腎小管上皮細(xì)胞損傷促進(jìn)腎纖維化的研究進(jìn)展

鄭博文 劉華亭 范曉陽 侯彥婕 劉光珍

[關(guān)鍵詞]腎小管上皮細(xì)胞；機(jī)制；纖維化；炎癥

腎小管上皮細(xì)胞（tubularepithelialcells，TECs）在慢性腎臟?。╟hronickidneydisease，CKD）進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。TECs面對各種損傷發(fā)生免疫應(yīng)答的過程中產(chǎn)生并釋放多種具有生物活性的分子，促進(jìn)腎臟炎癥及纖維化。

1 TECs的炎癥反應(yīng)

TECs在腎臟損傷中會(huì)被誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹置谧饔玫募?xì)胞表型，隨之產(chǎn)生和釋放促炎介質(zhì)，加速炎性細(xì)胞的募集，最終使得腎小管間質(zhì)發(fā)生炎癥因子浸潤。

1.1 促炎因子

損傷的TECs可通過炎性細(xì)胞和促炎因子（如白介素、生長因子），促進(jìn)炎性反應(yīng)和免疫反應(yīng)，導(dǎo)致腎纖維化。TECs活化后會(huì)具有炎癥表型，直接產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子或通過浸潤的白細(xì)胞間接產(chǎn)生炎癥因子，以此來驅(qū)動(dòng)免疫反應(yīng)[1-2]。

1.2 趨化因子

趨化因子是一類細(xì)胞分泌的具有誘導(dǎo)附近反應(yīng)細(xì)胞定向趨化的能力的小細(xì)胞因子或信號蛋白（如CCL2和CCL5），TECs受到損傷后，會(huì)分泌CCL2和CCL5來招募單核細(xì)胞。這些單核細(xì)胞調(diào)節(jié)TECs趨化因子的分泌，并控制促炎因子的產(chǎn)生[3-4]。這可以加劇部分上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialtomesenchymaltransition，EMT）的進(jìn)展，從而加重腎纖維化[5]。

1.3 活性氧

TECs受到損傷后會(huì)產(chǎn)生過多的活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS），從而發(fā)生氧化應(yīng)激促使多種反應(yīng)而加劇CKD的進(jìn)展[6-7]。白蛋白通過表皮生長因子受體刺激ROS生成，還可以在ROS影響的線粒體NACHT結(jié)構(gòu)域、LRR結(jié)構(gòu)域和含有NLRP3炎性小體的PYD結(jié)構(gòu)域的激活，誘發(fā)腎小管間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤。TECs中ROS的產(chǎn)生過量可導(dǎo)致炎癥，最終促進(jìn)腎臟纖維化。

1.4 C反應(yīng)蛋白

C反應(yīng)蛋白（C-reactiveprotein，CRP）是諸多腎病的致病介質(zhì)[8-9]。在糖尿病和單側(cè)輸尿管梗阻性腎病模型中，TECs產(chǎn)生的CRP通過TGF-β/Smad和核轉(zhuǎn)錄因子（nuclearfactor，NF）-κB信號通路，與免疫球蛋白GFc段受體Ⅱ結(jié)合促進(jìn)炎癥反應(yīng)并誘導(dǎo)TECs的凋亡。在CRP與凋亡的TECs結(jié)合后，CRP通過Wnt/β-catenin和ERK1/2信號通路參與EMT的過程，加劇腎臟炎癥及纖維化[10-12]。

2 TECs的纖維化反應(yīng)

在嚴(yán)重或重復(fù)性損傷后，TECs會(huì)改變結(jié)構(gòu)和表型并產(chǎn)生促纖維化因子。

2.1 生長因子

長期以來，大眾廣泛認(rèn)知轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）是重要的促纖維化生長因子[13-17]。TECs通過TGF-β1誘導(dǎo)后可轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞[18]。TECs產(chǎn)生的TGF-β信號有作用于自身產(chǎn)生血小板衍生生長因子和結(jié)締組織生長因子，其刺激鄰近成纖維細(xì)胞并促進(jìn)腎小管間質(zhì)纖維化（tubulointerstitialfibrosis，TIF）[16]。TGF-β的經(jīng)典途徑有兩條信號通路，分別是TGF-β/Smad和骨形態(tài)發(fā)生蛋白/Smad信號通路。這兩條信號通路中相似的下游Smad信號通路的作用是相反的。腎纖維化可大量激活Smad2、Smad3，Smad2起抗腎纖維化作用，Smad3起促腎纖維化作用[17，19]。

2.2 腎素-血管緊張素系統(tǒng)

血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）是RAS驅(qū)動(dòng)腎纖維化的主要生物活性產(chǎn)物。大量證據(jù)表明，腎臟中的AngⅡ主要是由血管緊張素原（angiotensinogen，AGT）生成的。而AGT由TECs產(chǎn)生，隨后被遞送至腎臟。研究證明，AngⅡ刺激TECs表達(dá)TGF-β，上調(diào)TGF-β的特異性受體，進(jìn)一步增強(qiáng)其促炎和促纖維化的作用。AngⅡ可直接作用于TECs介導(dǎo)TIF的進(jìn)展[20]。

2.3 Wnt、Hh和Notch

適度的Wnt/βcatenin活化后能夠提高TECs的存活率，從而緩解疾病進(jìn)展。該通路過度活化則會(huì)誘使促纖維化基因表達(dá)，成纖維細(xì)胞被迅速激活，促進(jìn)腎小管間質(zhì)纖維化，進(jìn)而導(dǎo)致腎纖維化。

Hedgehog（Hh）信號具有3個(gè)Hh配體，分別是SonicHedgehog（SHH）、IndianHedgehog（IHH）和DesertHedgehog（DHH）。譜系追蹤研究表明，在梗阻性腎病模型中SHH和IHH表達(dá)上調(diào)[21-23]。在成纖維細(xì)胞中SHH信號被激活，使α-平滑肌肌動(dòng)蛋白、結(jié)蛋白、膠原蛋白和纖連蛋白表達(dá)[24]。

在患病腎臟中的TECs上Notch信號會(huì)被激活從而發(fā)生高表達(dá)，并與TIF和腎功能不全的程度相關(guān)。該信號通路在健康腎臟中處于抑制狀態(tài)，但在腎臟損傷時(shí)會(huì)被重新激活[24]。

2.4 外泌體

腎臟中的外泌體是由腎臟細(xì)胞分泌的磷脂雙層囊泡，具有細(xì)胞間通信的功能，并與腎功能的損傷和疾病的發(fā)展有關(guān)。其中，受到損傷的TECs會(huì)分泌含有TGF-βmRNA的外泌體，通過微泡轉(zhuǎn)移，促進(jìn)TECs的表型轉(zhuǎn)變，使腎臟纖維化發(fā)生[25-26]。白蛋白使TECs產(chǎn)生含有單核細(xì)胞趨化蛋白1mRNA的外泌體，能夠迅速招募巨噬細(xì)胞，加重腎小管間質(zhì)炎癥[27]。

2.5 部分EMT形成

最近的研究表明，EMT實(shí)際上是一個(gè)變化過程。TECs可能在獲得部分間充質(zhì)標(biāo)志物的同時(shí)失去一些上皮標(biāo)志物，這便是“部分EMT”[28-30]。而此過程涉及的信號通路比較復(fù)雜，與上述介導(dǎo)腎纖維化的通路有重疊，包括TGF-β1/Smad通路、整合素連接激酶通路、Wnt/β-catenin通路、p38MAPK通路、Hedgehog通路等[12，31-33]。發(fā)生部分EMT的TECs還會(huì)引起G2/M細(xì)胞周期阻滯，從而抑制了TECs的正常修復(fù)。激活TGF-β和NF-κB信號通路導(dǎo)致腎小管間質(zhì)的炎癥及纖維化，最終促使腎纖維化。

總之，損傷的TECs可通過多種機(jī)制直接促進(jìn)小管間質(zhì)炎癥及纖維化的發(fā)展。CKD中的TECs損傷會(huì)產(chǎn)生促炎因子、趨化因子、ROS、CRP、生長因子、外泌體；也會(huì)通過腎素-血管緊張素系統(tǒng)、細(xì)胞信號通路活化以及部分EMT機(jī)制，加劇腎小管間質(zhì)炎癥及纖維化從而加重腎臟損傷。因此，維持腎小管的正常功能，恢復(fù)CKD中受損腎小管的分泌功能將成為治療CKD患者的重要目標(biāo)。