急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是一组以肾小球滤过率迅速下降为特点的临床综合征。常见的病因包括缺血缺氧、药物中毒、脓毒血症等。住院患者AKI 发生率约2%～7%，ICU 内发生率更高（5%～10%），病死率高达50%以上。

　　在损伤因素的作用下，肾小管上皮细胞丢失正常的极性特征并大量坏死或凋亡，引起肾功能短期内快速进行性的下降。

　　尽管肾组织自身具有一定的再生修复能力，然而当损伤因素较重、较复杂或者持续时间较长时，肾组织在多种调控因素的作用下大多只能不完全修复，因而逐渐进展为肾纤维化、慢性肾病。

　　临床存活的AKI 患者中超过半数遗留不同程度的慢性肾脏病。近年来，有关AKI 后肾小管再生修复机制和诊治的研究不断增多，如何促进肾小管上皮细胞再生、延缓慢性化日益受到重视和关注，我们就其中的热点问题综述如下。

　　一、AKI后肾小管再生修复细胞的主要来源

　　AKI后受损的肾小管可以再生修复，但是参与修复的细胞究竟来源何处尚存争议。一系列研究结果提示肾组织内可能存在一定数量具有分化潜能的肾脏特异性的干细胞，可迁移至损伤部位分化为肾小管上皮细胞，恢复肾小管的形态和功能。

　　Oliver等认为肾**可能是肾脏的干细胞巢。他们往出生3 天的大鼠幼崽体内注射溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）并追踪其表达，两个月后在肾**的间质中定位了许多BrdU染色阳性的标记保留细胞。将这些细胞分离并原代培养可表达上皮标志蛋白ZO-1。

　　Maeshima等的研究进一步发现诱导大鼠缺血再灌注（I/R）AKI 后，这些BrdU 阳性的细胞迅速进入分裂周期并最终分化为上皮细胞，可能是参与小管修复细胞的重要来源。随后，其他研究人员先后在成人肾组织内发现了一些具有自我**及多向分化潜能的CD133+ PAX?2+ 、CD24+ CD133+PDX?干细胞。

　　体外扩增这些细胞并注入AKI SCID 小鼠可显著减轻模型动物的组织损伤。近期的研究结果提示，AKI后参与肾小管上皮再生修复的细胞更可能来源于近端小管本身。

　　Humphreys等应用遗传谱系分析技术构建转基因小鼠，用β-半乳糖苷酶（lacZ）和红色荧光蛋白标记小管上皮细胞，诱导I/R AKI模型后发现，50.5%髓质外带上皮细胞同时表达Ki67 和RFP；同样方法标记间质细胞，小管上皮细胞表达lacZ 无明显增加，提示残存小管上皮细胞增殖是肾小管上皮再生修复的主要群体。

　　之后，他们进一步使用DNA 类似物谱系分析的方法向小鼠体内注射CIdU和IdU标记不同的DNA 合成周期，以期发现肾内可能存在的干细胞。

　　结果显示诱导I/R AKI 模型后，皮质和髓质外带分裂的细胞主要由受损伤和去分化的上皮细胞组成，而且这种增殖是随机地自我**而并非少数干细胞选择性活化的产物。尽管他们在肾**部也定位到了一些具有干细胞特性的CIdU 和IdU 双阳性细胞，但这些细胞并不参与AKI后近端小管上皮的修复。

　　二、骨髓干细胞在AKI修复中的作用

　　2003 年Lin 等将lacZ 标记的雄性小鼠造血干细胞（HSC）移植入雌鼠体内并诱导I/R AKI 模型。4 周后在雌鼠肾小管检测到lacZ 阳性细胞，原位杂交进一步发现肾小管细胞内存在Y染色体，因而提出干细胞可用于AKI治疗的细胞替代理论。

　　在此同时，Kale 等发现I/R AKI 模型小鼠肾小管损伤区域存在骨髓来源的Lin- Sca-1+细胞，并可分化为肾小管上皮细胞替代先前坏死的小管；去除小鼠骨髓后同样诱导I/R模型动物的肾损伤程度加重，而如果将骨髓干细胞输回小鼠体内则可逆转这种效应；进一步提示了干细胞在AKI 小管再生修复中的治疗价值。

　　2004 年，Morigi 等将2×105 个从雄性小鼠骨髓中分离出来的间充质干细胞（MSC）静脉输入顺铂诱导的AKI 雌鼠体内后发现，与对照组相比，模型组小鼠尿素氮水平显著降低，肾小管损伤程度减轻，Ki67阳性细胞显著增多。

　　而且循环内的MSC 进入肾脏，原位杂交显示MSC 治疗的AKI小鼠近、远端小管均检测到Y染色体阳性细胞并有正常小管上皮标志蛋白表达，提示MSC 可分化肾小管上皮细胞参与AKI 再生修复过程。此后，有关HSC 或MSC 促进AKI 损伤后修复的研究屡见不鲜。

　　Yuan 等将过表达血管内皮生长因子（VEGF）的人胚胎MSC与TCMK-1肾小管上皮细胞共培养，通过促有丝分裂和抗凋亡途径显著减少顺铂引起的损伤；将这些细胞导入顺铂诱导的AKI裸鼠模型可促进细胞增生，减少细胞凋亡，增加小管周围毛细血管密度，增强MSC对AKI的治疗作用。

　　然而，随后有学者在骨髓移植后小鼠给予叶酸诱导肾损伤的实验中发现，移植受者小鼠体内并未检测到来源于供体骨髓细胞的肾小管细胞，这些移植的细胞分化成为多种间质细胞，许多形似白细胞，表达淋巴细胞抗原CD45。

　　但他们在体外进行的细胞实验却获得了与既往报道相似的结果。有学者应用遗传谱系分析的方法证实骨髓来源的干细胞虽具有肾保护作用，但其本身并不是参与AKI 损伤后组织结构修复的主体。

　　T?gel 等通过颈内动脉向大鼠体内多次注射106个MSC可显著改善I/R肾功能，减轻组织损伤，但除了注射当时在肾小球及毛细血管内检测到有荧光标记的MSC 细胞外，未检测到MSC分化为任何类型的小管或内皮细胞。

　　以上结果提示干细胞在AKI 的保护作用也可能通过一些复杂的旁分泌途径来实现。有研究报道将MSC 与顺铂处理的近端小管上皮细胞（PTEC）共培养后可检测到**1（IGF-1）mRNA 及蛋白表达显著升高；通过小干扰RNA 下调MSC细胞IGF-1表达则显著减少PTEC增殖，增加细胞凋亡；将这些MSC 细胞静脉注入顺铂诱导AKI 小鼠体内可限制MSC对肾功能和小管结构的保护效应，提示IGF?1可能参与调控MSC 的肾保护作用。

　　随后的研究发现，MSC 分泌的微泡可能是其肾保护作用的关键分子。这些微泡富含大量与间质表型、转录、增殖以及免疫调节有关的mRNA；其中可能的机制之一是通过微小RNA miR-126和miR-296 使静息状态的肾细胞发生重编程，进入增殖状态，参与肾组织再生修复。

　　三、AKI再生修复的其他调控

　　部分AKI 在损伤后可完全恢复正常的肾脏结构和功能。然而，在临床上超过半数存活的AKI 患者均遗留不同程度的慢性肾损害，一部分患者需终生接受透析治疗。

　　AKI 损伤后肾组织的不完全修复是AKI 向CKD 转化的主要原因。研究发现特异靶向作用于肾小管上皮细胞的损伤可造成组织的纤维化。

　　Grigic等利用特异表达于实质来源肾上皮细胞的启动子Six2 在小鼠肾PTEC 特异表达白喉毒素（DT）受体，随后给予DT 可高选择性地造成PTEC 损伤，尤其是位于球管连接部位以及S1 和S2 段的细胞。

　　先后3 次分别给予DT，每次间隔1 周。结果发现小鼠双肾可见显著纤维化、间质毛细血管丢失和肾小球硬化。除了肾小管上皮细胞外，多种细胞因子、生长因子和免疫细胞、细胞周期调节蛋白以及多条信号通路等也与AKI的修复以及慢性化的调控相关。

　　过去认为免疫细胞是参与炎性反应损伤以及纤维化形成的重要成员，但近年来研究提示其中的某些特定类型的细胞参与了AKI 的修复再生过程。I/R AKI 的肾内CD11c(+)F4/80(+)树突状细胞显著增多。

　　去除这些细胞后，肾损伤持续时间延长、细胞凋亡增多、炎性反应增强、小管细胞增生不良，而回输CD11c（＋）细胞可部分逆转受损的肾组织修复。TCRβ（＋）CD4（＋）CD25（＋）Foxp3（＋）调节T 淋巴细胞（Treg）可减少其他T 细胞亚型分泌促炎性细胞因子促进AKI 的修复过程。

　　利用基因工程手段对巨噬细胞进行改造，使其过表达抗炎因子IL-10可增强肾保护蛋白脂质运载蛋白2（lipocalin 2，Lcn2）表达，降低TNFα、IL-1β等促炎因子水平，促进肾组织再生，改善I/RAKI大鼠肾功能。

　　在AKI 患者体内以及甘露醇诱导AKI 小鼠修复期均可检测到巨噬细胞**蛋白（MSP）释放增加，可结合肾小管细胞RON 受体，促进细胞增殖；MSP 在体外可拮抗caspase和Fas的作用，抵抗顺铂诱导细胞凋亡。

　　除了对I/R有效之外，软骨低聚物基质蛋白血管生成素1（cartilageoligomeric matrix protein? angiopoietin-1，COMP-Ang1）可减轻LPS诱导脓毒血症AKI血管内皮损伤，减轻内毒素血症引起的炎细胞浸润、氧化应激反应以及血管通透性增加等反应，稳定平均动脉压，改善肾脏血流灌注。

　　向I/RAKI 小鼠体内注射集落**因子1（colony- stimulatingfactor, CSF-1）可促进肾组织愈合。肾小管损伤程度和纤维化程度减轻，肾功能显著改善。除了直接作用以外，CSF-1可以促进巨噬细胞和树突状细胞增生，促进巨噬细胞其向M2促愈合表型极化。

　　有关生长因子在AKI保护作用的研究并不少见，包括肝细胞生长因子（HGF）、表皮生长因子（EGF）、IGF 等。近来也有关于VEGF 以及成纤维细胞生长因子等促进AKI再生修复的报道。

　　然而，生长因子作用的靶点并不单一，而肾组织细胞构成复杂，提高其作用的靶向性对肾小管修复可能更具有治疗意义。

　　Ma等发现特异性敲除小鼠**管HGF 受体可促进单侧输尿管梗阻（UUO）AKI 小鼠间质纤维化形成、肾小管坏死以及间质炎细胞浸润；解除梗阻后小管再生能力减弱。信号通路在AKI 再生修复及慢性化的调控方面可能是多通路形成的复杂网络。

　　近年研究报道可能参与的信号通路包括：EGF受体（EGFR）、Notch、mTOR、Wnt、TGFβ/BMP通路等。EGFR 途径可促进AKI 损伤后的肾小管修复，参与调控肾小管上皮细胞损伤后的去分化和再分化；特异性敲除PTEC 上的EGFR 可延缓I/R AKI小鼠PTEC进入修复期。

　　Kobayashi等在I/R AKI大鼠受损肾近端小管发现Notch 通路分子Delta-1、Hes-1 及剪切Notch-2 表达升高；体外实验发现，Delta-1 可显著**NRK-52E 细胞增殖，提示Notch 通路参与了AKI 的肾小管再生。

　　mTOR 抑制剂雷帕霉素可抑制S6 蛋白激酶活化显著减少I/R 大鼠肾小管细胞增殖，增加凋亡，延缓肾功能恢复。Wnt 通路与AKI 再生修复也直接相关。特异性敲除肾小管上皮β-连环素可显著加重I/R 和叶酸导致AKI 小鼠肾损伤；而在PTEC 细胞特异性敲除其下游抑制性GSK3β可改善***急性毒性肾损伤小鼠的肾功能，改善存活，促进组织修复。

　　特异性激活肾小管上皮TGFβ信号可显著增加小管细胞凋亡/坏死，加重氧化应激，促进间质炎细胞浸润，促肾功能恶化。而在I/R、UUO等多种AKI小鼠模型发现TGFβ超家族另一重要成员BMP受体活化素样激酶3（activin?like kinase 3, Alk3）在肾损伤后表达升高；在小管上皮敲除其表达可增强Smad3 表达，促进上皮损伤和纤维化。

　　另有研究发现敲除肾脏高表达拮抗BMP 作用的子宫增敏相关基因1（USAG?1）可增加I/R 小鼠对肾损伤的耐受性。我们既往的研究发现上调LLC?PK1 细胞p18 表达可减少顺铂引起的细胞凋亡，p18基因敲除小鼠给予顺铂诱导AKI肾组织损伤较野生型显著加重。

　　Yang等在I/R、毒物以及梗阻性等多种小鼠AKI 模型中发现：肾小管上皮细胞G2/M 期停滞是触发纤维化形成的关键点之一。PTEC 的G2/M 期停滞可激活JNK 信号通路，上调TGFβ1、CTGF 等促纤维化细胞因子的mRNA 及蛋白表达。

　　给予JNK 抑制剂阻断JNK 通路给予p53 抑制剂或移除对侧肾脏绕开G2/M期停滞可逆转I/R AKI的纤维化形成。

　　四、结语

　　AKI的再生修复与预后密切相关，其过程受多种因素调控，是它们相互影响、共同作用的结果。如何促进肾组织修复，同时减少纤维化形成、延缓慢性化进程对AKI 的治疗具有重要意义。随着机制研究的逐渐完善和不断深入，以及肾脏靶向治疗技术的不断成熟，有望为改善临床AKI患者的预后开辟新的治疗思路和途径。