炎性细胞在急性肾损伤中作用的研究进展

陈开勇，李 静，王绪山，朱 伟

急性肾损伤(acute renal injury，AKI)在入院患者中的发生率为1%，在住院患者中发病率高达11.6%，11%～67% ICU患者会发展为急性肾损伤，且病死率高达35.9%[1-2]。目前，透析是唯一的联邦药品管理局(Federal Drug Administration，FDA)批准的AKI治疗方案。尽管间歇性血液透析(intermittent hemodialysis，IHD)和连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)被广泛使用，重症监护病房(intensive care unit，ICU)患者AKI死亡率仍很高[2]。因此，需要更好地了解炎症介质在AKI中的潜在机制，以便进行干预，满足血液透析的需要，缩短AKI病程，减少AKI的远端器官损伤，提高生存率。本文就中性粒细胞、淋巴细胞、自然杀伤T(natural killer T，NKT)细胞等炎性细胞在急性肾损伤中的作用进行分析。

1 中性粒细胞与AKI

中性粒细胞通过趋化因子的作用，可粘附于血管内皮细胞，进而其外渗入受损组织。浸润于肾实质的中性粒细胞释放活性氧 (reactive oxygen species，ROS)，损伤肾小管细胞。Raup-Konsavage等[3-4]研究表明，缺血、肾毒性及内毒素血症引起的AKI均与肾脏中浸润中性粒细胞的增加有关。Heinzelmann等[5-6]研究表明，中性粒细胞可引起肾小管损伤，并且在急性肾衰竭的发展中起重要作用。有研究表明，通过抑制细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)活性，可改善AKI的发展；还发现通过抗中性粒细胞血清抑制中性粒细胞的增加，可防止缺血性急性肾损伤的发生，提示中性粒细胞的浸润与缺血性AKI密切相关[7]。然而，有研究表明，外周中性粒细胞的减少仅能使缺血性AKI小鼠血清肌酐稍微降低，但半胱天冬酶-1及白细胞介素(interleukin，IL)-8活性仍显著增强，其并不能改善缺血性AKI[8-9]。Cocchiaro等[10]研究表明，由中性粒细胞释放的组织蛋白酶对中性粒细胞保持介导炎症作用及其诱导的肾组织损伤具有不可或缺的作用。总之，中性粒细胞在AKI中的作用还存有争议，中性粒细胞较少患者仍可见AKI的发生，提示只是中性粒细胞耗竭不足以防止AKI的发生。

2 淋巴细胞与AKI

近年来，淋巴细胞在AKI中的作用是研究热点。研究表明，在AKI模型中，淋巴细胞在先天性和适应性免疫反应中发挥重要调节作用[11]，CD4-/CD8-的小鼠对缺血性AKI具有保护作用。此外，T细胞CD4-/CD8-的纯合裸基因(nu/nu)小鼠对AKI仍有保护作用，通过过继免疫的方法将T细胞转移至这些小鼠体内，又会引发肾损伤，从而进一步提示T细胞可能与AKI有关[12]。通过敲除小鼠CD4基因而保留CD8基因，进一步发现CD4-/CD8+小鼠可防止缺血性AKI 的发生，而过继转移CD4+ T细胞至这些小鼠体内可导致肾损伤再发，提示CD4+ T细胞与缺血性AKI有关[12]。另外，Jang等[13]研究表明，B淋巴细胞缺乏对缺血性AKI也具有保护作用。然而，Kinsey等[14]研究发现CD4+CD25+ FoxP3+调节性T细胞可抑制AKI的发生。调节性T细胞有很强的免疫抑制作用和抗炎特性，通过IL-10介导抑制先天性免疫反应，从而参与改善缺血性AKI[14]。研究发现采用抗CD25的单克隆抗体中和部分调节性T细胞，发现缺血性AKI加重，大量中性粒细胞及巨噬细胞浸润肾脏。相反，调节性T细胞充盈可显著减少肾损伤及白细胞聚集[14]。通过过继转移野生型调节性T细胞亦可显著地防止AKI的发生[14]。因此，调节性T细胞对AKI具有保护作用，有可能成为治疗AKI的新靶标。

3 自然杀伤T细胞与AKI

NKT细胞是一种独特的淋巴细胞群，是先天免疫和适应性免疫之间的桥梁[15]。在小鼠肾脏缺血再灌注(ischemia-reperfusion，I/R)损伤3 h后NKT细胞升高，24 h后恢复到正常水平，并且NKT细胞可通过介导中性粒细胞小鼠抗人干扰素γ抗体产生，诱导早期肾损伤[16-17]。在小鼠肾脏缺血再灌注3 h后，肾脏CD1d限制性NKT细胞显著升高[16]。通过给予抗体阻断CD1d，或耗尽NKT细胞，小鼠的肾脏I/R损伤得到显著改善[16]。然而，在另一个实验性肾脏I/R小鼠模型中显示，NKT细胞(尤其是II型NKT细胞)的缺乏加重了肾损伤，而NKT细胞的增加则减轻肾损伤[18]。在这项研究中，内源性糖脂3硫酸化半乳糖苷(硫苷脂)被用于诱导II型NKT细胞的活化，这表明在肾脏I/R损伤后，NKT细胞，特别是硫苷脂反应型II型NKT细胞对肾损伤具有保护作用[18]。进一步研究发现，虽然在正常人肾组织中NKT细胞数量罕见，但在急性肾损伤患者的肾组织中NKT细胞数量较多，并且NKT细胞的数量随着急性肾小管坏死(acute tubular necrosis， ATN)的严重程度和肾活检时间的不同而变化[18]。总之，NKT细胞可通过桥接两大免疫系统，在急性肾损伤中发挥作用。

4 巨噬细胞与AKI

巨噬细胞来自于血液中的单核细胞，并以其吞噬作用而命名。除了吞噬作用，巨噬细胞产生炎性细胞因子，可以激活其他白细胞的活性[19]。肾脏缺血再灌注早期，巨噬细胞继中性粒细胞后快速浸润受损的肾脏[20]。而在肾脏缺血再灌注损伤之前，消耗肾脏和脾脏的巨噬细胞可防止急性肾损伤，过继转移巨噬细胞又会导致急性肾损伤再发[21]。通过流式细胞术对浸润于肾脏的巨噬细胞进行细胞内细胞因子染色，发现其产生大量炎性细胞因子，如IL-6、IL-12和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α等[22]。 I/R损伤是导致AKI发生的常见病因，因此，由巨噬细胞引发的炎症反应可能在AKI中发挥重要作用。

5 树突状细胞与AKI

树突状细胞(dendritic cell，DC)主要的功能是诱导适应性免疫应答，特别是由T细胞介导的免疫应答。 DC细胞的前体来自骨髓，并从血流进入肾脏。在没有诸如组织损伤或局部炎症的“危险”信号的情况下，DC细胞保持不成熟状态，并且不能上调共刺激分子。局部炎症或组织损伤可诱导DC细胞成熟，导致其吞噬活性的丧失，共刺激分子表达上调，触发其与T细胞的相互作用。在正常小鼠肾脏的间质中大量存在DC细胞[23]。在形态学、溶酶体含量、吞噬活性、杀微生物效应功能、T细胞共刺激分子的表达和活化T细胞的能力方面，肾脏DC细胞类似于脾DC细胞，但不同于腹膜巨噬细胞。肾DC细胞也表达主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex， MHC) II类和共刺激分子[23]。 DC细胞在整个肾脏中形成连续的网络[24]。已有研究表明，肾脏DC细胞在缺血性AKI中起重要作用[25]。在肾脏缺血-再灌注后，驻留的树突状细胞释放TNF、IL-6、单核细胞趋化因子-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)和调解活化正常T细胞表达和分泌的(regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted，RANTES)趋化因子，而在缺血性肾损伤前耗竭DC细胞可显著降低TNF水平，提示DC细胞介导的炎症反应可能参与了急性肾损伤[26]。

综上所述，中性粒细胞、淋巴细胞、NKT细胞等炎性细胞可产生大量促炎和抗炎细胞因子，进一步增加或减少肾脏炎症，在AKI发生与发展中发挥重要作用。然而，炎性细胞粘附及浸润导致缺血性肾小管上皮和内皮细胞损伤的机制尚未阐明，有待进一步研究。同时，目前临床上对AKI的早期诊断仍缺乏有效的方法，通过对炎性细胞及其相互之间的关系在AKI作用中的深入研究有可能为临床诊断与治疗AKI提供新的线索和依据。