肾衰竭(KF)是临床上常见的肾脏疾病，它是指各种慢性肾脏疾病发展到后期引起的肾功能部分或者全部丧失的一种病理状态。根据其发病时程，可进一步分为急性肾衰竭(AKF)和慢性肾衰竭(CKF)。
急性肾衰竭(AKF)又称为“急性肾损伤”，是指由各种原因引起的肾功能急剧下降的临床综合征，常伴有少尿并出现氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒等症状；慢性肾衰竭(CKF)是指在多种肾脏实质性疾病的基础上，由肾实质损害引起的慢性进行性肾功能减退，使体内代谢产物滞留，电解质紊乱，酸碱平衡受到破坏，常因肾小球滤过功能下降，表现为血清肌酐和血尿素氮升高、血钙下降及双侧肾脏体积缩小等症状。
近年来，随着各项医疗技术的发展，许多疾病均得到了有效控制。但是，肾衰竭这种疾病尚未得到有效治疗，相关的死亡率也没有得到明显的改善，其发病率甚至有逐年增高的趋势。好消息是，随着干细胞与再生医学的发展，给肾衰竭提供了新的方法。那么，干细胞治疗肾衰竭，在理论上究竟有什么依据呢？
干细胞何以能够治疗肾衰竭
根据现有的文献研究，干细胞治疗肾衰竭的作用机制可能表现为以下几个方面：
1、归巢并分化为肾脏实质细胞
同种异体或自体干细胞通过外周血管输注或经介入操作直接注入肾血管后，可通过迁徙和归巢聚集在受损肾组织从而发挥修复作用。Herrera等的研究证实，移植的间充质干细胞(MSC)在肾损伤模型中具有归巢至肾小球、间隙组织、小管周毛细血管及肾小管的能力。
干细胞归巢到受损肾脏组织后，可分化为肾小球细胞、肾小球系膜细胞、肾小管上皮细胞、内皮细胞、足细胞等肾脏实质细胞，代替受损细胞，修复受损肾脏组织。Perin等的研究表明，骨髓MSC可以分化为肾功能细胞类型，包括内皮细胞，上皮细胞和肌纤维母细胞。Li等实验发现，移植入的干细胞会迁移至受损部位，继而通过分化为肾小管上皮细胞而促进肾损伤修复，改善肾脏的功能。
2、激活内源性干细胞
移植的干细胞能刺激肾脏内源性干/祖细胞的再生，促进内源性的修复。肾脏是一个含有大量固有干/祖细胞，这些细胞在肾脏受到损伤时数量增加，一旦肾功能恢复，它们的数量又会降回基础水平。移植的干细胞可以分泌多种促生长的因子，如干细胞因子(SCF)、血管生成素1(Ang1)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、基质细胞衍生因子1(SDF-1)等，可以促进内源性干/祖细胞的产生和增殖，一旦使这些因子沉默会直接或间接的导致肾小管上皮细胞增殖明显减少。
3、免疫调节
MSC发挥着重要的免疫调节作用，它减轻损伤肾脏的炎症反应，为后期肾脏的修复和重塑起重要作用。MSC对T细胞的免疫调节可能在肾损伤保护机制方面发挥了重要作用。Hu等的研究表明，MSC可以通过定植于脾脏诱导调节性T细胞产生抗炎细胞因子白介素10(IL-10)，从而发挥肾脏保护作用，且切除脾脏后保护作用消失。
4、旁分泌和内分泌效应
MSC具有旁分泌和内分泌效应，它能分泌多种细胞因子，如血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)、肝细胞生长因子(HGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)等。这些细胞因子可以起到促进血管再生、抗凋亡、抗纤维化和抗氧化等作用，从而保护和修复受损肾脏组织。此外，MSC还能分泌出微泡，通过mRNA或micRNA转移来激活受损肾小管细胞中仍存在的部分增殖潜能，进而修复受损肾小管。
从上面这四大作用机制，我们可以看出，干细胞治疗肾衰竭具有极大的潜力，在临床应用方面具有广阔的发展前景。那么，干细胞治疗肾衰竭的临床疗效又如何呢？
干细胞治疗肾衰竭的疗效
目前，干细胞治疗肾衰竭的临床研究还很少有人报道，但临床前的研究已有不少。下面，我们就来分享相关的临床前研究，看看其疗效如何。
Morige等报道，在接受骨髓MSC治疗的小鼠的肾皮质切片中，发现MSC已朝肾小管上皮细胞方向分化，积极参与损伤后上皮细胞的重建。研究人员还通过对照实验发现，注射MSC后第4天，肾小管细胞增长速度增加4倍，这说明MSC还可以加速肾小管上皮细胞的再生。
郭琦等研究发现，在移植骨髓MSC后，移植组的肝细胞生长因子(HGF)、白介素10(IL-10)、骨形态发生蛋白7(BMP-7)表达明显升高，提示骨髓MSC可以上调肾脏保护性生长因子的表达，从而对急性肾衰竭发挥主要修复作用。同时，Devarajan等研究认为，急性肾衰竭也可能与某些凋亡调控基因的表达有关。
刘宏宝等研究证实，在缺血/灌注造成急性肾衰竭后，老鼠肾小管上皮细胞Bcl-2、Fas、FasL蛋白水平均明显增高，提示Bcl-2、Fas/ FasL参与了肾损伤上皮细胞的调控，但在骨髓MSC移植后，Bcl-2蛋白表达增强，Fas、FasL蛋白表达降低，提示骨髓MSC可以抑制肾小管上皮细胞凋亡的发生，有利于肾小管损伤的恢复。
胡跃世等纳入40只SD大鼠，10只用于肾组织干细胞培养，其余30只随机分为3组，实验组和对照组制备急性肾衰竭动物模型，正常组不做任何处理。模型制备后6小时，实验组尾静脉注入肾组织干细胞，对照组注入相同剂量的生理盐水，正常组不做任何处理。干细胞移植后10天检测肾功能，获取肾组织标本进行组织学观察。
研究结果发现：对照组的尿素氮、肌酐水平均显著高于正常组和实验组(P<0.05)；实验组与正常组之间差异无显著性意义(P>0.05)。正常组皮质和外髓质小管未出现异常改变，无炎性浸润；对照组外髓质小管萎缩，炎症细胞浸润，上皮细胞肿胀；实验组有轻微炎症细胞浸润和细胞肿胀等病变，但较对照组明显较轻。
该研究结果表明，肾组织干细胞移植能有效改善急性肾衰竭大鼠的肾功能，促进上皮细胞再生，达到良好的组织修复效果。
从动物实验的结果来看，干细胞治疗肾衰竭疗效显著，将之开发应用于临床具有广阔的前景，也为广大肾衰竭患者带来希望。
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