编者按：急性肾损伤（acute kidney injury, AKI）是一种常见的临床综合征，已成为全球公共卫生问题。全球范围内，AKI发生率呈升高趋势，住院患者中AKI的发生率为10%~15%，重症患者中甚至超过50%。AKI患者预后不良，其中10%~15%的AKI患者死亡，10%的患者直接进展为肾衰竭，20%的患者进展为慢性肾脏病（Chornic kidney disease，CKD）^[1]，因此，阐明AKI向CKD转化的机制是改善AKI预后的关键。本文中，北京大学第一医院交叉研究中心主任聂静教授就免疫细胞在AKI-CKD进展中的作用的最新研究进展进行了综述。

炎症在AKI进展至CKD过程中起关键作用

图2. 炎症是导致适应不良修复的关键事件

肾小管细胞与免疫细胞互作如何促进AKI进展至CKD

中性粒细胞在AKI进展至CKD中的作用

随着单侧输尿管梗阻（UUO）时间的延长和肾脏中炎症、纤维化进展，表达嗜酸性粒细胞标志物Siglec-F的中性粒细胞数目在肾脏中逐渐增加。流式细胞术分析了常规中性粒细胞和Siglec-F+中性粒细胞中促纤维化因子的表达水平，结果显示，Siglec-F+中性粒细胞中转化生长因子-β1（TGF-β1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）含量更高，提示其具有更强的促纤维化作用。通过TGF-β1或GM-CSF诱导骨髓来源的中性粒细胞转化为Siglec-F中性粒细胞，然后与成纤维细胞进行共培养，Western blot检测其COL1A1和α-SMA水平，结果表明，Siglec-F+中性粒细胞不仅可以促进成纤维细胞活化，还能直接产生I型胶原促进肾纤维化^[3]（图3）。

图3. Siglec-F+中性粒细胞直接产生I型胶原蛋白促进肾纤维化

此外，对UUO 7天小鼠的外周血、脾脏、骨髓以及肾脏进行流式细胞术分析提示在受损的肾脏中Siglec-F+中性粒细胞可能来源于常规中性粒细胞。从小鼠骨髓中分离中性粒细胞，并在体外用各种细胞因子对其进行刺激，流式分析显示GM-CSF和TGF-β1能协同诱导常规中性粒细胞转化为表达Siglec-F的中性粒细胞。

然而，中性粒细胞在AKI过程中促纤维化的作用并不是孤立存在的，单细胞测序结果发现中性粒细胞和巨噬细胞之间存在交互作用，UUO时，中性粒细胞可通过释放中性粒细胞外诱捕网（Nets）促进巨噬细胞分泌TGF-β1并转化为成纤维细胞参与肾小管－间质纤维化，敲除中性粒细胞而非巨噬细胞内的GSDMD可抑制该过程的进行，对肾脏有保护作用^[4]（图4）。

图4. 中性粒细胞GSDMD促进巨噬细胞转分化、加剧肾脏纤维化

巨噬细胞在AKI进展至CKD中的作用

巨噬细胞在分子表型、起源、信号功能等多方面具有异质性，并且在组织损伤和修复的微环境调控下还会发生不同亚群的分化，在AKI发生过程中发挥促炎、抗炎、促修复、促纤维化等多种重要作用，因此广泛性抑制或去除巨噬细胞的治疗往往具有“双刃剑”效应^[5-6]。

为了明确AKI急性期肾损伤组织中浸润的巨噬细胞类型、生物学功能以及组织器官来源，国内一项研究^[7]对缺血再灌注（IRI）诱导的AKI小鼠模型术后0、1、3天的外周血、肾脏单核-巨噬细胞进行单细胞转录组测序。结果显示，在稳态肾脏中，存在4个主要的固有巨噬细胞，在AKI术后第1天，肾脏中新出现了8群来源于外周血的巨噬细胞亚群，是AKI急性期主要的浸润类型；在AKI术后2h，肾脏中出现S100a8/a9hi巨噬细胞，而这类细胞具有极强的促炎症效应。随后作者利用S100a8/a9的特异性抑制剂他喹莫德（TAS）和帕喹莫德（PAQ）对IRI模型小鼠进行干预，流式分析显示，两种抑制剂均可减少肾组织中炎症细胞的浸润和减轻肾脏纤维化。

蛋白磷酸酶2A（PP2A）是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶，在许多生物学过程中发挥重要作用，其参与癌症、退行性神经疾病、系统性红斑狼疮等多种疾病的发生发展。国内研究显示[8]，纤维化肾脏巨噬细胞中PP2A的表达上调，而敲除巨噬细胞PP2A的表达后，肾小管细胞死亡数目下降。进一步探索发现，敲除巨噬细胞PP2A后可减少肾组织中巨噬细胞、T细胞浸润，肾脏纤维化面积显著减少，肾小管完整性得到较大程度的保留。提示，敲除巨噬细胞PP2A的表达可减少炎细胞浸润，抑制AKI向CKD的转化。

另外，有研究显示，骨髓来源的Ly6C-巨噬细胞在IRI术后损伤的肾脏中增多，其可通过激活肌成纤维细胞促进肾纤维化，而耗竭Ly6C-巨噬细胞可减轻缺血诱发的AKI及其后的肾脏纤维化[9]。

T细胞在AKI进展至CKD中的作用

主要组织相容性复合体Ⅱ类（MHCⅡ）分子在抗原提呈细胞（APC）中高度表达，MHCⅡ的生理功能是将抗原多肽呈递给CD4+T细胞，从而激活适应性免疫应答。研究发现，MHCⅡ分子其中一个亚基的编码蛋白H2-Ab1的mRNA和蛋白水平在UUO和叶酸（FA）诱导模型小鼠肾脏中表达升高，H2-Ab1主要表达在皮质区的肾小管中^[10]。

为了进一步研究肾小管上皮细胞是否具有抗原提呈细胞的作用，作者对UUO模型小鼠肾小管上皮细胞给予OVA刺激，并将其与OT-Ⅱ小鼠CD4+T细胞共培养，结果显示，与对照组相比，UUO介导的肾间质纤维化环境下，肾小管上皮细胞诱导T细胞增殖的能力增强，并且可被MHCⅡ分子中和抗体所阻断。此外，与对照组相比，UUO组共培养物中T细胞的细胞因子IL-2含量明显增高，MHCⅡ中和抗体处理后，IL-2含量下降。这些结果表明，肾间质纤维化时，近端肾小管上皮细胞以MHCII依赖性方式促进CD4+T细胞增殖和IL-2生成^[11]。研究还发现，敲除MHCII基因可改善UUO或叶酸诱导的肾脏纤维化^[11]。

总结

专家简介

聂静

北京大学第一医院

参考文献

1.  Matthew T James, et al.Nat Rev Nephrol..2020.16(4):193-205.

2. Ying Fu, et al.Pharmacol Ther.2022 Sep:237:108240.

3. Seungwon Ryu, et al. J Clin Invest.2022 Jun 15;132(12)

4. Xu YF,et al. Cell Death and Disease (2022)13:693.

5. Immunity. 2016; 44(3): 450-62

6. Kidney Int. 2012;82:928-33

7. Yang L,et al. Adv Sci (Weinh).2022 Apr;9(12):e2103675.

8. Yan Liang, et al.Cell Death Differ.2021 Sep;28(9):2728-2744.

9. Yang Q,et al. Cell Death Dis.2019 Mar 29;10(4):291.

10. Guan YF,et al. Cell Mol Immunol.2021 Nov;18(11):2530-2540.

11. Yunfeng Zhou, et al.Cell Mol Immunol.2021 Nov;18(11):2530-2540.