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干细胞治疗急性肾损伤:在改善肾脏功能、逆转损伤上具有巨大潜力
发布者: 发布日期:2025-08-18 00:00

急性肾损伤(AKI)作为一种临床常见的急危重症,以肾功能在短时间内急剧下降为特征。据统计,全球每年因急性肾损伤住院的患者超过1300万,其中部分患者会进展为慢性肾脏病甚至终末期肾病,给患者家庭和社会医疗体系带来沉重负担。目前,临床上针对急性肾损伤的治疗仍以对症支持为主,缺乏从根本上促进肾脏修复和再生的有效手段。


一,急性肾损伤(AKI)


肾脏作为人体重要的代谢和排泄器官,其结构和功能的完整性至关重要。急性肾损伤可由缺血、感染、药物毒性、手术创伤等多种因素引发,且病理过程复杂多样,涉及肾小管上皮细胞损伤、炎症反应激活、氧化应激增强、微血管障碍等多个环节。

当肾脏受到缺血、毒素等损伤因素刺激时,肾小管上皮细胞会发生凋亡、坏死或脱落,导致肾小管结构破坏和功能障碍。同时,损伤部位会释放大量炎症因子,招募中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞浸润,进一步加重肾脏损伤。此外,肾脏微血管内皮细胞损伤可引起微循环障碍,导致肾脏灌注不足,形成恶性循环,加剧肾功能恶化。

现有治疗方法虽然能在一定程度上维持患者的生命体征和内环境稳定,但无法有效逆转肾脏的结构性损伤和促进肾功能的恢复。肾脏替代治疗虽然能替代部分肾脏排泄功能,但无法修复受损的肾小管和肾小球结构,且长期应用可能引发感染、出血、心血管并发症等一系列问题。因此,寻找一种能够促进肾脏组织再生和功能修复的治疗方法,成为临床上亟待解决的难题。

二,干细胞的作用机制


干细胞治疗急性肾损伤的作用机制复杂且多样,主要包括以下几个方面:


1,
分化替代作用


干细胞在特定的微环境刺激下,可分化为肾脏固有细胞(如肾小管上皮细胞、肾小球内皮细胞等),替代受损或坏死的细胞,从而修复肾脏组织结构。


2,
旁分泌作用


干细胞能够分泌多种细胞因子、生长因子(如血管内皮生长因子、肝细胞生长因子等)和外泌体等生物活性物质,这些物质可通过调节炎症反应、抑制细胞凋亡、促进血管新生和细胞增殖等方式,为肾脏组织的修复创造有利环境。


3,
免疫调节作用


干细胞可通过调节免疫细胞(如巨噬细胞、T淋巴细胞等)的功能,减轻肾脏局部的炎症损伤,抑制过度免疫反应对肾脏的进一步破坏。


三,临床研究

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一篇由Pingping Wanyan等人发表在《Frontiers in Pharmacology》上的系统综述与网络Meta分析,旨在评估间充质干细胞(MSCs)在急性肾损伤(AKI)大鼠模型中的治疗效果,并探索最佳的移植策略。

该研究采用PRISMA指南进行系统综述,并通过网络Meta分析比较不同移植途径和剂量的MSCs对AKI大鼠模型的影响。研究团队从PubMed、Web of Science、Cochrane、Embase、CNKI、Wanfang、VIP和CBM等多个数据库中检索了相关文献,并根据纳入和排除标准筛选出50项随机对照试验。

这些研究涉及SD大鼠、Wistar大鼠、Lewis大鼠和Fisher344大鼠,其中大多数为雄性大鼠,体重在150-370克之间,年龄在6-16周。AKI模型包括肾动脉/静脉夹闭、甘露糖苷、脂多糖、顺铂和环磷酰胺等诱导方法。MSCs的移植剂量范围为0.5×10⁶至15×10⁶个细胞。


荟萃分析显示,间充质干细胞治疗能显著降低模型大鼠的血肌酐水平,大幅改善肾功能关键指标。尿素氮水平也有明显下降,进一步印证了肾功能的恢复。在肾脏组织层面,干细胞治疗使病理评分降低47%,显著减轻肾脏的结构性损伤。同时,炎症因子TNF-α和IL-6水平分别下降35%和41%,表明其能有效抑制肾脏炎症反应,减轻炎症介导的组织损伤。

机制研究表明,MSCs主要通过旁分泌作用而非直接分化为肾细胞发挥作用。例如,移植后MSCs在肾小管中极少检出,但能调节肾组织内生长因子(如HGF、EGF)和抗炎因子(如IL-4、IL-6)的表达。此外,细胞外囊泡(如外泌体)作为MSCs的分泌组分,在改善肾功能指标方面与完整MSCs效果相当(Scr改善无显著差异,P=0.127)。

研究结论表明,MSCs治疗显著改善AKI大鼠的肾功能(Scr、BUN降低)、减轻炎症反应(TNF-α下降)并促进肾小管结构修复(坏死评分降低)。其核心机制是旁分泌途径调控局部微环境。该研究为MSCs治疗AKI的临床转化提供了临床前证据支持,并建议未来研究优化MSCs来源及递送策略以提升疗效。

干细胞治疗为急性肾损伤修复带来了突破性希望。研究证实,其通过旁分泌机制调节炎症、促进肾脏自身修复,显著改善肾功能与结构损伤。目前,系统分析已明确疗效与优化方案,未来有望推动临床转化,真正实现器官功能再生,为患者带来康复新可能。

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