通過免疫調(diào)節(jié)減輕腎臟纖維化和結(jié)構(gòu)重塑^【10】。大量研究證明干細胞在治療慢性腎臟纖維化上是有效的。

3.干細胞的免疫調(diào)節(jié)作用

免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)是干細胞的另一個特性，這些細胞可有效治療人類和動物模型中的多種免疫疾病。盡管免疫調(diào)節(jié)功能的機制尚不完全清楚，但細胞間接觸和/或可溶性免疫抑制因子的分泌被認為起到了一定作用。

• 多項研究表明，干細胞與多種免疫細胞相互作用，并表現(xiàn)出抑制過度炎癥反應(yīng)的能力^{【11、12】}。
• 此外，炎癥引起的組織損傷是損傷和疾病引發(fā)的關(guān)鍵過程，干細胞可用于治療與劇烈炎癥活動相關(guān)的組織或器官損傷，如腎衰竭、心臟損傷。

4.干細胞的歸巢作用

IGF1（胰島素樣生長因子1）是一種多功能蛋白質(zhì)，它在細胞增殖、分化、存活以及代謝調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。

CXCR4（C-X-C趨化因子受體4）是一種G蛋白偶聯(lián)受體，它通過識別其配體CXCL12（基質(zhì)細胞衍生因子1）來介導細胞的遷移和趨化行為。

在慢性腎病等疾病狀態(tài)下，IGF1和CXCR4這些分子的異常表達可能會影響腎臟細胞的生存和功能，進而影響疾病的進程。

干細胞的歸巢機制與它們通過與受損組織分泌的信號分子和干細胞受體相互作用到達受損部位的能力有關(guān)。

• 一些研究表明，干細胞會遷移至炎癥區(qū)域^【13.14】，然后通過增強旁分泌作用進一步促進歸巢至受損組織。
• 此外，一些研究表明，干細胞過表達歸巢受體CXCR4或絲氨酸蛋白酶激肽釋放酶，可改善腎功能并增強腎損傷中的抗炎作用^【15.16】。
• 另一項研究證實，IGF1預(yù)處理的干細胞在bmMSC中顯示IGF1和CXCR4表達增加，并且細胞遷移和腎臟保護作用增強^【17】。

結(jié)論

綜上所述，干細胞治療慢性腎臟疾病通過四大核心機制展現(xiàn)了其顯著的治療潛力：定向分化補充受損腎細胞，免疫調(diào)節(jié)減輕炎癥反應(yīng)，組織修復(fù)與抗纖維化恢復(fù)腎功能，以及通過歸巢作用進行細胞遷移和腎臟保護作用增強。

這些綜合機制協(xié)同作用，不僅促進了腎臟組織的再生與修復(fù)，也為慢性腎臟疾病的治療開辟了全新的路徑，預(yù)示著未來在此領(lǐng)域的廣闊前景和希望。

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【1】Held PK, Al-Dhalimy M, Willenbring H, et al. In vivo genetic selection of renal proximal tubules. Mol Ther. 2006;13(1):49-58.

【2】Perin L, Giuliani S, Jin D, et al. Renal differentiation of amniotic fluid stem cells. Cell Prolif. 2007;40(6):936-948.

【3】Sugimoto H, Mundel TM, Sund M, et al. Bone-marrow-derived stem cells repair basement membrane collagen defects and reverse genetic kidney disease. Proc Natl Acad Sci USA. 2006;
103(19):7321-7326.

【4】Prodromidi EI, Poulsom R, Jeffery R, et al. Bone marrow-derived cells contribute to podocyte regeneration and amelioration of renal disease in a mouse model of Alport syndrome. Stem Cells.
2006;24(11):2448-2455.

【5】Zou J, Feng JM, Li W, et al. Study on homologous bone marrow mesenchymal stem cells in repairing peri-tubular capillary cluster. Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi. 2008;28(2):146-151.

【6】T?gel F, Cohen A, Zhang P, et al. Autologous and allogeneic marrow stromal cells are safe and effective for the treatment of acute kidney injury. Stem Cells Dev. 2009;18(3):475-485.

【7】Li J, Deane JA, Campanale NV, et al. The contribution of bone marrow-derived cells to the development of renal interstitial fibrosis. Stem Cells. 2007;25(3):697-706.

【8】Broekema M, Harmsen MC, van Luyn MJ, et al. Bone marrow-derived myofibroblasts contribute to the renal interstitial myofibroblast population and produce procollagen I after ischemia/reperfusion in rats. J Am Soc Nephrol. 2007;18(1): 165-175.

【9】Semedo P, Correa-Costa M, Antonio Cenedeze M, et al.Mesenchymal stem cells attenuate renal fibrosis through immune modulation and remodeling properties in a rat remnant kidney model. Stem Cells. 2009;27(12):3063-3073.

【10】Caldas HC, Fernandes IM, Gerbi F, et al. Effect of whole bone marrow cell infusion in the progression of experimental chronic renal failure. Transplant Proc. 2008;40(3):853-855.

【11】Koniusz, S.; Andrzejewska, A.; Muraca, M.; Srivastava, A.K.; Janowski, M.; Lukomska, B. Extracellular vesicles in physiology, pathology, and therapy of the immune and central nervous system, with focus on extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells as therapeutic tools. Front. Cell. Neurosci. 2016, 10, 109.

【12】Nargesi, A.A.; Lerman, L.O.; Eirin, A. Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles for renal repair. Curr. Gene Ther. 2017, 17, 29–42.

【13】Malek, M.; Nematbakhsh, M. Renal ischemia/reperfusion injury; from pathophysiology to treatment. J. Ren. Inj. Prev. 2015, 4, 20–27.

【14】Kumate, J.; Sepulveda-Amor, J.; Valdespino, J.L.; de Mucha, J.; Diaz-Ortega, J.L.; Garcia-Sainz, J.A.; Ruiz-Puente, J.; Jimenez-Paredes, J.; Ruiz-Arriaga, A.; Gutierrez, G.; et al. Mexican contributions to vaccines. Gac. Med. Mex. 1988, 124, 73–97. 

【15】Gatti, S.; Bruno, S.; Deregibus, M.C.; Sordi, A.; Cantaluppi, V.; Tetta, C.; Camussi, G. Microvesicles derived from human adult mesenchymal stem cells protect against ischaemia-reperfusion-induced acute and chronic kidney injury. Nephrol. Dial. Transplant. 2011, 26, 1474–1483. 

【16】Lindoso, R.S.; Collino, F.; Bruno, S.; Araujo, D.S.; Sant’Anna, J.F.; Tetta, C.; Provero, P.; Quesenberry, P.J.; Vieyra, A.; Einicker-Lamas, M.; et al. Extracellular vesicles released from mesenchymal stromal cells modulate mirna in renal tubular cells and inhibit atp depletion injury. Stem Cells Dev. 2014, 23, 1809–1819. 

【17】Zhang, G.; Zou, X.; Miao, S.; Chen, J.; Du, T.; Zhong, L.; Ju, G.; Liu, G.; Zhu, Y. The anti-oxidative role of micro-vesicles derived from human wharton-jelly mesenchymal stromal cells through nox2/gp91(phox) suppression in alleviating renal ischemia-reperfusion injury in rats. PLoS ONE 2014, 9, e92129. 

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