腎小球系膜細(xì)胞的細(xì)胞生物學(xué)功能

摘要：在腎臟內(nèi)，腎小球系膜細(xì)胞屬于一種十分活躍的細(xì)胞，它對(duì)腎臟的多種功能具有維持和參與作用。由于系膜細(xì)胞和多種腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展具有十分密切的關(guān)系，因此近年來(lái)腎小球系膜細(xì)胞成為一項(xiàng)重要研究的內(nèi)容。本文主要對(duì)腎小球系膜細(xì)胞的細(xì)胞生物學(xué)功能進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：腎小球系膜細(xì)胞;細(xì)胞生物學(xué)功能;系膜基質(zhì)

在腎小球內(nèi)，腎小球系膜細(xì)胞屬于一種固有細(xì)胞，也可以將其稱(chēng)之為血管系膜細(xì)胞或間充質(zhì)細(xì)胞。腎小球毛細(xì)血管袢之間為腎小球系膜細(xì)胞的主要部位，與基底膜或內(nèi)皮細(xì)胞鄰近，在腎臟內(nèi)，它發(fā)揮著非常重要的作用。通過(guò)多年的深入研究，將腎小球系膜細(xì)胞的功能陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，例如對(duì)系膜基質(zhì)穩(wěn)態(tài)和腎小球微血管床的結(jié)構(gòu)完整性具有維持作用;對(duì)系膜基質(zhì)降解和產(chǎn)生之間的平衡具有調(diào)節(jié)作用;對(duì)腎小球的濾過(guò)具有參與作用等，同時(shí)和某些細(xì)胞之間還有信號(hào)傳導(dǎo)存在，對(duì)腎小球的正常功能具有維持作用，上述功能均說(shuō)明在腎臟中，腎小球系膜細(xì)胞占據(jù)著十分重要的地位[1]。在腎臟發(fā)生病變的情況下，腎小球系膜細(xì)胞會(huì)受累，從而對(duì)腎臟的功能產(chǎn)生間接或直接的影響，甚者會(huì)發(fā)生腎功能衰竭。所以，對(duì)于部分腎臟疾病的治療來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)腎小球系膜細(xì)胞生物學(xué)功能的了解是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容[2]。

一、腎小球系膜細(xì)胞和系膜基質(zhì)的降解和沉積

腎小球系膜細(xì)胞能夠向自身分泌的系膜基質(zhì)中嵌入，對(duì)腎臟環(huán)境的平衡和腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)具有維持作用。當(dāng)打破其降解與分泌的平衡狀態(tài)時(shí)，表明腎臟遭到損傷。研究顯示，對(duì)于慢性腎臟疾病來(lái)說(shuō)，其發(fā)生可能和系膜基質(zhì)分解減少和過(guò)度合成具有十分密切的關(guān)系，使系膜基質(zhì)蓄積于腎小球內(nèi)，導(dǎo)致腎小管間質(zhì)纖維化或腎小球硬化情況發(fā)生，可見(jiàn)在腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展中，系膜基質(zhì)降解系統(tǒng)的作用非常關(guān)鍵[3]。

腎小球系膜細(xì)胞不僅可以對(duì)系膜基質(zhì)進(jìn)行分泌，還可以對(duì)多種細(xì)胞因子進(jìn)行分泌，例如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、基質(zhì)金屬蛋白酶等，在系膜基質(zhì)的降解和沉積中，其作用十分關(guān)鍵。對(duì)于基質(zhì)金屬蛋白酶來(lái)說(shuō)，它對(duì)系膜基質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)的降解具有促進(jìn)作用。而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β對(duì)ECM的產(chǎn)生具有調(diào)節(jié)作用，它可以調(diào)節(jié)多種組織細(xì)胞的修復(fù)、分化和生長(zhǎng)。同時(shí)，它對(duì)系膜基質(zhì)蛋白的表達(dá)具有刺激作用，例如纖維連接蛋白、層粘連蛋白、膠原等，并對(duì)蛋白酶抑制劑的合成具有抑制作用。所以，在系膜基質(zhì)發(fā)生沉積的情況下，可以通過(guò)外界的干預(yù)加快基質(zhì)金屬蛋白酶的產(chǎn)生，而使轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β的表達(dá)減少，以便增加系膜基質(zhì)的降解，使腎臟的損傷減輕[4]。

二、腎小球系膜細(xì)胞和腎小球基底膜之間的相互作用

在系膜區(qū)，腎小球系膜細(xì)胞和腎小球基底膜能夠?qū)C(jī)械性的連接形成。腎小球基底膜不會(huì)將腎小球毛細(xì)血管完全包圍，同時(shí)在系膜角部位的腎小球基底膜還比較缺乏。對(duì)于腎小球毛細(xì)血管壁來(lái)說(shuō)，其張力主要利用腎小球基底膜和腎小球系膜細(xì)胞突起的復(fù)雜錨定系統(tǒng)有效連接，在系膜-腎小球基底膜和系膜角的交界面平衡。并且，腎小球基底膜和可以收縮的腎小球系膜細(xì)胞能夠?qū)⒁环N生物力學(xué)單位建立起來(lái)，隨著腎小球系膜的舒張或收縮，它能夠?qū)⒛I小球毛細(xì)血管的幾何形狀改變，可見(jiàn)通過(guò)對(duì)腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)產(chǎn)生影響，能夠使兩者的濾過(guò)作用充分發(fā)揮出來(lái)。

三、腎小球毛細(xì)血管的修復(fù)和腎小球系膜細(xì)胞損傷

腎小球系膜細(xì)胞內(nèi)有收縮性纖維絲存在，通過(guò)對(duì)纖維絲的收縮產(chǎn)生刺激作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腎小球毛細(xì)血管表面積的調(diào)節(jié)，有效控制腎小球血流量，促進(jìn)腎小球的濾過(guò)功能完成。在有腎臟疾病發(fā)生時(shí)，會(huì)首先損傷部分腎小球系膜細(xì)胞，而腎小球系膜細(xì)胞的病變會(huì)破壞腎小球的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其功能喪失。并且機(jī)體也會(huì)出現(xiàn)修復(fù)的過(guò)程：（一）生芽式的毛細(xì)血管不斷新生，它指的是內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增殖，基底膜蛋白發(fā)生水解，血管盲端出芽，并將與另一條血管連通的管道形成;（二）非生芽套入式的血管不斷新生，指的是通過(guò)將間質(zhì)細(xì)胞或細(xì)胞成分柱或組織柱插入血管腔內(nèi)，促進(jìn)毛細(xì)血管不斷生長(zhǎng)，同時(shí)經(jīng)過(guò)分裂將多條血管形成。

在修復(fù)腎小球損傷期間，腎小球系膜細(xì)胞對(duì)血管的新生也具有參與作用。研究顯示，在修復(fù)期間內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)發(fā)生重組，將跨毛細(xì)血管柱形結(jié)構(gòu)形成，腎小球系膜細(xì)胞形成的突起會(huì)向柱形結(jié)構(gòu)的核心位置侵入，接觸并與腎小球基底膜連接。因肌成纖維細(xì)胞內(nèi)有α-平滑肌肌動(dòng)蛋白存在，會(huì)使其收縮力發(fā)揮出來(lái)，以便對(duì)周?chē)哪I小球基底膜產(chǎn)生拉動(dòng)作用，從而有效的支持腎小球毛細(xì)血管;并且因腎小球系膜細(xì)胞突起的收縮力能夠?qū)δI小球基底膜進(jìn)行有效拉動(dòng)，可以再折疊腎小球基底膜，上述改變能夠加快血管的新生[5]。

四、腎小球系膜細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路

腎小球的組成包括腎小球系膜細(xì)胞、足細(xì)胞、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞，它們相互作用、相互配合，最終將腎小球?yàn)V過(guò)結(jié)構(gòu)形成。在腎小球形成期間，腎小球系膜細(xì)胞能夠緊密連接內(nèi)皮細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，腎小球系膜細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞間有細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)存在。并且，為了對(duì)腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞間的聯(lián)系進(jìn)行探究，在其中的信號(hào)傳導(dǎo)中，研究學(xué)者將CD47-SIRPα通路發(fā)現(xiàn)。在SIRPα中，CD47屬于一種配體，且在多種細(xì)胞表面廣泛存在。研究發(fā)現(xiàn)，在腎小球系膜細(xì)胞出現(xiàn)損傷時(shí)，會(huì)明顯降低SIRPα的磷酸化水平，當(dāng)腎小球系膜細(xì)胞進(jìn)一步損傷有溶解出現(xiàn)時(shí)，CD47可以與SIRPα有效結(jié)合將復(fù)合物形成[6]?？梢?jiàn)，對(duì)于腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞的聯(lián)系，CD47-SIRPα通路發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在腎小球中，腎小球系膜細(xì)胞是主要的細(xì)胞，它能夠調(diào)節(jié)腎臟的多種功能。內(nèi)皮細(xì)胞和腎小球系膜細(xì)胞能夠產(chǎn)生相互作用，從而將腎小球的濾過(guò)功能完成;對(duì)于腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的維持和構(gòu)建，腎小球系膜細(xì)胞發(fā)揮著非常重要的作用，它可以將系膜基質(zhì)分泌出來(lái)，能夠修復(fù)腎小球毛細(xì)血管的損傷;在某些信號(hào)通路的作用下，腎小球系膜細(xì)胞還可以和內(nèi)皮細(xì)胞相互聯(lián)系，對(duì)腎小球功能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。上述功能的存在能夠使我們更加清楚地認(rèn)識(shí)腎小球系膜細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某些腎臟疾病的有效治療。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮欣鑫，孫晶，張磊，等.腎小球系膜細(xì)胞的細(xì)胞生物學(xué)功能[J].國(guó)際免疫學(xué)雜志，2020，43（2）：226-229.

[2]吳琳虹，陳興強(qiáng)，張萌，等.和厚樸酚通過(guò)miR-155靶向抑制Smad3及其抑制高糖誘導(dǎo)腎小球系膜細(xì)胞凋亡的機(jī)制研究[J].中國(guó)藥物應(yīng)用與監(jiān)測(cè)，2020，17（3）：152-156.

[3]高青青，趙成群.白花丹提取物對(duì)高糖誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞分泌炎癥因子及細(xì)胞外基質(zhì)的影響[J].臨床腎臟病雜志，2020，20（4）：310-315.

[4]戢晴，韓穎敏，丁國(guó)明.白花丹提取物對(duì)高糖誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞纖維化及miR-155/SOSC1軸的影響[J].中國(guó)藥師，2020，23（5）：820-823，844.

[5]杜鵑，閆德俊，楊云云，等.高糖對(duì)腎小球系膜細(xì)胞BKCa-Orai1信號(hào)復(fù)合物表達(dá)與功能的影響[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)，2018，34（6）：846-850.

[6]孔凌云，蔣更如.不同腎功能進(jìn)展IgA腎病患者血清IgA1對(duì)人腎小球系膜細(xì)胞增殖及TGF-β1表達(dá)的影響[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2018，38（6）：647-652.

作者簡(jiǎn)介：

李?。?981-），男，籍貫：河南省鄭州市，職稱(chēng)：講師， 研究生，研究方向：生物