“逆转”肾病危机,干细胞让肾脏重焕活力

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生活提升,慢性病患病也随之提升


随着社会经济水平的飞速提高,我国糖尿病、高血压、肥胖等患者数量也在激增,这些疾病在很大程度上提高了我国慢性肾病患者的数量


CK-NET公布了2013-2017年的调查结果,预测到2025年我国透析人数的增长情况。从图中我们可以很清楚地看到,从2013年到2017年这5年透析人数迅速增长,透析总人数几乎增加了1倍。到2025年每一百万人里将有630名透析患者,总人数估计将达到87万例。

“逆转”肾病危机,干细胞让肾脏重焕活力(图1)


肾病,对人体有哪些影响


1、心血管并发症


心血管疾病是肾病患者最大的威胁之一,相当一部分肾病患者是因为合并心血管病而引起生命危险。心血管疾病作为我国居民健康第一杀手,肾病患者更要提高警惕,尤其是伴有这些危险因素的病人:①高血压;②糖尿病;③有心血管病家族史;④血脂紊乱;⑤蛋白尿;⑥贫血;⑦细胞外液容量负荷过重等。


2、脑血管意外


慢性肾脏病患者高血压发病率高达80%以上,严重高血压合并肾病如果治疗不及时,可能并发高血压脑病,诱发脑梗或脑出血等意外,其后果非常严重。尤其是系统性红斑狼疮和肾炎患者,极易并发脑病,常会出现疲劳乏力、头痛头晕、嗜睡、昏迷等症状。在尿毒症时期这种并发症称为尿毒症脑病,是神经系统最常见的危害。


3、血栓肾病


患者容易并发血栓的原因,主要是存在高凝状态,尤其是肾病综合症患者。与普通人群的发病率相比,肾病综合征尤其是膜性肾病患者动脉及静脉血栓的发病率要高得多,特别是肾静脉血栓。常见症状一般为血尿、腰痛和肾脏体积增大,严重情况下会致残


4、心律紊乱


研究显示,终末期肾病患者的心律失常和猝死的风险很高,尤其是进行血液透析时。再者就是肾病患者出现高度水肿、电解质紊乱,如高钾血症,会引发心律失常,严重者可导致心脏骤停。


5、尿毒症


这是不可避免的话题,肾病控制不好的最终结果便是进展至尿毒症。各种肾病都有进展为尿毒症的可能,特别是伴有大量蛋白尿和血压高居不下的肾病患者。除此之外,出现高度水肿、合并感染、药物损伤等情况下,还要当心急性肾衰竭。

“逆转”肾病危机,干细胞让肾脏重焕活力(图2)


“逆转”肾脏疾病,干细胞这样回答


多项干细胞研究指出,干细胞优异的抗发炎特性、自我再生能力,被证实在肾小球、肾小管有良好的组织修复功能。在临床指标中,有两大肾功能评估指数,也就是尿蛋白及血肌酐酸。


尿蛋白一旦上升,肾病病情便不容乐观、难以逆转,有极大可能走向肾衰竭,而血肌酐酸亦是反应肾功能最精准的指标之一。在近年动物研究中,发现注射干细胞或移植治疗慢性肾衰竭小鼠,结果显示能明显降低尿蛋白,并且血中的肌酐酸数值大幅降低,此结果也意味着,经过干细胞移植治疗,肾功能有机会获得大幅的改善。


凭借干细胞自我更新能力和巨大的增殖和分化潜力,在改善肾脏疾病的肾功能发展和结构修复开辟了新途径。越来越多的证据表明,干细胞主要通过替代受损组织和旁分泌途径发挥治疗作用。


在急性肾损伤 (AKI) 和慢性肾病 (CKD) 模型中获得的越来越多的结果表明,细胞疗法在修复肾损伤、保护肾功能和结构从而延长动物存活方面具有治疗潜力。


不同来源的干细胞改善肾脏疾病


近年来应用于改善肾病的干细胞有:胚胎干细胞、诱导多能干细胞、间充质干细胞、肾祖/干细胞,其中间充质干细胞开展的临床试验最多


胚胎干细胞:以自我更新和多向分化为特征的胚胎干细胞在细胞治疗和肾脏再生方面具有很大的前景。大量研究表明,小鼠胚胎干细胞 (mESCs) 可以整合到肾脏隔室中,这表明可能具有肾脏修复的功效。此外,胚胎干细胞暴露于肾脏规格所需的因素,如视黄酸、激活素A和骨形态发生蛋白 (BMP),会在体外诱导这些细胞分化为肾谱系细胞。


诱导多能干细胞:具有胚胎干细胞的许多再生特性的诱导多能干细胞被认为是胚胎干细胞的有效替代细胞来源。事实上,诱导多能干细胞可以保留原始细胞的遗传背景和特殊的表观遗传记忆,在细胞治疗、肾脏再生和其他生物医学应用中提供无可争辩的优势。


诱导多能干细胞被认为是缓解AKI和CKD肾组织损伤的有效手段,旁分泌途径可能是主要机制。使用iPSC衍生的条件培养基通过下调缺血再灌注大鼠的氧化应激反应来减轻AKI。


间充质干/基质细胞间充质干细胞的疗法是目前临床试验中最先进的基于干细胞的疗法。越来越多的证据表明,间充质干细胞在肾脏疾病中具有巨大的治疗潜力,包括急性肾损伤(AKI)、慢性肾病(CKD)、糖尿病肾病 (DN)、狼疮肾炎 (LN)、多囊肾病 (PKD) 和肾血管疾病 (RVD)。尽管尚未发现管理基于间充质干细胞的治疗的统一机制,但现有数据已经揭示了几种促进其使用的工作模型。

“逆转”肾病危机,干细胞让肾脏重焕活力(图3)


结论


无论使用何种来源或方法,例如胚胎干细胞、诱导多能干细胞、间充质干细胞或肾祖/干细胞,人们普遍认为,使用干细胞作为肾脏疾病的临床可行替代方案存在巨大希望。


使用各种细胞来源的干细胞改善各种肾病的临床研究进展已经证明了在急性肾损伤、糖尿病肾病和慢性肾脏病等中恢复正常肾功能的巨大希望。


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