巨噬細(xì)胞在慢性腎臟病中的作用

姜亞麗 劉曉渭

710032 西安，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院腎臟內(nèi)科

一、巨噬細(xì)胞起源和異質(zhì)性

1.巨噬細(xì)胞起源 巨噬細(xì)胞屬于單核吞噬系統(tǒng)(mononuclear phagocyte system，MPS)，是由一群發(fā)揮關(guān)鍵性作用的異質(zhì)性細(xì)胞組成[1]。在正常以及病變的腎臟組織穩(wěn)態(tài)和免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[2-3]。巨噬細(xì)胞是在集落刺激因子(colony-stimulating factor-1，CSF-1)的作用下起源于骨髓細(xì)胞中的祖細(xì)胞，并存在于所有組織中[4]。單核細(xì)胞的發(fā)育依次從成單核細(xì)胞到初始單核細(xì)胞再到終末單核細(xì)胞，進(jìn)而從骨髓釋放到血液中。在炎癥狀態(tài)下，單核細(xì)胞從血液遷移到受損組織或補(bǔ)充組織中的巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞是先天免疫的重要組成部分，其主要功能是清除外來(lái)病原體，還作為抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)和通過招募其他免疫細(xì)胞例如淋巴細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性免疫應(yīng)答[5]。基于其不同的功能及解剖位置將巨噬細(xì)胞分為不同亞群：庫(kù)普弗細(xì)胞、朗格漢斯細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞，它們被定義為組織定居型吞噬細(xì)胞，在穩(wěn)態(tài)、免疫應(yīng)答以及組織損傷和修復(fù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[6]。在組織損傷的情況下，血液中的單核細(xì)胞被募集到損傷部位，然后根據(jù)所暴露的微環(huán)境信號(hào)進(jìn)行分化[7]。因此，腎臟中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)是人類慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)的常見特征，且與腎損傷嚴(yán)重程度密切相關(guān)。

AECOPD是由于慢阻肺病程遷延，長(zhǎng)期處于低氧血癥與高碳酸血癥、紅細(xì)胞繼發(fā)性增多的狀態(tài)導(dǎo)致機(jī)體凝血機(jī)制障礙，一旦遭遇病毒、細(xì)菌等感染或環(huán)境不利因素時(shí)，發(fā)病迅速，病情加重而送醫(yī)院急診室救治[8，9]。

鋁質(zhì)板翅式換熱器是一種高效、緊湊的換熱器，在風(fēng)力發(fā)電、工程機(jī)械、空氣壓縮機(jī)以及航空換熱等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)不同使用工況的需要，在部分特殊應(yīng)用領(lǐng)域，換熱器性能既要滿足換熱效率的要求，又要滿足產(chǎn)品的重量限制要求。雖然通過優(yōu)化該換熱器的槽板型材、長(zhǎng)短封條以及釬接復(fù)合板的用材狀況，產(chǎn)品重量有所下降，但是不能夠滿足設(shè)計(jì)要求，因此必須通過減薄換熱器的翅片厚度，來(lái)減輕產(chǎn)品重量[1-2]。

CKD正在成為全球最重要的健康問題之一，極大的影響患者的生活質(zhì)量。很多研究一致認(rèn)為CKD所有病因中共同的致病途徑均是瘢痕形成的進(jìn)行性損傷[8]。CKD的病理特征是大量的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix，ECM)在腎小球和腎間質(zhì)的沉積，通過腎小管上皮細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞和免疫細(xì)胞的相互作用及異常反應(yīng)進(jìn)一步加重，最終導(dǎo)致腎臟纖維化進(jìn)展和腎單位喪失[9]。

2.巨噬細(xì)胞異質(zhì)性 巨噬細(xì)胞根據(jù)其微環(huán)境的不同分為兩種亞型：經(jīng)典活化(M1)和選擇性活化的(M2)巨噬細(xì)胞。雖然它們與組織損傷密切相關(guān)，但它們?cè)谒拗鞣烙徒M織修復(fù)中也起關(guān)鍵作用[10]。促炎M1型巨噬細(xì)胞在γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)或脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激下產(chǎn)生，通過釋放某些細(xì)胞因子如IL-1，IL-6和腫瘤壞死因子(tumor neccosis factor-α，TNF-α)發(fā)揮促炎性作用。相反，M2型巨噬細(xì)胞通過精氨酸酶、甘露糖受體和IL-10等發(fā)揮抗炎功能[11]。另外，M2巨噬細(xì)胞可以進(jìn)一步分為3個(gè)亞型：IL-4和(或)IL-13刺激下產(chǎn)生M2a，具有傷口愈合作用；M2b由免疫復(fù)合物誘導(dǎo)產(chǎn)生，在IL-10、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)或糖皮質(zhì)激素作用下產(chǎn)生M2c，具有抗炎作用。因此，巨噬細(xì)胞具有高度的異質(zhì)性，在不同的微環(huán)境刺激下表現(xiàn)出不同的表型和功能。盡管大量的體外研究支持這一分型，但這并不反映它們?cè)隗w內(nèi)的真實(shí)表型。

進(jìn)一步研究顯示，在糖尿病腎病晚期以M2型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)為主，導(dǎo)致腎小球硬化、腎小管間質(zhì)性纖維化，最終腎功能衰竭。因此，不同巨噬細(xì)胞亞群可以共存于腎組織中，從腎損傷到恢復(fù)階段，某些亞型可以在不同的疾病階段占主導(dǎo)地位。Shen等[28]證明，M1巨噬細(xì)胞在吞噬去除壞死細(xì)胞可能僅在UUO早期，M2巨噬細(xì)胞似乎是晚期階段的主要細(xì)胞類型。這些結(jié)果與Bhatina等[29]報(bào)道的結(jié)果一致，在CKD中由于持續(xù)性損傷和炎癥的存在，M1巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)明顯多于M2型巨噬細(xì)胞。近期研究顯示，巨噬細(xì)胞通過自噬作用抵抗腎纖維化進(jìn)展?？傊诮M織修復(fù)或纖維化過程中調(diào)節(jié)M2型巨噬細(xì)胞的功能機(jī)制在很大程度上仍然是不清楚的。

二、促炎性M1型巨噬細(xì)胞在CKD中作用

分泌抗炎性因子并促進(jìn)傷口愈合和組織重塑的巨噬細(xì)胞被稱為替代性活化的巨噬細(xì)胞(alternatively activated macrophage，AAM)[6]，即M2型巨噬細(xì)胞。已有研究證明組織定居型M1型巨噬細(xì)胞在炎癥損傷修復(fù)過程中發(fā)生表型轉(zhuǎn)化，進(jìn)而賦予其保護(hù)和修復(fù)作用[19]。此外，巨噬細(xì)胞恢復(fù)階段的消耗延遲，進(jìn)一步表明巨噬細(xì)胞在腎臟修復(fù)中的作用。體外受IL-4和(或)IL-13調(diào)節(jié)的(M2a)巨噬細(xì)胞高表達(dá)甘露糖受體(CD206)和產(chǎn)生抗炎因子IL-10發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能[20]。這些細(xì)胞分泌ECM，因此它們的主要功能與傷口愈合和組織重塑修復(fù)相關(guān)。已有研究證明，當(dāng)細(xì)胞吞噬缺陷從而導(dǎo)致ECM清除不徹底時(shí)，腎損傷的功能性標(biāo)記如血肌酐、血尿素氮和蛋白尿?qū)?huì)增加，引起炎癥持續(xù)，從而導(dǎo)致M1：M2比例增加。另一類AAM是M2b型巨噬細(xì)胞，其負(fù)責(zé)與B細(xì)胞對(duì)話，除上調(diào)抗原呈遞和促進(jìn)Th2應(yīng)答之外，也可誘導(dǎo)IL-10分泌[20]。因此，M2a和M2b型巨噬細(xì)胞均具有免疫調(diào)節(jié)作用。此外，M2c型巨噬細(xì)胞由IL-10、TGF-β和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)產(chǎn)生，這類細(xì)胞在體外產(chǎn)生抗炎因子和發(fā)揮抑制功能，通常稱失活巨噬細(xì)胞。類似于經(jīng)典M1型巨噬細(xì)胞，M2型巨噬細(xì)胞也參與調(diào)節(jié)先天和后天免疫。

1.M2型巨噬細(xì)胞在纖維化中起主要作用 通過巨噬細(xì)胞抗體或LC清除巨噬細(xì)胞可以減輕炎癥和纖維化發(fā)展。然而，腎纖維化不僅可以由促炎性M1型巨噬細(xì)胞觸發(fā)，也可以由M2型巨噬細(xì)胞和纖維細(xì)胞引起。持續(xù)的M2型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)可能導(dǎo)致傷口愈合、生長(zhǎng)因子的不斷產(chǎn)生，但傷口愈合的持續(xù)性可能是病理性的，導(dǎo)致不可逆的纖維化和進(jìn)行性腎組織破壞。另外，M2型巨噬細(xì)胞可能通過內(nèi)吞或產(chǎn)生促進(jìn)血管生成因子來(lái)產(chǎn)生ECM，從而解決炎癥[22]。例如，在IL-4和IL-13刺激下促進(jìn)向M2表型轉(zhuǎn)化，主要釋放纖維連接蛋白1和其他可能直接影響腎纖維化的ECM分子[23]。同樣，Kim等[24]最近證實(shí)，在體外順鉑刺激下，M2型巨噬細(xì)胞比M1型巨噬細(xì)胞在纖維化發(fā)展中起更重要的作用。需要注意的是，以上研究均在體外進(jìn)行，體內(nèi)關(guān)于巨噬細(xì)胞作為腎纖維化發(fā)展的重要因素之一仍在討論中。

在海外華人社會(huì)，華人移民企業(yè)家在地緣性社團(tuán)中所承擔(dān)的領(lǐng)導(dǎo)角色強(qiáng)化了他們與故鄉(xiāng)和中國(guó)國(guó)家的政治文化聯(lián)系。華人移民企業(yè)家隨著社會(huì)聲望的增加和關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展逐步克服所在城市社會(huì)的文化歧視和本地族群意識(shí)的障礙。跨界華人企業(yè)家的不斷學(xué)習(xí)努力，發(fā)展了成熟的組織領(lǐng)導(dǎo)技巧和出色的跨界溝通說(shuō)服能力。在現(xiàn)代中國(guó)背景下，他們?cè)谏虾！⑾愀?、東南亞等地崛起為新的社會(huì)精英和商業(yè)領(lǐng)袖?？缃缇W(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建能力，不僅幫助他們克服邊緣化地位的劣勢(shì)，而且促使他們的商業(yè)拓展克服中國(guó)不同區(qū)域市場(chǎng)層級(jí)和現(xiàn)代民族國(guó)家的疆界。

另外，M1型巨噬細(xì)胞還通過調(diào)節(jié)Th1和Th17參與啟動(dòng)和維持炎癥。在炎癥小鼠中，Ly6Chigh單核細(xì)胞可分化為表達(dá)CC趨化因子受體2(recombinant chemokine c-c-motif receptor 2，CCR-2)的M1巨噬細(xì)胞，可見其配體CCL-2是單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞募集到損傷部位的重要趨化因子[16-17]。促炎巨噬細(xì)胞也釋放基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPS)，使其能夠遷移通過基底膜和間質(zhì)ECM網(wǎng)絡(luò)。LPS/IFN-γ激活的M1巨噬細(xì)胞通過分泌MMP-9誘導(dǎo)腎纖維化，其通過β-連環(huán)蛋白途徑增加ECM轉(zhuǎn)換[17]。也有研究顯示，IRF5在M1型巨噬細(xì)胞極化中發(fā)揮重要作用。因此，抑制IRF5可阻止巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的炎癥[18]。

巨噬細(xì)胞的致病作用已通過脂質(zhì)體氯磷酸鹽(liposome chlorophosphonate，LC)清除腎臟組織定居型的巨噬細(xì)胞得到證明[19]。然而，越來(lái)越多的證據(jù)表明，巨噬細(xì)胞在疾病進(jìn)展期間也起修復(fù)作用。

根據(jù)目標(biāo)大橋所采用的懸掛導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的懸掛油缸參數(shù)可知,油缸的行程為50 mm,因此,懸掛系統(tǒng)的適應(yīng)高度差為50 mm,滿足懸掛導(dǎo)軌不平度±25 mm的要求.

三、抗炎性M2型巨噬細(xì)胞在CKD中的作用

CKD的早期階段觸發(fā)了免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，首先是嗜中性粒細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，NK)細(xì)胞和T輔助細(xì)胞(Th1/17)細(xì)胞，緊接著是M1型巨噬細(xì)胞[2]。在組織損傷處，間質(zhì)微環(huán)境主要由病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular pattern，PAMP)主導(dǎo)，如三磷酸腺苷、高遷移率組盒1(high mobility group box-1，HMGB-1)和尿酸以及來(lái)自壞死細(xì)胞釋放的損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular pattern，DAMP)。在毒性、感染或創(chuàng)傷性因素下，PAMP通過先天模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor，PRR)激活定居型巨噬細(xì)胞和實(shí)質(zhì)細(xì)胞，從而導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的分泌發(fā)揮防御作用，也是阻止病原體進(jìn)一步侵入屏障[12]。在無(wú)菌腎損傷中，主要由DAMP驅(qū)動(dòng)炎性巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)。

2.M2型巨噬細(xì)胞通過TGF-β促進(jìn)纖維化 TGF-β超家族是來(lái)自巨噬細(xì)胞被研究最廣泛的生長(zhǎng)因子，其主要與M2型巨噬細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞相關(guān)。腎臟中巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的TGF-β可通過旁分泌激活肌成纖維細(xì)胞來(lái)促進(jìn)纖維化。例如，Braga等[25]證明了M2型巨噬細(xì)胞以MyD88依賴性方式和TLR信號(hào)通路促進(jìn)腎纖維化。López-Guis等[26]還證明，表達(dá)甘露糖受體-2的巨噬細(xì)胞可以減輕單側(cè)輸尿管結(jié)扎(unilateral ureteral obstruction，UUO)誘導(dǎo)的腎纖維化，而敲除甘露糖受體-2后纖維化加重。實(shí)際上，為了研究巨噬細(xì)胞特異性的TGF-β1在腎纖維化中的作用，Huen[27]利用TGF-β1轉(zhuǎn)基因小鼠證明敲除該基因后腎臟損傷和纖維化并沒有顯著減輕。因此，他們提出特異性靶向骨髓TGF-β1可能不足以對(duì)抗腎纖維化的進(jìn)展。靶向TGF-β1的幾項(xiàng)研究突出了細(xì)胞因子在損傷及修復(fù)過程中的復(fù)雜作用，因此需要進(jìn)一步的研究來(lái)證明?？偠灾I纖維化不僅由促炎性M1巨噬細(xì)胞觸發(fā)，M2巨噬細(xì)胞同樣在腎纖維化和瘢痕形成中發(fā)揮重要作用。

四、持續(xù)的M2型巨噬細(xì)胞與纖維化有關(guān)

巨噬細(xì)胞通過Toll樣受體(toll-like receptor，TLR)檢測(cè)內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)，以髓樣分化蛋白(MyD88)依賴方式誘導(dǎo)TNF轉(zhuǎn)錄，與IFN-γ聯(lián)合激活巨噬細(xì)胞群體以及促進(jìn)其分泌炎性細(xì)胞因子[13-14]。這兩個(gè)信號(hào)的組合導(dǎo)致巨噬細(xì)胞具有更強(qiáng)的殺微生物以及增加促炎細(xì)胞因子、超氧化物和自由基產(chǎn)生的能力。也可通過上調(diào)主要組織相容性復(fù)合物Ⅱ類(major histocompatibility complexⅡ，mhcⅡ)結(jié)合共刺激分子(CD40、CD80和CD86)而促進(jìn)細(xì)胞適應(yīng)性免疫[15]。有學(xué)者支持腎損傷和炎癥相互增強(qiáng)的理論，即自動(dòng)擴(kuò)增循環(huán)，稱為壞死性炎癥。壞死細(xì)胞釋放DAMP，通過TLR激活單核細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞分化。反過來(lái)，促炎細(xì)胞因子又刺激巨噬細(xì)胞分泌大量的壞死因子。因此，抑制促炎性巨噬細(xì)胞的活化將從免疫病理學(xué)阻止腎臟受損。

盡管普遍認(rèn)為，在損傷恢復(fù)和組織重構(gòu)中巨噬細(xì)胞主要參與凋亡和壞死細(xì)胞的清除[21]，但迄今為止，巨噬細(xì)胞的多種作用在體內(nèi)研究中尚未得到認(rèn)可。

3) 在預(yù)測(cè)之后使用誤差預(yù)測(cè)對(duì)其進(jìn)行修正，則可以控制絕對(duì)誤差的范圍，提高預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，進(jìn)一步改善預(yù)測(cè)精度。

五、以M2型巨噬細(xì)胞為基礎(chǔ)治療腎臟病

腎臟的再生能力有限。 因此，諸如基因和細(xì)胞療法之類的干預(yù)措施正在被廣泛研究，作為終末期腎功能衰竭的替代治療方式[30]。然而，在CKD中誘導(dǎo)腎臟修復(fù)的方法很少。例如，Alagesar等[31]表明，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(hepatocyte growth factor，HGF)基因治療能夠增強(qiáng)糖尿病腎病中骨髓來(lái)源的細(xì)胞數(shù)量，且位于腎小球周圍的主要是M2巨噬細(xì)胞。因此，研究CKD中巨噬細(xì)胞表型是有價(jià)值的。在許多CKD小鼠模型中，已經(jīng)使用體外誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞用于細(xì)胞治療，結(jié)果顯示有抗炎或促炎作用。M2巨噬細(xì)胞如果要用作體內(nèi)細(xì)胞治療，必須至少滿足兩個(gè)條件：首先具備到達(dá)損傷組織或器官的能力，其次是穩(wěn)定的表型[6，32]。這兩個(gè)條件是特別重要的，因?yàn)檩斪⒌木奘杉?xì)胞如果從抗炎轉(zhuǎn)向促炎表型對(duì)治療是不利的。

1.不同來(lái)源M2型巨噬細(xì)胞回輸后對(duì)腎臟作用不同 Wang等[22]的研究小組已經(jīng)研究了在嚙齒動(dòng)物模型中輸注體外培養(yǎng)的M2巨噬細(xì)胞對(duì)急性腎功能衰竭和CKD的影響。使用阿霉素腎病(adriamycin nephropathy，AN)的小鼠模型，證明與IL-4/IL-13誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞(M2a)相比，回輸脾臟來(lái)源的M2c巨噬細(xì)胞可提供更多對(duì)腎臟結(jié)構(gòu)和功能的保護(hù)作用，且這部分M2c表達(dá)高水平的B7-H4。因此，將M2c巨噬細(xì)胞的這種保護(hù)作用歸因于B7-H4的表達(dá)。在AN聯(lián)合嚴(yán)重免疫缺陷小鼠模型中，從脾臟分離的M2型巨噬細(xì)胞的輸注與腎損傷的改善密切相關(guān)[22]。相比之下，有學(xué)者使用相同的小鼠模型，回輸骨髓來(lái)源的M2型巨噬細(xì)胞并沒起到保護(hù)腎臟作用，原因是該過程巨噬細(xì)胞發(fā)生了表型轉(zhuǎn)化。因此，以上研究表明，回輸骨髓M2型巨噬細(xì)胞由于發(fā)生表型轉(zhuǎn)化而失去保護(hù)作用，而脾臟M2型巨噬細(xì)胞卻不發(fā)生轉(zhuǎn)變[33]。然而，骨髓是M2型巨噬細(xì)胞前體的適宜來(lái)源。因此，對(duì)于巨噬細(xì)胞的來(lái)源是另一個(gè)需要研究的關(guān)鍵問題。

2.M2型巨噬細(xì)胞通過產(chǎn)生生長(zhǎng)因子促進(jìn)腎臟再生 如今，巨噬細(xì)胞衍生的具有抗炎和再生作用的分子使用正在增加。例如，血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)是腎損傷時(shí)上調(diào)的具有保護(hù)和抗炎作用的酶，其下調(diào)與損傷易感性相關(guān)[34]。有學(xué)者在UUO小鼠模型中過表達(dá)HO-1阻止了多種與腎纖維化相關(guān)病理過程。另一方面，大量的證據(jù)表明TNF-α參與糖尿病腎病進(jìn)展。此外，Awad等[35]證明阻斷TNF-α可以通過減少巨噬細(xì)胞募集和細(xì)胞因子水平，從而賦予腎臟保護(hù)作用。因此，抑制TNF-α可能是治療人類糖尿病腎病的可行策略。此外，Lin等[36]發(fā)現(xiàn)Wnt7b由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，通過作用于損傷的腎小管上皮細(xì)胞起到修復(fù)和再生作用，從而重建腎功能、減輕腎纖維化。

因此，巨噬細(xì)胞在腎臟修復(fù)、傷口愈合和再生過程中發(fā)揮很重要作用[2]。然而，巨噬細(xì)胞是否可以通過與其他細(xì)胞融合或轉(zhuǎn)化為新的細(xì)胞來(lái)直接促進(jìn)腎臟修復(fù)過程，或向其他類型細(xì)胞對(duì)話來(lái)間接促進(jìn)腎臟修復(fù)過程，目前仍不清楚。

六、未來(lái)研究

研究證明，巨噬細(xì)胞具有組織修復(fù)作用。值得注意的是，由于巨噬細(xì)胞的異質(zhì)性和可塑性以及不同微環(huán)境下互相轉(zhuǎn)化特性，它們不會(huì)停留在某一特定的表型，許多表型可能共存于同一組織。巨噬細(xì)胞的功能在CKD的不同階段尚未完全知曉，因此該領(lǐng)域需要更多的研究。已經(jīng)證明，M2型巨噬細(xì)胞在腎臟損傷中有保護(hù)作用，但是否具有抗纖維化作用目前尚不清楚。在人類CKD中缺乏關(guān)于巨噬細(xì)胞類型、可塑性和功能的研究。因此，在測(cè)試人類基于巨噬細(xì)胞的治療之前，需要進(jìn)行更多的研究，因?yàn)榫奘杉?xì)胞代表活化的表型譜，而不是穩(wěn)定亞群。因此，需要開發(fā)在體內(nèi)誘導(dǎo)真正的再生和修復(fù)巨噬細(xì)胞的更好的策略。