炎性細胞在急性腎損傷中作用的研究進展

陳開勇，李 靜，王緒山，朱 偉

急性腎損傷(acute renal injury，AKI)在入院患者中的發生率為1%，在住院患者中發病率高達11.6%，11%～67% ICU患者會發展為急性腎損傷，且病死率高達35.9%[1-2]。目前，透析是唯一的聯邦藥品管理局(Federal Drug Administration，FDA)批準的AKI治療方案。盡管間歇性血液透析(intermittent hemodialysis，IHD)和連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)被廣泛使用，重癥監護病房(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在AKI中的潛在機制，以便進行干預，滿足血液透析的需要，縮短AKI病程，減少AKI的遠端器官損傷，提高生存率。本文就中性粒細胞、淋巴細胞、自然殺傷T(natural killer T，NKT)細胞等炎性細胞在急性腎損傷中的作用進行分析。

1 中性粒細胞與AKI

中性粒細胞通過趨化因子的作用，可粘附于血管內皮細胞，進而其外滲入受損組織。浸潤于腎實質的中性粒細胞釋放活性氧 (reactive oxygen species，ROS)，損傷腎小管細胞。Raup-Konsavage等[3-4]研究表明，缺血、腎毒性及內毒素血癥引起的AKI均與腎臟中浸潤中性粒細胞的增加有關。Heinzelmann等[5-6]研究表明，中性粒細胞可引起腎小管損傷，并且在急性腎衰竭的發展中起重要作用。有研究表明，通過抑制細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)活性，可改善AKI的發展；還發現通過抗中性粒細胞血清抑制中性粒細胞的增加，可防止缺血性急性腎損傷的發生，提示中性粒細胞的浸潤與缺血性AKI密切相關[7]。然而，有研究表明，外周中性粒細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及白細胞介素(interleukin，IL)-8活性仍顯著增強，其并不能改善缺血性AKI[8-9]。Cocchiaro等[10]研究表明，由中性粒細胞釋放的組織蛋白酶對中性粒細胞保持介導炎癥作用及其誘導的腎組織損傷具有不可或缺的作用。總之，中性粒細胞在AKI中的作用還存有爭議，中性粒細胞較少患者仍可見AKI的發生，提示只是中性粒細胞耗竭不足以防止AKI的發生。

2 淋巴細胞與AKI

近年來，淋巴細胞在AKI中的作用是研究熱點。研究表明，在AKI模型中，淋巴細胞在先天性和適應性免疫反應中發揮重要調節作用[11]，CD4-/CD8-的小鼠對缺血性AKI具有保護作用。此外，T細胞CD4-/CD8-的純合裸基因(nu/nu)小鼠對AKI仍有保護作用，通過過繼免疫的方法將T細胞轉移至這些小鼠體內，又會引發腎損傷，從而進一步提示T細胞可能與AKI有關[12]。通過敲除小鼠CD4基因而保留CD8基因，進一步發現CD4-/CD8+小鼠可防止缺血性AKI 的發生，而過繼轉移CD4+ T細胞至這些小鼠體內可導致腎損傷再發，提示CD4+ T細胞與缺血性AKI有關[12]。另外，Jang等[13]研究表明，B淋巴細胞缺乏對缺血性AKI也具有保護作用。然而，Kinsey等[14]研究發現CD4+CD25+ FoxP3+調節性T細胞可抑制AKI的發生。調節性T細胞有很強的免疫抑制作用和抗炎特性，通過IL-10介導抑制先天性免疫反應，從而參與改善缺血性AKI[14]。研究發現采用抗CD25的單克隆抗體中和部分調節性T細胞，發現缺血性AKI加重，大量中性粒細胞及巨噬細胞浸潤腎臟。相反，調節性T細胞充盈可顯著減少腎損傷及白細胞聚集[14]。通過過繼轉移野生型調節性T細胞亦可顯著地防止AKI的發生[14]。因此，調節性T細胞對AKI具有保護作用，有可能成為治療AKI的新靶標。

3 自然殺傷T細胞與AKI

NKT細胞是一種獨特的淋巴細胞群，是先天免疫和適應性免疫之間的橋梁[15]。在小鼠腎臟缺血再灌注(ischemia-reperfusion，I/R)損傷3 h后NKT細胞升高，24 h后恢復到正常水平，并且NKT細胞可通過介導中性粒細胞小鼠抗人干擾素γ抗體產生，誘導早期腎損傷[16-17]。在小鼠腎臟缺血再灌注3 h后，腎臟CD1d限制性NKT細胞顯著升高[16]。通過給予抗體阻斷CD1d，或耗盡NKT細胞，小鼠的腎臟I/R損傷得到顯著改善[16]。然而，在另一個實驗性腎臟I/R小鼠模型中顯示，NKT細胞(尤其是II型NKT細胞)的缺乏加重了腎損傷，而NKT細胞的增加則減輕腎損傷[18]。在這項研究中，內源性糖脂3硫酸化半乳糖苷(硫苷脂)被用于誘導II型NKT細胞的活化，這表明在腎臟I/R損傷后，NKT細胞，特別是硫苷脂反應型II型NKT細胞對腎損傷具有保護作用[18]。進一步研究發現，雖然在正常人腎組織中NKT細胞數量罕見，但在急性腎損傷患者的腎組織中NKT細胞數量較多，并且NKT細胞的數量隨著急性腎小管壞死(acute tubular necrosis， ATN)的嚴重程度和腎活檢時間的不同而變化[18]。總之，NKT細胞可通過橋接兩大免疫系統，在急性腎損傷中發揮作用。

4 巨噬細胞與AKI

巨噬細胞來自于血液中的單核細胞，并以其吞噬作用而命名。除了吞噬作用，巨噬細胞產生炎性細胞因子，可以激活其他白細胞的活性[19]。腎臟缺血再灌注早期，巨噬細胞繼中性粒細胞后快速浸潤受損的腎臟[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胞可防止急性腎損傷，過繼轉移巨噬細胞又會導致急性腎損傷再發[21]。通過流式細胞術對浸潤于腎臟的巨噬細胞進行細胞內細胞因子染色，發現其產生大量炎性細胞因子，如IL-6、IL-12和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α等[22]。 I/R損傷是導致AKI發生的常見病因，因此，由巨噬細胞引發的炎癥反應可能在AKI中發揮重要作用。

5 樹突狀細胞與AKI

樹突狀細胞(dendritic cell，DC)主要的功能是誘導適應性免疫應答，特別是由T細胞介導的免疫應答。 DC細胞的前體來自骨髓，并從血流進入腎臟。在沒有諸如組織損傷或局部炎癥的“危險”信號的情況下，DC細胞保持不成熟狀態，并且不能上調共刺激分子。局部炎癥或組織損傷可誘導DC細胞成熟，導致其吞噬活性的喪失，共刺激分子表達上調，觸發其與T細胞的相互作用。在正常小鼠腎臟的間質中大量存在DC細胞[23]。在形態學、溶酶體含量、吞噬活性、殺微生物效應功能、T細胞共刺激分子的表達和活化T細胞的能力方面，腎臟DC細胞類似于脾DC細胞，但不同于腹膜巨噬細胞。腎DC細胞也表達主要組織相容性復合物(major histocompatibility complex， MHC) II類和共刺激分子[23]。 DC細胞在整個腎臟中形成連續的網絡[24]。已有研究表明，腎臟DC細胞在缺血性AKI中起重要作用[25]。在腎臟缺血-再灌注后，駐留的樹突狀細胞釋放TNF、IL-6、單核細胞趨化因子-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)和調解活化正常T細胞表達和分泌的(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細胞可顯著降低TNF水平，提示DC細胞介導的炎癥反應可能參與了急性腎損傷[26]。

綜上所述，中性粒細胞、淋巴細胞、NKT細胞等炎性細胞可產生大量促炎和抗炎細胞因子，進一步增加或減少腎臟炎癥，在AKI發生與發展中發揮重要作用。然而，炎性細胞粘附及浸潤導致缺血性腎小管上皮和內皮細胞損傷的機制尚未闡明，有待進一步研究。同時，目前臨床上對AKI的早期診斷仍缺乏有效的方法，通過對炎性細胞及其相互之間的關系在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。