编者按：第61届欧洲肾脏协会年会（ERA 2024）开幕式上，论文遴选委员会主席Ronald Gansevoort教授指出，2024年ERA年会共收到来自世界82个国家研究者提交的摘要2204篇，中国摘要数量排在第三位。这足以说明，我国肾脏病领域的科研力量惊人。在此次大会期间，中国人民解放军总医院第一医学中心肾脏病医学部陈香美院士和洪权教授团队带来了最新研究进展，让一起来聆听ERA的中国之声吧。

张益帆1  耿晓东1  冀雨薇1  王晓晨1  张可颖1  蔡广研1  陈香美1 洪权1

1中国人民解放军总医院第一医学中心肾脏病医学部，肾脏疾病全国重点实验室，国家慢性肾病临床医学研究中心，肾脏疾病研究北京市重点实验室

研究背景和目的

急性肾损伤（Acute Kidney Injury，AKI）是一种以肾功能突然下降为特征的临床综合征，主要表现为肾小球滤过率（Glomerular Filtration Rate，GFR）下降、血清肌酐（Serum Creatinine，SCr）升高和尿量减少，严重时可危及生命。预防、早期识别和及时管理AKI对于改善患者预后至关重要[1]。目前，AKI除了支持治疗和肾脏替代治疗外，尚无有效的治疗方法可以持续促进肾功能恢复[2]。因此，迫切需要开发一种新的、安全有效的治疗方式来降低AKI的病死率，防止其进展为慢性肾脏病。

越来越多的研究表明，间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs）在AKI的治疗中具有潜在的应用价值[3]。然而，细胞移植后存活率低、归巢率低、不确定性分化等构成了影响MSCs疗效的重大挑战[4]。

为了克服这些局限性，我们聚焦了一种小分子化合物全反式维甲酸（All-Trans Retinoic Acid，ATRA），观察其对MSCs的影响。

研究方法

构建肾单侧缺血再灌注损伤模型，小鼠尾静脉注射ATRA预处理的MSCs。术后3 d检测GFR、SCr和尿素氮（Blood Urea Nitrogen，BUN）水平。采用急性肾小管坏死（Acute Tubular Necrosis，ATN）来评估小鼠肾脏病理损伤，并检测肾损伤分子（Kidney Injury Molecule-1，KIM-1）的表达。体外构建人近端肾小管上皮细胞（Human Proximal Tubular Epithelial Cells，HK-2 cells）缺氧/复氧模型，将HK-2细胞置于缺氧的条件下培养，然后与ATRA-MSCs共培养。检测ATRA-MSCs治疗后炎症相关蛋白（TNF-α、和IL-6）、凋亡相关蛋白（Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3）和增殖相关蛋白PCNA的表达情况。

ATRA预处理MSCs后进行RNA测序，结果显示差异基因主要富集在透明质酸（Hyaluronic Acid，HA）合成通路。检测ATRA预处理MSCs后透明质酸合酶（Hyaluronic Acid Synthase 2，HAS2）的表达和细胞上清中HA的含量。JASPAR数据库预测HAS2启动子区域潜在的转录因子。染色质免疫沉淀（Chromatin ImmunoPrecipitation，ChIP）验证转录因子是否与HAS2的启动子区域结合。

进一步探究HA与肾小管上皮细胞的分化簇44（Cluster of Differentiation 44，CD44）结合能否激活下游的PI3K/AKT通路。并通过抑制HA/CD44轴，观察ATRA-MSCs对AKI的修复作用是否被逆转，利用小干扰RNA（Small interfering RNA，siRNA）敲低MSCs的HAS2基因，CD44中和抗体阻断HK-2细胞上的CD44结合位点，观察ATRA-MSCs对AKI的抗炎、抗凋亡和促增殖作用的影响。

研究结果

缺血再灌注损伤后小鼠肾功能明显降低，GFR下降，SCr和BUN水平明显增加，KIM-1表达也明显增加。病理PAS染色显示肾小管细胞坏死、扩张，刷状缘缺失，基底膜裸露，小管内各种管型形成以及间质炎细胞浸润。MSCs治疗后，AKI小鼠的GFR显著增加，SCr和BUN水平显著降低，KIM-1表达水平也明显降低，病理损伤明显减轻，ATN评分降低。ATRA-MSCs治疗效果优于MSCs，小鼠的肾功能、病理损伤等都进一步改善。

相较于MSCs治疗，ATRA-MSCs明显减轻了AKI小鼠肾组织和缺氧HK-2细胞的TNF-α、和IL-6、Bax、cleaved caspase-3的表达，增加了Bcl-2、PCNA的表达。

RT-qPCR结果显示，ATRA预处理MSCs后，HAS2表达显著上调。ELISA检测发现，ATRA预处理MSCs后细胞上清液中HA含量明显增加。转录因子预测显示，HAS2启动子上游存在多个维甲酸受体结合位点，其中RARα/RXRγ评分最高。ChIP证实了RARα/RXRγ能与HAS2启动子区域结合，激活HAS2转录，促进HA合成。

Western Blot结果显示，HA通过与肾小管上皮细胞的CD44结合激活了PI3K/AKT通路。敲低HAS2基因或阻断CD44受体，ATRA-MSCs对AKI的抗炎、抗凋亡和促进增殖修复作用被明显抑制。

结论

ATRA预处理可促进MSCs产生HA，HA通过与肾小管上皮细胞的CD44结合激活了PI3K/AKT通路，进而增强MSCs对AKI的疗效。

点评

该研究发现，ATRA可以调节MSCs分泌功能，促进HA产生，激活肾小管上皮细胞的PI3K/AKT信号通路，提高MSCs的抗炎、抗凋亡和促进增殖作用，并阐明了ATRA-MSCs通过HA/CD44轴发挥对AKI的肾修复作用机制。

研究采用ATRA预处理MSCs的修饰策略，在AKI的治疗中展现了显著的疗效。这一预处理方法具有便捷、安全、可调控性等优势，优化了MSCs治疗效果，为MSCs治疗AKI提供了新的研究思路，为临床转化提供了有前景的方案。未来可以通过进一步研究，来验证这一策略的安全性和长期有效性，还可以联合基因修饰、生物材料等更大限度地发挥MSCs对AKI的疗效。

专家简介

 洪权 教授

医学博士，解放军总医院第一医学中心肾脏病医学部副研究员、副教授、博士生导师。现任中国老年学学会干细胞治疗专业委员会常务委员，中国老年学和老年医学学会智库专家成员。北京市科技新星、总后勤部优秀青年科技人才扶持对象、美国西奈山医院访问学者、中华医学会肾脏病学分会2023年杰出青年研究者。主持国家自然科学基金青年/面上课题5项，科技部重点研发项目1项，在Kidney Int、J Am Soc Nephrol等肾脏病领域国际期刊发表SCI论文100余篇，主译《糖尿病肾病》和《肾活检病理手册》。获国家科技进步二等奖1项、中国中西医结合科学技术一等奖2项、河北省科技进步三等奖1项，3次荣获军队优秀专业技术人才三类岗位津贴。

专家简介

陈香美 教授

中国工程院院士。解放军总医院主任医师、教授。现任解放军肾脏病研究所所长、肾脏疾病国家重点实验室主任、国家慢性肾病临床医学研究中心主任。担任中国中西医结合学会会长。作为我国肾脏病领域的领军人才，在慢性肾病特别是IgA肾病、肾脏衰老，尿毒症替代治疗及透析登记，灾害相关急性肾损伤等方面取得国际领先的学术成果，并实现优秀成果转化、服务社会。先后2担任次国家“973”项目首席科学家、“十二五”国家科技支撑计划项目首席专家，延续获得国家自然科学基金创新群体及重点课题、全军重大课题、北京市科技计划重大项目等20余项。以第一完成人获国家科技进步一等奖、国家科技进步创新团队等奖项。荣立中央军委个人一等功1次，二等功2次。先后获得原总后“科技金星”、何梁何利科学与技术进步奖、全国优秀科技工作者、吴阶平医学奖。第十三届全国人大代表。

参考文献：

[1] LEWINGTON A J, CERDá J, MEHTA R L. Raising awareness of acute kidney injury: a global perspective of a silent killer [J]. Kidney international, 2013, 84(3): 457-67.

[2] HOSTE E A, SCHURGERS M. Epidemiology of acute kidney injury: how big is the problem? [J]. Critical care medicine, 2008, 36(4 Suppl): S146-51.

[3] TöGEL F E, WESTENFELDER C. Mesenchymal stem cells: a new therapeutic tool for AKI [J]. Nature reviews Nephrology, 2010, 6(3): 179-83.

[4] BARBASH I M, CHOURAQUI P, BARON J, et al. Systemic delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells to the infarcted myocardium: feasibility, cell migration, and body distribution [J]. Circulation, 2003, 108(7): 863-8.