肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤在肾间质纤维化中的作用及机制,临床医学范文.doc
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线粒体与氧化损伤之间的关系及疾病研究线粒体是我们身体内的一种细胞器,其主要功能是产生细胞所需的能量。
然而,线粒体受到氧化损伤的影响,可能导致诸如神经退行性疾病、癌症和心脏病等一系列疾病的发生。
氧化损伤是指由反应性氧化分子引起的细胞损伤。
线粒体内的DNA对氧化物的敏感性比细胞核DNA高得多,因此线粒体受到氧化损伤的可能性更高。
对线粒体进行DNA修复的能力也比较有限,这意味着线粒体遭受的氧化损伤会更容易对细胞造成伤害。
线粒体的氧化损伤主要是由于开发能量所需的氧气导致的。
由于氧气是一个高动力分子,因此它会产生副反应并生成活性氧(ROS),例如超氧离子或过氧化氢等。
这些活性氧可以损伤线粒体内的蛋白质,脂肪和DNA,从而激活线粒体自噬,或者甚至导致细胞凋亡。
线粒体在代谢过程中产生的ROS会积累在细胞内。
长期积累会导致氧化损伤的累积,并可能引发多种疾病。
例如,许多神经退行性疾病,如帕金森病,阿尔茨海默氏病和亨廷顿病,都与线粒体功能不正常有关。
在亨廷顿病中,线粒体的氧化损伤可能导致神经细胞死亡。
而在帕金森病和阿尔茨海默氏病中,线粒体产生的ROS可以损伤其他细胞器,可能引起细胞凋亡或与神经突触相关的功能受损。
近年来,许多研究人员在通过调节线粒体活性来预防氧化损伤并降低疾病风险方面取得了重要进展。
这包括使用基因编辑技术来改变线粒体DNA序列以增强线粒体中的氧化还原酶活性,从而控制ROS水平。
此外,研究人员还在寻找一些具有抗氧化性的化合物,可以通过影响线粒体来预防氧化损伤。
除此之外,调节饮食和运动也可以帮助控制ROS水平和预防氧化损伤。
饮食中富含的抗氧化物质可以中和ROS的活性,例如大豆、草莓和蓝莓等。
而进行适量的有氧运动则可以在线粒体中产生抗氧化酶,这一酶可以帮助降低ROS水平并预防氧化损伤。
综上所述,氧化损伤对线粒体的影响非常重要。
通过控制ROS水平,我们可以预防线粒体的氧化损伤,并减少许多相关疾病的风险。
未来的研究可以进一步探索线粒体与氧化损伤之间的关系,并开发出更有效的预防和治疗方案。
综㊀㊀述肾小管损伤在急性肾损伤向慢性肾病转变中的作用白小梅综述ꎬ乔㊀晞审校㊀㊀[摘要]㊀急性肾损伤(AKI)是严重威胁人类健康㊁甚至生命的急危重肾病ꎬ可导致慢性肾疾病(CKD)㊁终末期肾病(ESRD)的发生ꎬ造成了全球公共卫生问题ꎮAKI向CKD转变的机制目前尚未完全阐明ꎬ肾小管损伤可能发挥重要作用ꎮ文章就肾小管损伤在AKI向CKD转变中的作用ꎬ将从细胞去分化㊁炎性细胞浸润㊁缺氧与血管密度下降㊁线粒体功能障碍与氧化应激㊁G2/M细胞周期阻滞㊁自噬㊁TGF ̄β信号通路及Wnt信号通路等方面进行综述ꎮ[关键词]㊀肾小管损伤ꎻ急性肾损伤ꎻ慢性肾脏病㊀㊀[中图分类号]㊀R692㊀㊀[文献标志码]㊀A㊀㊀㊀[文章编号]㊀1008 ̄8199(2020)03 ̄0317 ̄05㊀㊀[DOI]㊀10.16571/j.cnki.1008 ̄8199.2020.03.019基金项目:国家自然科学基金(81970643)作者单位:030001太原ꎬ山西医科大学第二医院肾内科[白小梅(医学硕士研究生)㊁乔㊀晞]通信作者:乔㊀晞ꎬE-mail:qiaoxi7347@163.comTheroleofrenaltubularInjuryinthetransitionfromacutekidneyinjurytochronickidneydiseaseBAIXiao ̄meireviewingꎬQIAOXichecking(DepartmentofNephrologyꎬSecondHospitalofShanxiMedicalUniversityꎬTaiyuan030001ꎬShanxiꎬChina)㊀㊀[Abstract]㊀Acutekidneyinjury(AKI)isanacuteandcriticalkidneydiseasethatseriouslythreatenshumanhealthandevenlife.Itcanleadtothechronickidneydisease(CKD)andend ̄stagekidneydisease(ESRD)ꎬcausingglobalpublichealthproblems.AtpresentꎬthetransitionmechanismfromAKItoCKDhasnotbeenfullyelucidatedꎬandrenaltubularinjurymayplayanimportantroleinit.ThispaperreviewstheroleofrenaltubularinjuryinthetransitionfromAKItoCKDincludingcelldedifferentiationꎬinflam ̄matorycellinfiltrationꎬhypoxiaandvasculardensitydeclineꎬmitochondrialdysfunctionandoxidativestressꎬG2/McellcyclearrestꎬautophagyꎬTGFβsignalingpathwayandWntsignalingpathway.㊀㊀[Keywords]㊀tubuleInjuryꎻacutekidneyinjuryꎻchronickidneydisease0㊀引㊀㊀言㊀㊀急性肾损伤(acutekidneyinjuryꎬAKI)是一种常见的临床综合征ꎬ是由多种病因在各种环境的共同作用下导致的ꎬ其主要原因包括肾缺血㊁休克㊁败血症和肾毒性物质等[1]ꎮ过去认为AKI后肾组织结构能够完全恢复ꎬ但近年来的研究发现ꎬAKI后即使肾功能完全恢复ꎬ也可能遗留慢性肾病理损害ꎬ导致慢性肾病(chronickidneydiseaseꎬCKD)[2]ꎮ研究显示ꎬAKI之后CKD的患病率高达40%[3]ꎮAKI是CKD的独立危险因素ꎬAKI之后发生CKD和终末期肾病(endstagerenaldiseaseꎬESRD)的风险比(haz ̄ardratioꎬHR)显著增加ꎮ有研究将AKI分期ꎬ轻㊁中㊁重度ꎬ分别对应急性肾损伤网络工作小组分期的1期㊁2期㊁3期ꎮ发现轻度AKI后发生CKD的HR为2.0(95%CI1.4~2.8)㊁中度为3.3(95%CI1.7~6.2)㊁重度为28.2(95%CI21.1~37.5)ꎻ发生ESRD的的HR分别为:轻度2.3(95%CI1.7~3.3)㊁中度5.0(95%CI2.6~9.8)㊁重度8.0(95%CI1.3~48.6)ꎮ可见AKI越重ꎬ之后发生CKD及ESRD的机率越高[4]ꎮAKI早期可造成严重的肾小管损伤㊁细胞凋亡和炎性细胞浸润ꎬ引起永久性的肾纤维化[5]ꎮ肾纤维化是所有肾损伤导致ESRD的共同途径ꎬ其特征性病理改变为肾小管萎缩㊁肾小管上皮细胞凋亡㊁大量炎性细胞浸润和肌成纤维细胞活化并导致细胞外基质(extracellularmatrixꎬECM)过度堆积ꎬ最终取代正常肾结构[6]ꎮ此外亦有肾小球毛细血管内皮细胞㊁肾小球系膜细胞异常凋亡ꎬ造成肾血流较少ꎬ肾小球滤过率下降ꎬ可进展为CKD[7]ꎮ研究显示ꎬAKI和CKD是两个紧密联系的综合症[8]ꎮ近年来发现AKI后肾小管损伤是导致CKD的中心环节ꎬ但具体机制目前尚不完全清楚[9]ꎮ本文就肾小管损伤在AKI向CKD转变中的作用进行论述ꎮ1㊀肾小管损伤在AKI向CKD转变中的作用机制㊀㊀肾小管损伤可能是AKI导致CKD的重要机制ꎮ而肾小管损伤可能与细胞去分化㊁炎性细胞浸润㊁缺氧与血管密度下降㊁线粒体功能障碍与氧化应激㊁G2/M细胞周期阻滞㊁自噬等有关ꎮ1.1㊀细胞去分化㊀AKI时多种细胞和结构损伤ꎬ近端肾小管上皮细胞由于代谢活性高ꎬ易受到损伤ꎮ近端肾小管上皮细胞损伤可导致细胞去分化ꎬ其特征是细胞形态发生明显变化ꎬ包括刷状缘丧失㊁细胞体积减小㊁线粒体数量减少ꎮ在许多情况下ꎬ近端肾小管损伤可以完全修复ꎬ不会出现明显的长期结构损伤ꎮ然而ꎬ一些患者会发生适应不良性修复ꎬ一部分细胞损伤不能恢复ꎬ从而导致持续的纤维化并进展到CKD[10]ꎮ细胞去分化是上皮细胞的主要修复机制ꎮAKI后部分近端肾小管损伤无法修复的机制尚不清楚ꎬ在中度至重度AKI后ꎬ有少数近端肾小管上皮细胞存在持续性损伤和去分化ꎬ这些细胞持续高表达肾损伤分子 ̄1(kidneyinjurymolecule1ꎬKim ̄1)[1ꎬ10]ꎮKim ̄1是一种磷脂酰丝氨酸受体ꎬ在健康肾中是检测不到的ꎬ但在肾小管损伤后ꎬ其高表达于受损后再生的近端肾小管上皮细胞ꎮKim ̄1通过吞噬凋亡细胞和碎片ꎬ促进肾单位修复和组织重塑[11-12]ꎮ有研究发现AKI后持续高表达的Kim ̄1可促进间质纤维化ꎮ持续高表达的Kim ̄1促进促炎细胞因子分泌㊁肾小管管周炎症和间质纤维化[10-11]ꎮ受损的肾小管上皮细胞细胞周期阻滞于G2/M期ꎬ导致纤维化生长因子ꎬ如转化生长因子β(transforminggrowthfactor ̄βꎬTGF ̄β)和结缔组织生长因子(connectivetissuegrowthfactorꎬCTGF)分泌增加[2ꎬ13]ꎮ当肾发生再次损伤时ꎬ表达Kim ̄1的去分化细胞的数量会增加ꎬ导致近端肾小管结构完整性和功能丧失ꎬ进展为CKD[10]ꎮ1.2㊀炎性细胞浸润㊀研究表明ꎬAKI时有多种炎性细胞浸润ꎬ如巨噬细胞㊁NK细胞㊁NKT细胞㊁肥大细胞㊁嗜酸性粒细胞㊁中性粒细胞㊁T细胞等ꎮ浸润的炎性细胞特别是巨噬细胞在AKI向CKD转变的过程中起重要作用[3ꎬ14]ꎮ由于表面抗原和极化状态的差异ꎬ巨噬细胞可能以M1㊁M2两种亚型存在ꎬ不同亚型可能对刺激的反应不同[15]ꎮM1巨噬细胞在AKI早期具有促炎作用ꎬ介导肾损害ꎮ相比之下ꎬM2巨噬细胞通常通过促进肾小管上皮细胞增殖和修复以及诱导纤维化的适应不良性修复来促使AKI后肾组织重塑[16]ꎮ在AKI向CKD转化过程中ꎬMI巨噬细胞产生促纤维化生长因子ꎬ如TGF ̄β1ꎮTGF ̄β1可以由近端肾小管上皮细胞通过单核细胞与肾小管上皮细胞表面表达的细胞间黏附分子 ̄1(intercel ̄lularadhesionmolecule ̄1ꎬICAM ̄1)直接接触产生[4 ̄5ꎬ17]ꎮ细胞间黏附分子 ̄1(intercellularcelladhe ̄sionmolecule ̄1ꎬICAM ̄1)是介导细胞与细胞㊁细胞与ECM之间黏附重要生物分子ꎬ亦是诱导炎性细胞向肾间质浸润的主要黏附分子ꎮ正常上皮细胞可以低水平表达ICAM ̄1ꎬ在AKI时ꎬM1巨噬细胞亦分泌炎症因子ꎬ如肿瘤坏死因子ꎬ当受到炎症因子的刺激后ꎬ肾小管上皮细胞高表达ICAM ̄1[18]ꎮ肾TGF ̄β1水平的升高也可通过促进近端肾小管上皮细胞 ̄间充质转分化(epithelial ̄mesenchymaltransitionꎬEMT)和(或)成纤维细胞活化造成ECM的形成和积累[17]ꎮ1.3㊀缺氧与血管密度减少㊀肾组织缺氧在AKI向CKD转变的病理生理过程中起着关键作用ꎮ30%~50%的肾缺血再灌注损伤后存在肾小管管周毛细血管密度降低ꎬ这种血管密度的降低被认为是导致肾组织缺氧㊁肾小管萎缩和间质纤维化的原因[19]ꎮ研究表明ꎬAKI后毛细血管密度降低可引起局部缺氧ꎬ缺氧可反过来引起肾小管上皮细胞损伤及周围成纤维细胞活化ꎬ致ECM异常沉积ꎻ肾损伤亦可引起炎性细胞浸润ꎬ分泌细胞因子ꎬ最终导致肾小管间质纤维化[1]ꎮ间质纤维化增加了毛细血管和肾小管上皮细胞之间的距离ꎬ导致氧扩散效率降低ꎻ同时受损的肾小管上皮细胞失去分化能力ꎬ分泌血管内皮生长因子减少ꎬ影响毛细血管生成ꎬ加重缺氧ꎬ形成恶性循环ꎬ促进CKD进展[20]ꎮ1.4㊀线粒体功能障碍与氧化应激㊀线粒体参与能量和自由基生成以及各种信号通路的传导ꎬ在代谢活跃的器官如脑㊁心脏㊁肾和肌肉中尤为重要ꎮ在肾中ꎬ特别是肾小管上皮细胞中ꎬ线粒体每日消耗的能量约占身体总消耗量的7%[21]ꎮ线粒体可维持细胞氧化还原和能量稳态ꎬ是细胞内氧化应激的主要来源ꎮ然而ꎬ受损的线粒体可产生大量活性氧(reac ̄tiveoxygenspeciesꎬROS)ꎬ诱发氧化应激ꎬ间接损伤肾小管上皮细胞ꎮ线粒体功能障碍的肾表现主要为近端肾小管功能障碍㊁肾小管间质性疾病[16ꎬ22]ꎮ在AKI时ꎬ持续的线粒体功能障碍诱导持续细胞损伤ꎬ可导致纤维化和CKD的进展[8ꎬ23]ꎮ氧化应激在CKD的发展过程中发挥重要作用ꎬ表现为ROS的产生与抗氧化之间的不平衡[24]ꎮ线粒体功能障碍导致氧化应激[25]ꎮROS是指化学性质活泼㊁含有氧功能基团的化合物ꎬ由于其存在未配对电子而具有很高的化学反应活性ꎮ一定水平的ROS对于维持机体正常的生理功能具有重要意义ꎬ而过量的ROS则会对机体造成损伤ꎮ烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamideadeninedinucleotidephosphateꎬNADPH)氧化酶是机体ROS生成的主要酶类ꎬ在哺乳动物中ꎬ已证实的NADPH氧化酶有7个亚型ꎬ分别是Nox1㊁Nox2㊁Nox3㊁Nox4㊁Nox5㊁Duox1和Duox2ꎮNox1㊁Nox2和Nox4在肾表达ꎬ其中Nox4主要存在于肾小管上皮细胞ꎬ是肾纤维化时ROS的主要来源[26]ꎮ此外ꎬNox1和Nox2也能催化产生ROSꎮROS可直接或间接促使炎性细胞浸润ꎬ并诱导促炎细胞因子和趋化因子的表达ꎬ导致成纤维细胞的活化和积聚[27]ꎮ1.5㊀G2/M细胞周期阻滞㊀研究表明ꎬAKI的恢复以肾小管上皮细胞的再生为特征[26]ꎮ然而ꎬ严重的损伤会伴有适应不良性修复ꎬ无论其病因(缺血性㊁肾毒性物质或梗阻)如何ꎬ均可导致肾小管上皮细胞细胞周期阻滞于G2/M期ꎬ造成向成纤维细胞转化和活化ꎬ诱导其产生促纤维因子TGF ̄β1和CTGFꎬ导致肾小管间质纤维化[28-29]ꎮ1.6㊀自噬㊀自噬是一种细胞防御机制ꎮ从功能上讲ꎬ自噬是通过清除受损的蛋白质和细胞器来维持细胞内稳态的重要机制[27ꎬ30]ꎮ自噬包括5个主要步骤:①隔离膜或噬菌体的形成ꎻ②中间自体吞噬泡的形成ꎻ③成熟自噬体的封闭ꎻ④自噬体与溶酶体融合ꎻ⑤自噬体的终止或降解[26]ꎮAKI时ꎬ肾小管细胞自噬迅速激活ꎮ在机制上ꎬ近端肾小管上皮细胞的自噬可能通过激活肾小管细胞凋亡㊁间质炎性细胞浸润ꎬ引起CTGF㊁TGF ̄β等促纤维化因子表达增加ꎬ从而促进纤维化[31]ꎮ2㊀肾小管损伤在AKI向CKD转变的信号通路㊀㊀信号通路指细胞接受外界信号ꎬ通过一整套特定机制ꎬ将细胞外信号转导为细胞内信号ꎬ最终调节指定基因的表达ꎬ引起细胞的应答反应ꎮ在细胞中各种信号转导分子相互识别㊁相互作用ꎬ将信号进行转化和传递ꎬ构成信号转导通路ꎮ细胞去分化㊁炎性细胞浸润㊁G2/M细胞周期阻滞㊁自噬均可激活TGF ̄β信号通路ꎬ而炎性细胞浸润㊁线粒体功能障碍与氧化应激可激活Wnt信号通路[9ꎬ13ꎬ17ꎬ28-29ꎬ32]ꎮ研究显示ꎬTGF ̄β信号通路起主导作用ꎬ可以诱导肾小管上皮细胞转化为肌成纤维细胞ꎬ激活Wnt/β ̄catenin信号通路[33]ꎮ2.1㊀TGF ̄β信号通路㊀TGF ̄β信号通路可调节多种细胞功能ꎬ包括细胞增殖㊁分化㊁凋亡㊁各种类型的细胞黏附㊁迁移和ECM的产生[34]ꎮ在CKD中ꎬTGF ̄β信号通路被激活ꎬ诱导细胞产生ECMꎬ导致肾小球硬化和肾小管间质纤维化[16ꎬ35]ꎮ然而ꎬTGF ̄β信号在AKI中的作用是矛盾的ꎬ可能与其在AKI的不同阶段㊁对于不同类型的细胞具有多种病理生理功能有关[36-37]ꎮ一些早期研究报道显示ꎬAKI时TGF ̄β信号短暂激活ꎬ可能促进损伤的肾小管上皮细胞发生凋亡和成纤维细胞的增殖[10ꎬ36]ꎮ与之形成鲜明对比的是ꎬ最近的研究表明TGF ̄β是一种损伤因子ꎬ通过抑制TGF ̄β信号通路可减少肾小管损伤ꎮTGF ̄β活化早期可能刺激间质细胞增殖ꎬ但TGF ̄β持续高表达通过自噬介导的肾小管上皮细胞分解ꎬ导致肾小管上皮细胞变性ꎮ因此ꎬAKI后期TGF ̄β信号的持续升高具有损伤作用[16]ꎮ哺乳动物的TGF ̄β有3种亚型ꎬ分别为TGF ̄β1㊁TGF ̄β2及TGF ̄β3ꎬ其中TGF ̄β1是促进纤维化的关键细胞因子[35]ꎮTGF ̄β1促进多种细胞如肾小管上皮细胞㊁毛细血管内皮细胞和肾小球系膜细胞转化为间充质成纤维细胞ꎬ表达平滑肌肌动蛋白(al ̄pha ̄smoothmuscleactinꎬα ̄SMA)ꎬ并产生大量ECM成分ꎮ大量研究表明ꎬα ̄SMA的丰度与肾纤维化的严重程度密切相关ꎬ并预示着肾功能的下降ꎮTGF ̄β1抑制肾小管上皮细胞E ̄钙黏蛋白(E ̄cadherin)的表达ꎬE ̄cadherin是一种跨膜糖蛋白ꎬ能维持上皮细胞的极性ꎮE ̄cadherin表达的减少是肾小管EMT的早期变化[6]ꎮEMT是发生肾纤维化的关键步骤和机制ꎬ在肾纤维化过程中约30%的肌成纤维细胞是通过EMT生成的[36]ꎮ2.2㊀Wnt信号通路㊀Wnt信号也参与了AKI向CKD的转变[38]ꎮ小鼠模型实验发现Wnt配体存在于小鼠胚胎早期ꎬ在肾发生中起重要作用ꎮ一旦肾发育完成ꎬWnt配体表达减少ꎬ典型的Wnt信号通路受到抑制ꎮ然而ꎬ在损伤过程中ꎬ上皮细胞和间质细胞均表达Wnt信号[10ꎬ21ꎬ42]ꎮ研究发现ꎬ在没有其它损伤的情况下ꎬ诱导近端肾小管特异性表达Wnt1足以诱导间质纤维化ꎮ在体外近端肾小管上皮细胞可分泌Wnt1配体ꎬ在损伤的肾中增加ꎮWnt1通过激活经典Wnt信号通路ꎬ促进肌成纤维细胞增殖诱导间质纤维化[38]ꎮ在AKI中ꎬWnt信号通路是促使肾小管上皮细胞增殖和修复所必需的ꎬ而慢性过表达Wnt可诱导间质纤维化和肌成纤维细胞增殖ꎬ可能导致AKI向CKD转变[10]ꎮ另一方面ꎬ有研究证实Wnt/β ̄Catenin信号通路的持续激活在AKI向CKD进展中起决定性作用[39]ꎮWnt/β ̄Catenin激活水平与AKI的严重程度相关ꎬ持续Wnt/β ̄Catenin激活ꎬ加速从AKI到CKD进展[40]ꎮ3㊀结㊀㊀语㊀㊀综上所述ꎬAKI是全球性的公共卫生问题ꎬ大量的临床和实验研究证实ꎬAKI可以转变为CKDꎬ可将AKI和CKD看作是一个连续的疾病过程ꎮ虽然越来越多的证据显示肾小管损伤是AKI向CKD转变重要机制ꎬ但尚有具体的损伤通路仍未完全阐明ꎬ故目前尚缺乏AKI向CKD转变有效预防及治疗手段ꎬ因此需深入研究肾小管上皮细胞的损伤途径ꎬ早期采取干预措施保护肾小管上皮细胞ꎬ可能阻断AKI向CKD进展ꎬ改善AKI预后ꎮʌ参考文献ɔ[1]㊀NielsenPMꎬLaustsenCꎬBertelsenLBꎬetal.Insitulactatedehy ̄drogenaseactivity:Anovelrenalcorticalimagingbiomarkeroftubularinjury?[J]AmJPhysiolRenalPhysiolꎬ2017ꎬ312(3):F465 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驱动肾小管间质纤维化的新机制
张燕妮;段宇鑫;柏艺;俞瑾瑶;孙佳怡;王泽洁;李玲;叶啟发
【期刊名称】《中国临床药理学与治疗学》
【年(卷),期】2024(29)3
【摘要】肾纤维化,尤其是肾小管间质纤维化,是所有慢性肾脏疾病进展为终末期肾病的最常见途径。
肾小管上皮细胞在受到慢性损伤后会发生糖脂代谢改变、未折叠蛋白反应、自噬和衰老、上皮细胞-间充质转化和细胞周期G2/M期停滞等几种适应性反应。
修复机制适应不良,会诱导产生肾小管间质纤维化。
本文将讨论肾小管上皮细胞的这些适应性反应驱动肾小管间质纤维化的分子机制,为探寻肾小管间质纤维化新的药物作用靶点提供参考。
【总页数】6页(P348-353)
【作者】张燕妮;段宇鑫;柏艺;俞瑾瑶;孙佳怡;王泽洁;李玲;叶啟发
【作者单位】武汉大学中南医院
【正文语种】中文
【中图分类】R965.2
【相关文献】
1.肾小管上皮细胞向间质细胞转化与肾小管间质纤维化的关系
2.百令胶囊对肾小管间质纤维化大鼠肾小管上皮-间质转分化的干预作用(英文)
3.水飞蓟素对肾小管间质纤维化大鼠肾小管上皮-间质转分化的干预作用
4.水飞蓟素对肾小管间质纤维化大鼠肾小管上皮-间质转分化的干预作用
5.百令胶囊对肾小管间质纤维化大鼠模型肾小管损伤的保护作用
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肾间质纤维化的研究进展及分析摘要】肾小管间质纤维化是慢性肾脏病进展为终末期肾病的共同通路,临床上对终末期肾病只能靠透析或者肾移植来维持生命,因此了解肾间质纤维化病因及其发病机制对于延缓慢性肾脏病进展具有重要意义。
【关键词】慢性肾脏病;肾间质纤维化;研究进展【中图分类号】R586 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2019)09-0220-011.研究背景肾间质纤维化是指在各种原发性及继发性致病因素下所导致细胞外基质(extracellular matrix ECM)异常增加,降解减少,沉聚于肾小球/肾间质内,引起肾脏组织形态学改变,导致肾单位丢失,肾小球硬化和肾间质纤维化。
肾间质纤维化是各种不同病理类型肾病进展为终末期肾病的共有的病变过程。
动物实验和临床实验都证明了肾间质损伤程度加剧慢性肾脏病的恶化[1]。
进入终末期肾脏病之后,患者需要长期透析或肾移植来维持生命。
2.肾间质纤维化的致病因素肾间质纤维化病因多种多样,临床上常见接触药物或毒物所致肾间质炎症,例如随着造影剂在临床上应用增加,造影剂所造成的肾间质纤维化,也常见于先天性遗传疾病,急性肾间质肾炎持续进展,尿路堵塞,感染,肿瘤,免疫性疾病和代谢性疾病等[2]。
3.肾间质纤维的发病机制3.1 细胞因子、炎症细胞与肾间质纤维化在慢性肾脏病发生发展过程中都存在各种各样的细胞因子参与,并相互作用。
如涉及的核因子、肿瘤坏死因子(TNFa)、白细胞介素1(IL-1)、血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)、TG Fβ、结缔组织生长因子(CTGF)、单核细胞化学趋化蛋白(MCP-1)、醛固酮等均参与了肾间质纤维化的进展[3-4]。
正常肾间质组织中有少量的巨噬细胞和T细胞浸润,它们可以起到清除感染物质并促进组织修复。
而肾病患者肾间质的巨噬细胞数目明显增多,同时可以产生各种细胞因子,导致组织损伤和纤维化[5]。
抑制肾组织中的巨噬细胞的表达及抑制巨噬细胞激活的细胞因子可以减轻肾间质纤维化[6]。
肾损伤的病理生理机制与治疗策略肾损伤指的是肾脏组织受到某种因素的损伤而导致肾功能受损的疾病。
肾损伤是一种常见的疾病,其病理生理机制与治疗策略备受关注。
一、病理生理机制1.肾小管细胞损伤肾小管细胞是肾脏中的重要细胞,主要负责对体液和代谢产物进行调整和排泄。
当肾小管细胞发生损伤时,会导致被毒素和代谢产物在体内堆积,从而导致肾小球损伤,进而影响肾功能。
2.肾小球受损肾小球是肾脏中的重要结构之一,主要负责滤过血液。
当肾小球受到某些因素的损伤时,其滤过功能会下降,导致血液中的废物不能被及时排除,从而加重肾损伤。
3.肾缺血再灌注受损肾缺血再灌注受损是指在肾血流缺乏的情况下,再次灌注后,肾脏受到损伤。
这种情况在肾移植等手术中较为常见,需要及时处理,以减少肾脏损伤。
二、治疗策略1.预防措施预防肾损伤的最好方式是通过健康生活方式,包括控制体重,避免吸烟和饮酒等不良习惯,以及适量运动,保持良好的心理状态。
2.药物治疗药物治疗是治疗肾损伤的重要手段之一。
常用的药物包括抗生素,利尿剂等。
但是,需要注意的是,这些药物会对肾功能造成一定程度的影响,需要谨慎使用。
3.手术治疗手术治疗是治疗肾损伤的最后手段。
包括肾移植等手术。
需要严格掌握手术时机和操作技巧,以避免肾脏损伤加重。
4.中医治疗中医治疗是治疗肾损伤的另一种方法,包括中药、推拿、针灸等。
中医治疗是一种有效的方法,但是需要根据具体情况选取合适的治疗方法,以确保治疗效果。
总之,肾损伤是一种严重的疾病,需要及时并科学地治疗。
在日常生活中,应注意健康生活方式,保持积极乐观的心态,以及定期接受体检,以及时发现和预防肾损伤。
肾脏纤维化(5篇)肾脏纤维化(5篇)肾脏纤维化范文第1篇肾脏疾病与高血压关系非常亲密。
肾脏疾病会引起高血压,高血压也会引起肾脏疾病。
第6届国际高血压及相关疾病学术研讨会议显示:全国各大城市高血压患病率为15%。
我国约有1.6亿高血压患者。
临床上90%的肾衰患者合并有高血压。
过去10 年中,美国终末期肾病(ESRD)发病率以大约每年9%的速度增长,其中高血压引起的ESRD 新患者占28%[1]。
肾脏纤维化是慢性肾脏疾病进展的最终结果,是导致ESRD的主要缘由之一。
肾脏纤维化与高血压互为因果,假如不加以掌握则会恶性循环。
因此减轻肾脏纤维化,掌握高血压,打破此恶性循环是治疗终末期肾脏疾病与高血压的重要环节。
本文将阐述肾脏纤维化的发病机理及其与高血压的相互关系。
1 肾脏纤维化形成机制1.1 肾脏纤维化的发生过程目前认为肾脏纤维化的进展过程主要分为四阶段[2]。
第一阶段是细胞的活化和损伤,炎症损伤引起肾小管上皮细胞的活化及肾间质单核-巨噬细胞的浸润;其次阶段是促纤维化因子的释放,包括细胞因子、生长因子、血管活化因子和趋化黏附因子;第三阶段是纤维化的形成,表现为基质蛋白合成增多,降解削减,导致基质蛋白在肾间质沉积;第四阶段是肾脏结构和功能的损伤,主要是细胞外基质(extracellular matrix,ECM)在肾脏的沉积所致。
此阶段肾小管四周毛细血管堵塞,有效肾单位进行性削减,肾小球滤过率持续下降。
1.2 肾脏纤维化发生的主要机制肾脏纤维化的形成是一个缓慢的动态过程,主要由肾脏细胞、纤维化因子、ECM等相互作用而产生。
1.2.1 肾脏纤维化形成过程的参加细胞1.2.1.1 成纤维细胞成纤维细胞是肾间质的固有细胞之一,肾间质积聚的基质蛋白主要是Ⅰ型和Ⅲ型胶原以及纤维连接蛋白(fibronection,FN),主要由成纤维细胞合成[3]。
正常状况下大多数成纤维细胞处于静止状态,只有小部分细胞参加基底蛋白的合成和沉积。
肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤在肾间质纤维化中的作用及机制,临床医学-
[摘要] 目的 探讨肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤在肾间质纤维化中的作用机制。 方法 2015年6~12月期间,于本地动物实验中心选取60只健康雄性大鼠,根据处理方法的不同将其分为实验组和对照组,其中实验组行左侧输尿管结扎术,对照组则仅接受左侧输尿管游离,14 d后对两组大鼠的左侧肾脏中线粒体相关基因的表达情况、肾脏功能等参数进行检测分析。 结果 实验组大鼠术后14 d mtDNA(1.49±0.12)、NRF1(1.87±0.17)、PGC1a(1.76±0.21)、Drp1(2.49±0.24)、Mfn2(2.45±0.27)的表达水平均明显高于对照组(1.07±0.23、1.11±0.29、1.05±0.32、1.14±0.35、1.17±0.14),差异具有统计学意义(P 0.05);术后14 d,实验组大鼠肾脏组织中的COX(2.61±0.27)明显高于对照组的(1.07±0.19),SOD较对照组明显降低(0.55±0.16 vs 1.07±0.18),其RIF指数(22.76±1.39)明显高于对照组的(0.81±0.16),差异具有统计学意义(P 0.05)。 结论 在肾间质纤维化中肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤发挥着十分重要的作用,缺氧所造成的线粒体氧化损伤会造成肾小管功能受损,引起大量致纤维因子的产生,并从多途径引起肾间质纤维化。 [关键词] 肾间质纤维化;肾小管上皮细胞;线粒体氧化损伤;肾小管功能 [Abstract] Objective To discuss the effect and mechanism of mitochondria oxidative damage in renal tubular epithelial cells on renal interstitial fibrosis. Methods A total of 60 health male rats were selected from a local animal experimental center from June to December 2015 and divided into study group and control group. Rats in the study group were given left ureteral obstruction, while those in the control group were only given left ureteral mobilization. Parameters including the expression of genes in mitochondria and renal function of the left kidney were detected and analyzed after 14 days. Results At 14 d after surgery, the expression levels of mtDNA (1.49±0.12), regenerating gene (1.87±0.17), interrupted gene(1.76±0.21), and fusion gene(2.49±0.24, 2.45±0.27) in the study group were all significantly higher than those(1.07±0.23, 1.11±0.29, 1.05±0.32, 1.14±0.35, and 1.17±0.14) in the control group(P 0.05). The level of COX (2.61±0.27) in kidney tissues in the study group was significantly higher than that(1.07±0.19) in the control group, while the level of SOD was significantly lower than the control group(0.55±0.16 vs 1.07±0.18). The RIF index (22.76±1.39) in the study group was significantly higher than that (0.81±0.16) in the control group (P 0.05). Conclusion Mitochondria oxidative damage in renal tubular epithelial cells has a significant effect on renal interstitial fibrosis. Mitochondria oxidative damage caused by anoxia may lead to functional impairment of kidney tubules, inducing a large number of fibrosis factors and resulting in renal interstitial fibrosis from multiple pathways. [Key words] Renal interstitial fibrosis; Renal tubular epithelial cell; Mitochondria oxidative damage; Renal tubular function 绝大部分慢性肾脏疾病均存在肾间质纤维化表现,如间质细胞外基质和小管基底膜成分出现定量及定性改变、肌纤维母细胞聚集、肾小管萎缩等[1]。目前大量研究均指出,在肾小管基膜破坏过程中,患者多存在肾小管上皮细胞转化为肌纤维母细胞样细胞现象,继而引起间质区出现大量细胞外基质(engine control module,ECM)沉积,引发肾小管萎缩,最终造成间质纤维化病损[2,3]。本次研究在2015年6~12月期间通过建立大鼠模型,旨在探讨肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤在肾间质纤维化中的作用机制。现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取21日龄SD雄性成年大鼠60只,由本地动物实验中心提供,实验动物生产许可证号为SCXK2015-0002。将其随机分为对照组和实验组,实验组大鼠30只,平均体重(221.9±12.4)g,对照组大鼠30只,平均体重(216.7±13.5)g,两组大鼠的日龄、体重等一般资料比较差异无统计学意义(P 0.05)。其中对照组接受左侧输尿管游离,实验组大鼠接受左侧输尿管结扎术。 1.2 方法 1.2.1 模型制备方法 实验组:取10%水合氯醛(0.03 mL/kg)对大鼠行腹腔注射麻醉,在手术台上对其行右侧卧位固定,剪除体毛后对手术区进行消毒,取左侧腹切口,将皮肤、肌肉和腹壁各层逐层切开,使左侧输尿管暴露并对其进行分离,使用5-0丝线对其进行结扎并离断输尿管,逐层缝合完成手术。对照组大鼠仅对左侧输尿管进行游离,但不进行结扎和离断。 1.2.2 检测方法 术后14 d摘取两组大鼠左侧肾脏,并对其 进行处理,对下述指标进行检测:①线粒体基因表达水平:采用Real-time PCR技术度两组大鼠肾小管上皮细胞线粒体NRF1、PGC1a、Drp1、Mfn2和mtDNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的表达水平进行检测记录;②超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、环氧酶(cyclo-oxygenase,COX)水平:采用Real-time PCR技术对两组大鼠肾脏组织中的SOD和COX水平进行检测;③肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)指数:对大鼠肾脏组织进行Masson染色,其中胶原纤维呈绿色,对其中绿色数量进行统计;④对两组大鼠的肾组织羟脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)含量进行比较。 1.3 统计学方法 采用统计学软件SPSS18.0进行数据分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间结果比较进行t检验,P 0.05为差异具有统计学意义。 2 结果 2.1 两组大鼠线粒体基因表达水平比较 实验组大鼠术后14 d mtDNA(1.49±0.12)、NRF1(1.87±0.17)、PGC1a(1.76±0.21)、Drp1(2.49±0.24)、Mfn2(2.45±0.27)的表达水平均明显高于对照组,差异具有统计学意义(P 0.05),提示实验组大鼠肾脏组织中的线粒体具有较高活性。见表1。 2.2 两组大鼠术后14 d肾脏指标比较 术后14 d,实验组大鼠肾脏组织中的COX明显高于对照组,SOD较对照组明显降低,其RIF指数明显高于对照组,且实验组大鼠肾体比、肾脏Hyp含量均明显高于对照组,差异具有统计学意义(P 0.05)。见表2。 3 讨论 慢性肾脏疾病已成为严重威胁公众健康的常见慢性疾病,此种患者多以肾纤维化作为病理基础。Huising MO等[4]研究证实,在肾纤维化早期可采取有效措施促进其逆转,特别是对于肾间质和肾小管而言,其具有自我修复功能,在一定程度上可促进肾间质纤维化的逆转。 肾间质纤维化作为多种慢性肾脏疾病的终末期病例特点,在肾脏结构破坏过程中具有十分重要的作用,会造成间质毛细血管破坏、肾小管萎缩、成纤细胞增生和肾间质中细胞外基质的积聚[5-7]。相关资料显示,肾间质纤维化主要从以下四个方面实现:细胞损伤及活化、促炎因子和致纤维化因子产生、纤维化形成、肾脏结构和功能丧失,在此过程中,肾小管上皮细胞损伤和功能不全占据着十分关键的位置[8,9]。临床研究证实,缺氧性损伤会造成肾小管上皮细胞损伤,主要由于肾小管上皮细胞具有高溶转运活性特征,对于线粒体能量供给具有较高要求,缺氧会造成线粒体氧自由基产生增多,与线粒体膜结合造成其通透性改变[10-13]。从而引起细胞色素C由线粒体进入细胞浆,引发细胞损伤途径。左侧输尿管结扎会造成肾脏组织出现血流动力学改变,引起组织发生缺氧缺血性损伤,从而导致肾间质纤维化的发生[14]。 在本研究中,通过对大鼠左侧输尿管进行结扎以模拟肾小管上皮细胞线粒体氧化损伤,通过对两组小鼠肾脏组织中线粒体的基因表达情况进行检测,结果显示实验组大鼠的mtDNA、NRF1、PGC1a、Drp1、Mfn2表达水平均明显高于对照组(P 0.05),提示在实验组大鼠中存在显著的肾脏线粒体活性增强表现,表明模型建立成功。