楊順良 譚建明

腎臟是一個高度復(fù)雜的器官，由超過30種以上不同類型的細胞組成，如腎小管上皮細胞、間質(zhì)細胞、腎小球細胞和血管細胞等。這些細胞和組織的增殖速率、更新和再生的能力差異較大，即使是腎單位的不同成分，增殖能力也各不相同。腎小球臟層上皮細胞（或足細胞）屬終末分化類細胞，幾乎沒有增殖能力。若足細胞因壞死、凋亡或分解而失去，鄰近的足細胞不會通過增殖來替代，而近曲小管正常生理狀態(tài)下能緩慢更新，一旦發(fā)生損傷，腎小管細胞即發(fā)生廣泛性的增殖?，F(xiàn)在有6.5﹪～10.0﹪的普通人群患有不同程度的腎臟疾病，許多難治性腎臟疾病即使積極治療，最終仍然進入尿毒癥階段。干細胞治療是一種很有潛力的治療方法。隨著研究的深入，采用干細胞（外源性、內(nèi)源性和重編程）治療腎臟疾病已取得相當多的進展，本文就外源性干細胞和重編程細胞方面的內(nèi)容作一綜述。

一、骨髓來源細胞

很久以來，骨髓就是干細胞的來源之一。骨髓包含多種干細胞，如造血干細胞( haematopoietic stem cells,HSCs )、間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stromal cells,MSCs )、內(nèi)皮祖細胞（endothelium progenitor cells,EPCs）、多能成體祖細胞和其他細胞群，被認為可以向多種組織器官分化，如肝臟、肺、胃腸道和皮膚的上皮細胞，以及中胚層組織，如骨、軟骨、肌腱、脂肪、肌肉和心肌細胞，可以形成腎小管上皮細胞、系膜細胞、足細胞、血管內(nèi)皮細胞和間質(zhì)細胞。

骨髓來源細胞參與正常腎上皮細胞的更新[1]。Imasawa 等[2]觀察到，患有自發(fā)性IgA腎病小鼠，用采自未感染小鼠骨髓進行骨髓移植術(shù)后，IgA腎病有所改善。為了探討骨髓來源細胞的腎保護作用，F(xiàn)ang等[3]將增強型綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)標記的雌性骨髓造血干細胞和培養(yǎng)好的克隆性雄性MSCs同移植給接受過致死性放射線照射的雌性小鼠，并在移植術(shù)后4周誘導(dǎo)急性腎損傷，發(fā)現(xiàn)2周內(nèi)造血干細胞和MSCs均能穩(wěn)固地植入骨髓和脾臟，但只有造血干細胞能在腎小管中被檢出，并參與腎小管的再生。另一項研究則是全骨髓移植術(shù)后16周，建立缺血再灌注模型，發(fā)現(xiàn)來源于供體骨髓的細胞主要位于髓質(zhì)外部的腎小管，而皮質(zhì)部未見明顯增加，提示外源性骨髓干細胞可以選擇性地修復(fù)髓質(zhì)外部的大部分腎小管壞死[4]。Lin等[5]將轉(zhuǎn)基因小鼠骨髓中造血干細胞分離出來，并純化出Lin-Scal-1+ckit+細胞，經(jīng)靜脈注入到同系成模的腎臟缺血再灌注損傷雌性小鼠體內(nèi)，1周后在受體小鼠腎臟，尤其在腎近曲小管S3段可見供體骨髓的標記，說明骨髓細胞參與了腎小管最易損傷和再生修復(fù)的部位。

為了評價骨髓來源干細胞動員對腎臟的影響，Poulsom 等[6]采用Y-染色體原位雜交的方法，雄性小鼠的骨髓移植給已行骨髓滅活處理的同系雌性小鼠，發(fā)現(xiàn)移植術(shù)后的雌性小鼠腎小管上皮和腎小球足細胞Y-染色體表達陽性，說明受者腎臟存在供體骨髓來源的細胞，且骨髓來源細胞具有轉(zhuǎn)分化為腎上皮細胞和腎小球系膜細胞的能力。Gupta 等[7]將雄性鼠HCSs 移植給急性腎小管壞死的雌性鼠后，發(fā)現(xiàn)供者的干細胞不僅出現(xiàn)在受者壞死的近曲小管壁內(nèi)，而且還表達了正常近曲小管上皮細胞的標志物。

現(xiàn)已明確，骨髓歸巢至腎臟的能力與腎組織損傷有關(guān)，若腎臟不存在損傷，則不能觀察到這種情況的發(fā)生。骨髓來源細胞能進入到不同類型的腎細胞腔隙。有關(guān)細胞遷移的程度、轉(zhuǎn)分化與融合等問題正在研究中。Togel 等[8]發(fā)現(xiàn)腎臟損傷后腎內(nèi)間質(zhì)細胞衍生因子(stromal cells derviative factor，SDF-1)的表達升高，并與骨髓細胞表面SDF-1的受體 CXCR4 相互作用，誘導(dǎo)骨髓細胞進人腎臟參與修復(fù)。Zhang等[9]研究發(fā)現(xiàn)腎內(nèi)粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)在損傷后表達升高，可刺激骨髓細胞向腎內(nèi)移動。但 Togel 等[8]卻發(fā)現(xiàn)給予外源性 G-CSF 強迫骨髓細胞移動，只會加重急性腎功能衰竭。因此，G-CSF 是否在骨髓細胞向腎臟遷移過程中起有益作用仍無定論。

Ito 等[10]報道骨髓來源細胞可重建損傷后的腎小球系膜。該研究向接受骨髓移植的小鼠注射抗 Thy 抗體（腎間質(zhì)細胞特異性抗原），誘導(dǎo)成腎小球腎炎模型，以 GFP 為標記，觀察供體骨髓細胞的分布與分化情況，發(fā)現(xiàn)骨髓移植術(shù)后5 d ，腎小管間隙可見骨髓細胞呈均勻分布，注射抗Thy抗體后1周，病變腎小球中 GFP標記的骨髓細胞大量聚集，激光掃描顯微鏡顯示這些細胞對腎小球毛細血管提供結(jié)構(gòu)支持，提示骨髓可以在活體內(nèi)轉(zhuǎn)分化為間質(zhì)細胞。日本學(xué)者 Imasawa 等[11]用GFP標記的骨髓移植的方法觀察了骨髓干細胞向腎小球細胞的分化，在2～24周的觀察期內(nèi)，骨髓移植受體鼠腎小球內(nèi)的GFP陽性細胞呈時間依賴性增加，激光共聚焦顯微鏡顯示這些細胞位于腎小球的系膜區(qū)，免疫組織化學(xué)結(jié)果提示它們既不是巨噬細胞，也不是T淋巴細胞。將受體鼠的腎小球分離培養(yǎng)后，約84﹪的細胞呈結(jié)蛋白陽性，其中60﹪呈GFP陽性，在培養(yǎng)液中加入血管緊張素Ⅱ后，這些GFP陽性細胞產(chǎn)生收縮反應(yīng)，提示骨髓干細胞有分化成腎小球系膜細胞的潛能。在血管內(nèi)皮細胞方面，Du flield 等[12]對骨髓移植術(shù)后的小鼠建立腎損傷修復(fù)模型，發(fā)現(xiàn)在損傷修復(fù)過程中腎小管周圍的毛細血管內(nèi)出現(xiàn)新骨髓來源的內(nèi)皮細胞標記物表達。Held 等[13]在延胡索酰乙酰乙酸水解酶（fumaroylacetoacetate hydrolase，F(xiàn)ah）缺陷動物模型上觀察到，F(xiàn)ah+骨髓移植術(shù)后，能明顯替代受損的近曲小管上皮細胞，其中高達50﹪的修復(fù)緣自骨髓來源細胞與腎小管細胞的融合，而不是直接轉(zhuǎn)分化。而在膠原 4α3 缺陷的 Alport 綜合征動物模型的研究顯示，骨髓來源細胞可轉(zhuǎn)分化為足細胞和系膜細胞，骨髓移植能改善腎功能，減輕組織損傷，并伴隨膠原鏈缺陷的再表達和腎組織學(xué)與腎功能的改善。不過，Lin 和Duffield 等[5，14]認為，骨髓來源細胞對腎臟的修復(fù)能力相當?shù)?，利用表達增強型 GFP 和細菌 LacZ 基因的轉(zhuǎn)基因小鼠所進行的實驗顯示，新整合的腎細胞中，由骨髓細胞分化而來的僅占 8.3﹪，或者根本不存在。大部分增生的腎小管上皮細胞來自宿主自身。這些結(jié)果表明，腎小管再生是通過存活的腎上皮細胞去分化和增生而完成的。最近 Humphreys 等[15]在缺血再灌注動物模型上的研究結(jié)果進一步支持上述理論。

盡管有關(guān)骨髓來源細胞整合的研究結(jié)果尚不一致，但公認的是，骨髓來源細胞能有效地改善腎臟功能。在小鼠腎小球腎炎模型中，骨髓單個核細胞注入腎動脈后，能促進腎臟再生，這主要是骨髓來源細胞進入血管內(nèi)皮內(nèi)層和產(chǎn)生了血管生成因子的共同作用的結(jié)果。大量研究也表明，利用G-CSF、巨噬細胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，m-CSF）和干細胞因子（stem cell factor，SCF）進行患者自身骨髓干細胞動員，也能改善腎臟功能[16-17]。這類研究大多顯示，這是在缺血或毒性損傷后傳遞（或發(fā)送）生長因子，從而改善腎功能，研究者認為腎功能的改善是促進細胞增生和減少凋亡，同時減少中性粒細胞浸潤。并不是所有實驗結(jié)果均支持上述結(jié)論。Li 等[18]將未處理的雄性骨髓細胞輸注到雌性受者，骨髓細胞與近曲小管、升支、遠曲小管和集合管的整合，并未改善腎功能。他們認為全骨髓可能僅對腎小球損傷有效。骨髓也能作為 α-SMA（+）間質(zhì)成纖維細胞的來源之一[18-19]，這種成纖維細胞在腎纖維化發(fā)病過程中參與細胞外基質(zhì)的形成，骨髓來源細胞進入腎間質(zhì)后，有可能導(dǎo)致腎臟纖維化，這需要引起足夠重視。

最近關(guān)注于干細胞因子(stem cell factor,SCF) 和G-CSF 在單側(cè)輸尿管梗阻動物模型中的作用研究，發(fā)現(xiàn)增加骨髓動員并不會影響腎損傷、纖維化或炎癥細胞聚集[20]。不過，骨髓能為某些腎損傷疾病提供體液修復(fù)已得到公認。那么，是骨髓中的什么細胞具有體液修復(fù)作用？現(xiàn)在有大量的研究工作關(guān)注調(diào)節(jié)性免疫細胞在自身免疫性疾病、惡性腫瘤和移植耐受中的作用。腎臟炎癥可能是一系列損傷的后果，以腎小球或腎小管間質(zhì)內(nèi)炎性白細胞滲出為特征。腎小球腎炎明顯具有這一特點，公認是免疫介導(dǎo)的。最近各種不同腎損傷模型的研究已經(jīng)證實，調(diào)節(jié)性 T 細胞、M2 巨噬細胞、肥大細胞和樹突狀細胞在腎小球和腎小管間質(zhì)炎癥中具有保護作用[21]。中性粒細胞和T 細胞在缺血再灌注后急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）發(fā)生中發(fā)揮非常重要的作用，但是對巨噬細胞的作用知之甚少。在缺血性急性腎衰和單側(cè)輸尿管梗阻動物模型中，巨噬細胞的清除能減輕腎損傷程度，具體作用包括減輕炎癥，減少腎小管上皮細胞凋亡，以及減輕腎小管壞死嚴重程度。相反，核因子 kb是巨噬細胞功能分化的調(diào)節(jié)因子，它的抑制能重編程巨噬細胞，使它們產(chǎn)生強烈的抗炎作用，巨噬細胞將按經(jīng)典途徑被激活，并在體內(nèi)發(fā)揮抗腎小球炎癥的作用[22]。此外，用特殊細胞因子在體外對巨噬細胞處理證實，按經(jīng)典途徑激活的 M1 巨噬細胞可加重阿霉素腎病的慢性炎癥，而活化的 M2 巨噬細胞則減輕組織學(xué)破壞和功能損傷[23]。

二、MSCs

大量研究顯示，骨髓間充質(zhì)干細胞在腎損傷后再生過程中起主要的作用。Herrera 等[24]給C57/BL6小鼠肌肉注射丙三醇誘導(dǎo)急性腎功能衰竭后，灌注 GFP (+)間充質(zhì)干細胞，可見 GFP (+)間充質(zhì)干細胞集中分布于腎小管上皮，并表達細胞角蛋白。Morigi 等[25]發(fā)現(xiàn)接受骨髓間充質(zhì)干細胞治療的小鼠腎皮質(zhì)切片中，MSCs 不僅可以向腎小管上皮細胞方向分化，并且，腎小管細胞增長速度較未接受 MSCs 治療組快 4 倍，說明 MSCs 可以加速腎小管上皮細胞的再生。

Morigi 等[26]首先分析 MSCs 的腎保護作用，證實了人骨髓間充質(zhì)干細胞治療延長存活率的潛能。他們將人骨髓間充質(zhì)干細胞移植給伴發(fā)非肥胖糖尿病的嚴重聯(lián)合免疫缺陷?。╪onobese diabetic-serious combined immunodeficiency disease，NOD-SCID）小鼠，并以順鉑誘導(dǎo)急性腎損傷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MSCs能明顯地促進近曲小管細胞增殖，減少腎小管凋亡、壞死的數(shù)目和范圍，加快腎功能恢復(fù)。84﹪的骨髓間充質(zhì)干細胞定植在腎小管周圍區(qū)域，其余均勻分布在腎小管和腎小球。更進一步的是，接受間充質(zhì)干細胞治療的小鼠存活率第7天為 50﹪，第14天仍有 34﹪，而對照組在第7天即已全部死亡。說明骨髓間充質(zhì)干細胞不僅能保護急性腎損傷后的腎臟結(jié)構(gòu)與功能，還有延長存活率的可能。

Herrera 等[24]在甘油誘導(dǎo)的小鼠急性腎衰模型觀察到，骨髓間充質(zhì)干細胞能轉(zhuǎn)分化為腎小管上皮細胞，促進腎小管上皮增生。Qian 等[27]證明，將人骨髓間充質(zhì)干細胞與受損的小鼠腎臟組織共培養(yǎng)，能在體外使 MSCs 轉(zhuǎn)分化為腎小管上皮樣細胞，并高表達腎臟標志物細胞角蛋白 18 和水通道蛋白-1。Choi等[28]還發(fā)現(xiàn)，人骨髓間充質(zhì)干細胞能特異性歸巢至受損腎臟組織，并轉(zhuǎn)分化為腎小管上皮細胞，表達水通道蛋白-1和甲狀旁腺激素受體-1。此外，慢性腎衰模型的組織學(xué)證據(jù)顯示，骨髓間充質(zhì)干細胞治療有助逆轉(zhuǎn)腎小球硬化，改善腎功能，減輕腎臟損傷。Togel等[29]認為，自體和異基因 MSCs 治療急性腎損傷是安全有效的，能減輕后期腎臟纖維化，防止腎功能喪失，在此過程中，血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）起了關(guān)鍵性作用。

為了探討干細胞與腎炎的治療關(guān)系，Hayakawa等[30]將轉(zhuǎn)染 GFP 的小鼠MSCs 移植入實驗鼠， 5周后再為其靜脈注射響尾蛇蛇毒造成腎炎模型，經(jīng)免疫電子顯微鏡檢查及免疫組化分析發(fā)現(xiàn)，注射蛇毒后l～3 d 內(nèi)腎小球腎炎病變最重，此時有大量 GFP(+) 的細胞存在于腎小球內(nèi)，第7天時大部分 GFP(+) 的細胞消失，存留的一小部分 GFP(+) 細胞則表達擴增信號，并同時表達一種血管內(nèi)皮特殊性標志物-血栓調(diào)節(jié)素，第 7～42 天期間占所有腎小球細胞核總數(shù)的比例從 1.31﹪升至 2.24﹪，且這種水平至少穩(wěn)定 12 個月。第 42 天時腎小球結(jié)構(gòu)已接近正常。提示了 MSCs 能夠擴增內(nèi)皮細胞并參與腎小球重建。其他研究也表明，MSCs 能減輕化學(xué)性（甘油和順鉑）和缺血再灌注損傷，參與腎小球內(nèi)皮細胞和系膜細胞的重構(gòu)，減輕 Alport 綜合征的間質(zhì)纖維化，減少蛋白尿，加快腎臟形態(tài)學(xué)修復(fù)和功能恢復(fù)過程。2008年3月以來，有5項 MSCs 臨床試驗正在進行中，研究對象涉及心臟術(shù)后急性腎損傷、亞臨床排斥反應(yīng)、狼瘡性腎炎、活體腎移植和慢性移植物腎病。

目前對 MSCs 的腎臟修復(fù)機制存在不同意見。多數(shù)學(xué)者認為被修復(fù)的腎小管細胞中僅有一小部分是骨髓來源的 MSCs 。Mark 等[31]為葉酸誘導(dǎo)的腎臟損害的小鼠移植入正常鼠的骨髓干細胞，在移植術(shù)后 2、4、8周分別觀察到受者受損腎間質(zhì)及腎小球或新生腎小球胚芽中有大量來源于供者的細胞，但它們大部分表達為白細胞特征抗原 CD45，并且形態(tài)學(xué)也顯示為白細胞，模型中幾乎未發(fā)現(xiàn)供者源性的腎小管細胞。所以，認為這些來源于供者的骨髓干細胞可能只是起到表達特異信息，促進其修復(fù)的作用，此前一些實驗認為存在上皮細胞直接替代，實際上也許只是細胞融合。Togel等[32]用熒光標記 MSC 進行移植，僅移植術(shù)后 1～2 d 內(nèi)，在腎臟的微血管部位檢測到移植的細胞，第3天沒有檢測到移植細胞分化為腎小管上皮細胞和內(nèi)皮細胞；而在移植 24 h 后，可檢測到炎癥因子 IL-1β、TNF-α、IFN-γ 水平的降低，抗炎因子 IL-10、堿性成纖維細胞生長因子（basicfibroblast growth factor，BFGF）、轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor-α，TGF-α）和Bcl-2 水平的升高，提示 MSCs 對腎臟的修復(fù)作用不是通過直接分化為腎小管上皮細胞，而是依賴旁分泌復(fù)雜調(diào)控，影響受損腎臟的微環(huán)境，減輕損傷腎臟的炎癥反應(yīng)，刺激殘存的腎小管細胞去分化、增殖、遷移，以及最終分化為成熟的上皮細胞，保護腎臟功能。

最近的研究顯示，MSCs 是通過提供旁分泌和(或)內(nèi)分泌因子，來發(fā)揮對腎損傷的修復(fù)作用。Bi等[33]為旁分泌和內(nèi)分泌過程提供了研究證據(jù)，所選用的模型是順鉑誘導(dǎo)的腎損傷。該研究顯示，僅經(jīng)腹腔內(nèi)注射 MSCs 培養(yǎng)基即可獲得明顯的MSCs修復(fù)作用，說明 MSCs 產(chǎn)生的體液因子是腎修復(fù)所必需的，而不僅僅是 MSCs 本身。Imberti 等[34]認為這種體液因子是胰島素樣因子-1（insulin-like growth factor-1，IGF1），而Bi等則將其歸功于肝細胞因子（hepatocyte growth factor，HGF）、IGF1 和表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）。Togel等[35]報道 MSCs 所提供的腎保護作用，最關(guān)鍵的因子是VEGF。所有這些生長因子在腎臟中均有內(nèi)生性來源，那為什么腎修復(fù)能自發(fā)性產(chǎn)生，答案也許是腎損傷后存在炎癥環(huán)境。事實上，MSCs 的腎修復(fù)作用也可能是多因素的，可能包括表達抗凋亡因子，促進增生和緩解炎癥反應(yīng)。

全身和局部的炎癥狀態(tài)會影響 MSCs 定植至受損部位，因為 MSCs 表達大量酪氨酸激酶生長因子 CC 和CXC 化學(xué)增活素的受體[36]。研究表明，造血干細胞表達 SDF-1 受體[37]，人腎祖細胞表達CXCR4 和CXCR7[38]，組織受傷后干細胞衍生因子SDF-1上調(diào)，將導(dǎo)致造血干細胞和人腎祖細胞遷入，其中 CXCR4 和CXCR7 起著最基本的作用[37-38]，而先前認為 CD44/透明質(zhì)酸的相互作用，會使外源性 MSCs 遷移至受損的腎小管周圍區(qū)域，并促進腎臟再生[39]。

MSCs 免疫原性低，能夠逃避宿主的免疫監(jiān)視系統(tǒng)，在宿主體內(nèi)長期存活，還能夠抑制樹突狀細胞成熟，抑制 T 細胞增殖，是一類免疫特許細胞，避免了人體同種異體排斥反應(yīng)，加上 MSCs 免疫調(diào)節(jié)優(yōu)勢，盡管 MSCs 的體內(nèi)作用可能小于體外，但免疫豁免狀態(tài)增加了將其用于任一受者的可能性。利用 MSCs 進行腎修復(fù)的另一重要優(yōu)點是它能遷移至受損的腎臟部位。Herrera 等[39]發(fā)現(xiàn)受損腎臟透明質(zhì)酸表達增加，導(dǎo)致 MSCs 的遷移，因為MSCs表達透明質(zhì)酸（HA）、CD44受體。從缺乏 CD44 的小鼠分離出來的MSCs，不能定居至受損腎臟，因此，不能對損傷起到保護作用。

MSCs 也能從自體獲得，包括腎病患者，還可讓其攜帶已知的有益于腎臟修復(fù)的基因，成為一理想的載體。以往的研究證明，組織激肽釋放酶具有腎損傷的保護作用，最近，Hagiwara等[40]報道，使 MSCs 過度表達人體組織激肽釋放酶，這些修改后的 MSCs 表現(xiàn)出較單獨 MSCs 更良好的保護作用。這類“基因轉(zhuǎn)染技術(shù)”已被成功地用于提高那些被注入到梗塞心肌中的 MSCs 的存活率。研究發(fā)現(xiàn)，用溶血紅素加氧酶( heme oxygenase-1,HO-1)轉(zhuǎn)導(dǎo)后的 MSCs 修復(fù)能力更強[41]。在缺血再灌注損傷或化學(xué)性誘導(dǎo)的急性腎損傷動物模型的實驗研究中，MSCs 轉(zhuǎn)染后已經(jīng)顯示出一致的改善作用，但在慢性損傷模型中的有效性尚不清楚。有些研究發(fā)現(xiàn) MSCs 轉(zhuǎn)染對腎小球腎病模型有改善作用。但對嚴重的急性腎損傷，MSCs 轉(zhuǎn)導(dǎo)（修飾）后3個月，并未發(fā)現(xiàn)長期纖維化反應(yīng)的證據(jù)。

值得注意的是，一些針對慢性腎小球腎炎模型所進行的研究顯示，與 MSCs 注射相關(guān)的有益作用可能被某些副作用所抵消，如長期的腎小球內(nèi)的 MSCs 岐分化為脂肪細胞，以及伴隨的腎小球硬化[42]。另外一些研究表明，在腎小球損傷模型中，MSCs 并無益處。Ninichuk 等[43]利用小鼠Alport 綜合征模型，輸注提純的 MSCs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然 MSCs 確實能減輕間質(zhì)纖維化，但并不能防止纖維化進展。目前，MSCs 對腎臟的保護機制尚不明確，究竟是 MSCs 與受損細胞的直接整合，還是 MSCs 能分化為腎小管上皮細胞，或者通過促進腎臟分泌具有保護作用的各種因子，或刺激殘留的腎小管細胞增生，均有待進一步的研究。

三、胚胎干細胞

胚胎干細胞是從胚泡內(nèi)細胞團發(fā)育而來的，具有無限制自我更新和分化的潛能。有關(guān)胚胎干細胞的利用一直存在技術(shù)，以及倫理和道德問題。就技術(shù)而言，體內(nèi)注射這類多能干細胞會產(chǎn)生畸胎瘤。Yamamoto 等[44]證實，向裸鼠腹膜內(nèi)注射未分化胚胎干細胞，可形成畸胎瘤，瘤內(nèi)存在后腎間充質(zhì)相關(guān)結(jié)構(gòu)。但是，Steenhard 等[45]報道，50﹪的胚胎腎小管整合未分化胚胎干細胞后，并未形成畸胎瘤。

Kim和Dressler[46]發(fā)現(xiàn)鼠胚胎干細胞在視黃酸、苯丙酸諾龍和成骨蛋白-7（bone morphogenetic protein-7，BMP7）的刺激下，可直接分化為腎祖細胞，且注入胚胎腎培養(yǎng)體系后，這些細胞能與腎小管上皮整合在一起[47]。將胚胎干細胞直接注射進入鼠胚胎腎培養(yǎng)體系，也能使胚胎干細胞分化的腎小管表達 Na+K+ATP酶和近曲小管細胞標志物[45]，而裸鼠腹腔內(nèi)注射胚胎干細胞，則會形成畸胎瘤，該瘤包含后腎間充質(zhì)相關(guān)結(jié)構(gòu)[48]。Yamamoto等[48]在胚狀體外生性疣以及將胚狀體移植給成年鼠后所形成的畸胎瘤中，均檢測出早期腎發(fā)育基因的表達。然而，胚胎干細胞技術(shù)的臨床應(yīng)用受到阻礙，因為存在致瘤風險，以及法律與倫理問題。一項最新研究顯示，從人羊水中分離出來的干細胞注入胚胎鼠腎后，能形成早期腎單位結(jié)構(gòu)（腎囊、S-和逗點狀體）[49]。此類細胞能避開胚胎干細胞相關(guān)的倫理問題。但在應(yīng)用這類干細胞，以及處理同種異體干細胞的免疫排斥方面，依然存在困難。

四、重編程細胞

誘導(dǎo)多潛能干細胞(induced pluripotent stem cell,iPS)技術(shù)是干細胞研究領(lǐng)域近年來所取得的重大突破，路君[50]對該項技術(shù)相關(guān)內(nèi)容作了詳細介紹，本文不作贅述。iPS 誘導(dǎo)技術(shù)自誕生以來就備受矚目，隨著研究的不斷深入，iPS 的誘導(dǎo)方法被逐漸優(yōu)化，不斷取得重大技術(shù)突破。由于iPS 不需要卵母細胞或胚胎，在技術(shù)和理論上比其他細胞去分化的方法更有優(yōu)勢，短短幾年時間，制備用于疾病研究及治療的干細胞已成為可能，為再生醫(yī)學(xué)開辟了嶄新的研究領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，人們將有能力完成干細胞與體細胞的可逆轉(zhuǎn)換，并為患者個性化定制干細胞治療方案。

腎臟也許將成為細胞治療的主要適應(yīng)證之一。腎單位是腎的基本功能單位，在疾病中通常會受到嚴重損傷。理想的情況是創(chuàng)造腎單位的祖細胞，重演腎單位的發(fā)育及重建。雖然沒有證據(jù)表明，在產(chǎn)后的人腎中有殘余的腎再生區(qū)域，但仍存在通過重編程將終末的成人腎細胞逆轉(zhuǎn)為生腎帶的可能性。有充分的證據(jù)認為，腎小管上皮細胞在體外可重新轉(zhuǎn)分化[51]，這一現(xiàn)象與有腎臟疾病的體內(nèi)表現(xiàn)一致。

五、存在問題與展望

盡管人們在干細胞治療腎臟疾病方面的作用作了廣泛的研究，取得了相當大的進展，但至今仍有許多技術(shù)障礙。究竟選用何種干細胞也是個很難回答的問題；干細胞的定位和作用機制仍然不清楚；干細胞進入血循環(huán)后，如何通過腎小球基底膜屏障到達靶部位進行分化和修復(fù)，也是有待解決的問題。將干細胞注入脈管系統(tǒng)需要避免被脈管中的其他器官捕獲，細胞需要具備定植能力。已經(jīng)確定，至少有一些干細胞可以脫離脈管系統(tǒng)，但是干細胞在組織中出現(xiàn)，也并不意味者其有功能?；蛟S，只有在這些從干細胞分化得來的腎細胞能通過生物工程的手段進行改造或者制造新生器官的時候，才具有真正的價值。

由于骨髓干細胞較易獲得，因此仍是自體細胞替代治療的一個重要來源，更多的研究應(yīng)該側(cè)重于骨髓干細胞種類、劑量和移植部位的選擇。另外困擾干細胞治療發(fā)展的一個主要問題就是免疫排斥。雖然干細胞具有低免疫源性，但仍然存在著免疫排斥反應(yīng)，故如何避免免疫排斥反應(yīng)的影響，提高移植干細胞的存活率是最需要解決的問題。針對 MSCs 的免疫抑制作用是否更易誘發(fā)機體發(fā)生腫瘤和感染等的研究尚待補充。

目前的研究大多數(shù)采用動物模型，但由于研究的目的是用于治療人類腎病，所以動物實驗和人類狀況的相關(guān)性究竟怎樣，還有待探討。開展的臨床研究主要集中在 IgA 腎病及一些繼發(fā)性腎臟疾病，如狼瘡性腎炎和淀粉樣變腎損害、轉(zhuǎn)移性腎細胞癌等中應(yīng)用，且大多都處于探索階段。清楚的是，進展將依賴于對正常腎發(fā)育和腎組織更新以及其對損傷反應(yīng)的深入理解。腎臟疾病也許是干細胞治療的最佳適應(yīng)證。隨著干細胞的不斷深入，必將為腎臟疾病的治療提供一個全新的策略，并很有可能完全改變腎臟疾病的結(jié)局。

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