關(guān)于腎臟：腎臟位于身體后部，大約在髖骨上方10厘米處，正好在胸腔下方。它們是身體的過濾單元，維持血液中液體、礦物質(zhì)、鹽分和其他物質(zhì)的安全平衡。它們產(chǎn)生尿液以清除體內(nèi)的廢物和有害物質(zhì)。它們還產(chǎn)生幾種激素：促紅細(xì)胞生成素 (EPO)，作用于骨髓以增加紅細(xì)胞的產(chǎn)生；骨化三醇（活性維生素D3），可促進(jìn)鈣和磷酸鹽的吸收和利用，促進(jìn)骨骼和牙齒健康；和參與監(jiān)測(cè)和控制血壓的腎素酶。

腎臟的關(guān)鍵工作部件是腎單位。

腎單位由以下部分組成：

• 腎小球-過濾血液的致密毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)
• Bowman膠囊——包圍腎小球，捕獲從血流中濾出的液體并將其排入腎小管
• 腎小管——內(nèi)襯單層特殊細(xì)胞的細(xì)小管，其工作主要是在剩余廢液作為尿液離開身體之前將水和電解質(zhì)（例如鈉、鉀、氯化物和碳酸氫鹽）重新吸收到血液中。

顯示腎小管的腎組織顯微鏡圖像。一個(gè)小管突出顯示上皮細(xì)胞（藍(lán)色）、細(xì)胞核（綠色）和小管腔（深色中心）。

什么是腎臟疾病

腎臟疾病通常涉及對(duì)腎單位的損害，可以是急性或慢性的。在急性腎病中，腎功能會(huì)突然下降。它通常由大量失血或事故引起，并且通常持續(xù)時(shí)間很短，但偶爾會(huì)導(dǎo)致持久的腎臟損傷。

慢性腎臟病 (CKD) 定義為至少三個(gè)月內(nèi)喪失三分之一或更多的腎功能。在CKD中，腎功能會(huì)在數(shù)年內(nèi)惡化，并且由于其影響相對(duì)較輕，因此問題通常多年未被發(fā)現(xiàn)。與CKD相關(guān)的一些癥狀是：頭痛、疲勞、高血壓、瘙癢、體液潴留、呼吸急促。

然而，腎臟疾病可導(dǎo)致腎功能衰竭（腎功能低于10%）。一旦發(fā)生這種情況，患者需要透析或腎移植才能維持生命。老年、糖尿病、高血壓、肥胖和吸煙會(huì)增加患CKD的風(fēng)險(xiǎn)。目前至少有8%的歐洲人口（4000萬人）患有一定程度的CKD，這使他們面臨發(fā)生腎衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)數(shù)字每年都在增加，沒有足夠的器官捐獻(xiàn)者為這么多患者提供移植。這使得開發(fā)治療CKD的新治療方案變得越來越重要。

腎移植的需求正在增加。在西方世界，高血壓和II型糖尿病的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，并導(dǎo)致更高的腎病發(fā)病率。但是沒有足夠的供體器官來滿足這種日益增長(zhǎng)的需求。基于干細(xì)胞的療法可能提供另一種解決方案。

腎臟干細(xì)胞：科學(xué)家們?nèi)栽跔?zhēng)論成人體內(nèi)存在哪些腎臟干細(xì)胞，以及它們?cè)谀I臟的自然修復(fù)過程中扮演什么角色。在腎單位內(nèi)的許多地方發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞已被提議作為腎臟干細(xì)胞的候選者。存在此類干細(xì)胞的最有說服力的證據(jù)是在腎單位Bowman囊的尿極（上圖中以藍(lán)色標(biāo)記）發(fā)現(xiàn)了腎祖細(xì)胞 (RPC)。

這些細(xì)胞具有干細(xì)胞的一些關(guān)鍵特征，研究人員已經(jīng)證明它們負(fù)責(zé)產(chǎn)生足細(xì)胞——參與腎單位過濾工作的特殊細(xì)胞，需要在我們的一生中不斷更換。研究還表明，這些相同的 RPC 可能能夠產(chǎn)生在腎單位內(nèi)層中發(fā)現(xiàn)的第二種類型的特化細(xì)胞。以及腎臟干細(xì)胞，具有某些特征的細(xì)胞已從腎臟中分離出間充質(zhì)干細(xì)胞。

腎臟疾病和間充質(zhì)干細(xì)胞

許多不同類型的骨髓細(xì)胞已經(jīng)在動(dòng)物身上進(jìn)行了測(cè)試，并在臨床研究中用于治療腎臟疾病。在所有正在研究的細(xì)胞中，一種通常稱為間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)的細(xì)胞已顯示出迄今為止最有希望的結(jié)果。研究表明，MSCs可能能夠增強(qiáng)腎臟自我修復(fù)的內(nèi)在能力。

研究這些骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞 (bmMSC) 在腎臟疾病環(huán)境中的治療效果的研究人員表明，這些細(xì)胞可能會(huì)釋放蛋白質(zhì)，幫助腎細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制細(xì)胞死亡，并可能促進(jìn)腎臟自身的干細(xì)胞修復(fù)腎臟損傷。需要進(jìn)一步的研究來確定這些想法是否正確。使用bmMSC的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，以測(cè)試這些細(xì)胞在治療腎病患者中的有效性（ClinicalTrials.gov NCT02057965、NCT02387151）。

干細(xì)胞療法能為腎臟疾病提供什么幫助？

干細(xì)胞療法改善腎損傷的具體機(jī)制

1、分化功能：干細(xì)胞在體內(nèi)能定向往腎臟受損組織及慢性炎癥部位“歸巢”，通過分泌作用產(chǎn)生一系列轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子促進(jìn)內(nèi)源性干細(xì)胞分化為腎臟細(xì)胞，也可直接分化為腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞。

2、免疫調(diào)節(jié)：干細(xì)胞具有抗炎作用，通過旁分泌減輕腎小管上皮細(xì)胞的壞死及間質(zhì)炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)程度減輕，減少炎癥因子和趨化因子的表達(dá)。

3、組織修復(fù)：干細(xì)胞發(fā)揮抗氧化應(yīng)激、抗纖維化作用減輕腎臟組織損害，并分泌一系列生物活性分子修復(fù)損傷部位，提高腎臟供氧能力，提高腎功能。

最近，研究人員已經(jīng)能夠使用iPSC在非常早期的發(fā)育階段產(chǎn)生腎細(xì)胞。這些非常早期的腎細(xì)胞類似于胚胎中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞，這些細(xì)胞會(huì)在胎兒發(fā)育過程中轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K構(gòu)成腎臟的細(xì)胞。這些細(xì)胞可能具有制造腎小球和腎小管的潛力，它們是腎單位的組成部分。然而，在將此類細(xì)胞用于患者治療CKD之前，還需要進(jìn)行大量研究。

另一種器官置換方法也在研究中，可能在未來幫助腎病患者：使用器官支架生產(chǎn)完整的可移植器官。器官支架是去除了所有細(xì)胞的器官。剩下的是細(xì)胞外基質(zhì)——支持其形狀的器官部分。這種基質(zhì)可以用患者自己的細(xì)胞播種，這些細(xì)胞可以被仔細(xì)培養(yǎng)生長(zhǎng)和繁殖以重新覆蓋支架。通過使用患者自身的細(xì)胞，器官移植可能發(fā)生的免疫排斥并發(fā)癥會(huì)大大減少。這種方法的挑戰(zhàn)是識(shí)別和獲得正確類型的細(xì)胞來接種支架，特別是在具有由許多不同細(xì)胞組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的器官中。大鼠實(shí)驗(yàn)證明了這種方法的可行性。

今天干細(xì)胞治療腎臟疾病的臨床進(jìn)展怎么樣？

截止2023年2月，在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗(yàn)注冊(cè)庫(kù)clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊(cè)的有關(guān)干細(xì)胞治療腎病的臨床研究項(xiàng)目有113項(xiàng)。

腎臟是一個(gè)非常復(fù)雜的器官，由大量不同類型的細(xì)胞組成。要在實(shí)驗(yàn)室中制造一個(gè)新的腎臟，所有這些不同的細(xì)胞都需要以不同的方式產(chǎn)生并混合在一起，希望它們最終能重建一個(gè)功能性的腎臟。更重要的是，腎臟疾病有多種類型，不同的細(xì)胞受到影響，因此旨在替換患者腎臟內(nèi)受損細(xì)胞的治療需要為不同的患者提供不同類型的細(xì)胞。器官或細(xì)胞替代療法的研究正在進(jìn)行中，但這可能是一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)。

與此同時(shí)，在萬方數(shù)據(jù)通過“干細(xì)胞治療腎衰竭”關(guān)鍵詞檢索相關(guān)文獻(xiàn)，最終結(jié)果顯示有關(guān)干細(xì)胞治療腎病的基礎(chǔ)研究與臨床研究合計(jì)多達(dá)512條。

2016年至2019年，我國(guó)中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)撥款支持干細(xì)胞臨床研究涉及重癥急性腎損傷等多種疾病，并且國(guó)家衛(wèi)健委批準(zhǔn)了《臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療狼瘡性腎炎的隨機(jī)盲態(tài)平行對(duì)照多中心研究》的備案項(xiàng)目。

干細(xì)胞治療腎病的挑戰(zhàn)是什么？

研究腎臟發(fā)育、腎臟疾病和自然修復(fù)過程非常困難，因?yàn)槟I臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜且細(xì)胞種類繁多。

腎臟疾病可能是由腎臟中不同類型細(xì)胞的損傷引起的。干細(xì)胞治療只有在考慮到哪些細(xì)胞受損且必須更換時(shí)才會(huì)有效。

促進(jìn)自然修復(fù)途徑的細(xì)胞治療可能比細(xì)胞替代療法更早發(fā)生，但研究人員仍然需要更好地了解自然修復(fù)過程的工作原理，然后才能開發(fā)出治療方法。

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