炎性細(xì)胞在急性腎損傷中作用的研究進(jìn)展

陳開(kāi)勇，李 靜，王緒山，朱 偉

急性腎損傷(acute renal injury，AKI)在入院患者中的發(fā)生率為1%，在住院患者中發(fā)病率高達(dá)11.6%，11%～67% ICU患者會(huì)發(fā)展為急性腎損傷，且病死率高達(dá)35.9%[1-2]。目前，透析是唯一的聯(lián)邦藥品管理局(Federal Drug Administration，F(xiàn)DA)批準(zhǔn)的AKI治療方案。盡管間歇性血液透析(intermittent hemodialysis，IHD)和連續(xù)性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)被廣泛使用，重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit，ICU)患者AKI死亡率仍很高[2]。因此，需要更好地了解炎癥介質(zhì)在AKI中的潛在機(jī)制，以便進(jìn)行干預(yù)，滿足血液透析的需要，縮短AKI病程，減少AKI的遠(yuǎn)端器官損傷，提高生存率。本文就中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、自然殺傷T(natural killer T，NKT)細(xì)胞等炎性細(xì)胞在急性腎損傷中的作用進(jìn)行分析。

1 中性粒細(xì)胞與AKI

中性粒細(xì)胞通過(guò)趨化因子的作用，可粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞，進(jìn)而其外滲入受損組織。浸潤(rùn)于腎實(shí)質(zhì)的中性粒細(xì)胞釋放活性氧 (reactive oxygen species，ROS)，損傷腎小管細(xì)胞。Raup-Konsavage等[3-4]研究表明，缺血、腎毒性及內(nèi)毒素血癥引起的AKI均與腎臟中浸潤(rùn)中性粒細(xì)胞的增加有關(guān)。Heinzelmann等[5-6]研究表明，中性粒細(xì)胞可引起腎小管損傷，并且在急性腎衰竭的發(fā)展中起重要作用。有研究表明，通過(guò)抑制細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)活性，可改善AKI的發(fā)展；還發(fā)現(xiàn)通過(guò)抗中性粒細(xì)胞血清抑制中性粒細(xì)胞的增加，可防止缺血性急性腎損傷的發(fā)生，提示中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)與缺血性AKI密切相關(guān)[7]。然而，有研究表明，外周中性粒細(xì)胞的減少僅能使缺血性AKI小鼠血清肌酐稍微降低，但半胱天冬酶-1及白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-8活性仍顯著增強(qiáng)，其并不能改善缺血性AKI[8-9]。Cocchiaro等[10]研究表明，由中性粒細(xì)胞釋放的組織蛋白酶對(duì)中性粒細(xì)胞保持介導(dǎo)炎癥作用及其誘導(dǎo)的腎組織損傷具有不可或缺的作用。總之，中性粒細(xì)胞在AKI中的作用還存有爭(zhēng)議，中性粒細(xì)胞較少患者仍可見(jiàn)AKI的發(fā)生，提示只是中性粒細(xì)胞耗竭不足以防止AKI的發(fā)生。

2 淋巴細(xì)胞與AKI

近年來(lái)，淋巴細(xì)胞在AKI中的作用是研究熱點(diǎn)。研究表明，在AKI模型中，淋巴細(xì)胞在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[11]，CD4-/CD8-的小鼠對(duì)缺血性AKI具有保護(hù)作用。此外，T細(xì)胞CD4-/CD8-的純合裸基因(nu/nu)小鼠對(duì)AKI仍有保護(hù)作用，通過(guò)過(guò)繼免疫的方法將T細(xì)胞轉(zhuǎn)移至這些小鼠體內(nèi)，又會(huì)引發(fā)腎損傷，從而進(jìn)一步提示T細(xì)胞可能與AKI有關(guān)[12]。通過(guò)敲除小鼠CD4基因而保留CD8基因，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CD4-/CD8+小鼠可防止缺血性AKI 的發(fā)生，而過(guò)繼轉(zhuǎn)移CD4+ T細(xì)胞至這些小鼠體內(nèi)可導(dǎo)致腎損傷再發(fā)，提示CD4+ T細(xì)胞與缺血性AKI有關(guān)[12]。另外，Jang等[13]研究表明，B淋巴細(xì)胞缺乏對(duì)缺血性AKI也具有保護(hù)作用。然而，Kinsey等[14]研究發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+ FoxP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可抑制AKI的發(fā)生。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞有很強(qiáng)的免疫抑制作用和抗炎特性，通過(guò)IL-10介導(dǎo)抑制先天性免疫反應(yīng)，從而參與改善缺血性AKI[14]。研究發(fā)現(xiàn)采用抗CD25的單克隆抗體中和部分調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)缺血性AKI加重，大量中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)腎臟。相反，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞充盈可顯著減少腎損傷及白細(xì)胞聚集[14]。通過(guò)過(guò)繼轉(zhuǎn)移野生型調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亦可顯著地防止AKI的發(fā)生[14]。因此，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對(duì)AKI具有保護(hù)作用，有可能成為治療AKI的新靶標(biāo)。

3 自然殺傷T細(xì)胞與AKI

NKT細(xì)胞是一種獨(dú)特的淋巴細(xì)胞群，是先天免疫和適應(yīng)性免疫之間的橋梁[15]。在小鼠腎臟缺血再灌注(ischemia-reperfusion，I/R)損傷3 h后NKT細(xì)胞升高，24 h后恢復(fù)到正常水平，并且NKT細(xì)胞可通過(guò)介導(dǎo)中性粒細(xì)胞小鼠抗人干擾素γ抗體產(chǎn)生，誘導(dǎo)早期腎損傷[16-17]。在小鼠腎臟缺血再灌注3 h后，腎臟CD1d限制性NKT細(xì)胞顯著升高[16]。通過(guò)給予抗體阻斷CD1d，或耗盡NKT細(xì)胞，小鼠的腎臟I/R損傷得到顯著改善[16]。然而，在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)性腎臟I/R小鼠模型中顯示，NKT細(xì)胞(尤其是II型NKT細(xì)胞)的缺乏加重了腎損傷，而NKT細(xì)胞的增加則減輕腎損傷[18]。在這項(xiàng)研究中，內(nèi)源性糖脂3硫酸化半乳糖苷(硫苷脂)被用于誘導(dǎo)II型NKT細(xì)胞的活化，這表明在腎臟I/R損傷后，NKT細(xì)胞，特別是硫苷脂反應(yīng)型II型NKT細(xì)胞對(duì)腎損傷具有保護(hù)作用[18]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，雖然在正常人腎組織中NKT細(xì)胞數(shù)量罕見(jiàn)，但在急性腎損傷患者的腎組織中NKT細(xì)胞數(shù)量較多，并且NKT細(xì)胞的數(shù)量隨著急性腎小管壞死(acute tubular necrosis， ATN)的嚴(yán)重程度和腎活檢時(shí)間的不同而變化[18]?？傊琋KT細(xì)胞可通過(guò)橋接兩大免疫系統(tǒng)，在急性腎損傷中發(fā)揮作用。

4 巨噬細(xì)胞與AKI

巨噬細(xì)胞來(lái)自于血液中的單核細(xì)胞，并以其吞噬作用而命名。除了吞噬作用，巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子，可以激活其他白細(xì)胞的活性[19]。腎臟缺血再灌注早期，巨噬細(xì)胞繼中性粒細(xì)胞后快速浸潤(rùn)受損的腎臟[20]。而在腎臟缺血再灌注損傷之前，消耗腎臟和脾臟的巨噬細(xì)胞可防止急性腎損傷，過(guò)繼轉(zhuǎn)移巨噬細(xì)胞又會(huì)導(dǎo)致急性腎損傷再發(fā)[21]。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)對(duì)浸潤(rùn)于腎臟的巨噬細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子染色，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞因子，如IL-6、IL-12和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α等[22]。 I/R損傷是導(dǎo)致AKI發(fā)生的常見(jiàn)病因，因此，由巨噬細(xì)胞引發(fā)的炎癥反應(yīng)可能在AKI中發(fā)揮重要作用。

5 樹(shù)突狀細(xì)胞與AKI

樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)主要的功能是誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答，特別是由T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。 DC細(xì)胞的前體來(lái)自骨髓，并從血流進(jìn)入腎臟。在沒(méi)有諸如組織損傷或局部炎癥的“危險(xiǎn)”信號(hào)的情況下，DC細(xì)胞保持不成熟狀態(tài)，并且不能上調(diào)共刺激分子。局部炎癥或組織損傷可誘導(dǎo)DC細(xì)胞成熟，導(dǎo)致其吞噬活性的喪失，共刺激分子表達(dá)上調(diào)，觸發(fā)其與T細(xì)胞的相互作用。在正常小鼠腎臟的間質(zhì)中大量存在DC細(xì)胞[23]。在形態(tài)學(xué)、溶酶體含量、吞噬活性、殺微生物效應(yīng)功能、T細(xì)胞共刺激分子的表達(dá)和活化T細(xì)胞的能力方面，腎臟DC細(xì)胞類似于脾DC細(xì)胞，但不同于腹膜巨噬細(xì)胞。腎DC細(xì)胞也表達(dá)主要組織相容性復(fù)合物(major histocompatibility complex， MHC) II類和共刺激分子[23]。 DC細(xì)胞在整個(gè)腎臟中形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)[24]。已有研究表明，腎臟DC細(xì)胞在缺血性AKI中起重要作用[25]。在腎臟缺血-再灌注后，駐留的樹(shù)突狀細(xì)胞釋放TNF、IL-6、單核細(xì)胞趨化因子-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)和調(diào)解活化正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的(regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted，RANTES)趨化因子，而在缺血性腎損傷前耗竭DC細(xì)胞可顯著降低TNF水平，提示DC細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可能參與了急性腎損傷[26]。

綜上所述，中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、NKT細(xì)胞等炎性細(xì)胞可產(chǎn)生大量促炎和抗炎細(xì)胞因子，進(jìn)一步增加或減少腎臟炎癥，在AKI發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮重要作用。然而，炎性細(xì)胞粘附及浸潤(rùn)導(dǎo)致缺血性腎小管上皮和內(nèi)皮細(xì)胞損傷的機(jī)制尚未闡明，有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，目前臨床上對(duì)AKI的早期診斷仍缺乏有效的方法，通過(guò)對(duì)炎性細(xì)胞及其相互之間的關(guān)系在AKI作用中的深入研究有可能為臨床診斷與治療AKI提供新的線索和依據(jù)。