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肾脏对巨噬细胞的修复能力

在子宫内发育期间,称为巨噬细胞的免疫细胞进入肾脏,并在其中存活一生。了解肾损害后这些巨噬细胞可能的治愈作用对于帮助治疗急性肾损伤的患者可能至关重要。

急性肾损伤或AKI是一种破坏性疾病,在三分之二的重症患者中发展,而AKI患者的死亡风险为60%。在AKI中,肾脏可能会结疤,并且功能会逐渐恶化,无法治愈其组织。

阿拉巴马大学伯明翰分校的JCI Insight研究人员发现,在小鼠模型的AKI期间,驻留肾脏的巨噬细胞被重新编程为发育状态,类似于在新生小鼠中发现的这些相同的细胞。新生小鼠肾脏仍在发育。AKI期间的这种重新编程可能对促进愈合和组织再生很重要。如果在AKI期间发现人类肾脏驻留巨噬细胞发生类似的发展变化,则可能有助于患者采用新的治疗方法。

这项研究中的实验挑战是将驻留肾脏的巨噬细胞与响应肾脏损害而从血液循环侵入肾脏的许多细胞区分开来。这些侵袭性细胞中的某些可在肾脏中分化为巨噬细胞和树突状细胞,尚不清楚某些侵袭者是否会变成肾脏驻留性巨噬细胞。

UAB研究人员利用共生关系(两只老鼠之间的血液循环系统之间的联系)揭示了AKI后的肾脏驻留巨噬细胞是来自入侵的前体还是来自肾脏中现有的肾脏驻留巨噬细胞的更新。

在共生代谢实验中,两只小鼠共享血液循环四周,然后一只经历了缺血/再灌注诱导的AKI。由于两只小鼠的免疫细胞具有不同的表面标记来识别它们来自哪只小鼠,因此研究人员可以通过循环健康小鼠的免疫细胞来追踪AKI肾脏的入侵。他们发现,浸润细胞对受损肾脏中驻留于肾脏的巨噬细胞池的贡献很小。

因此,在肾脏损伤后,驻留在肾脏的巨噬细胞是一个独特的细胞亚群,无法与非驻留,浸润的前体免疫细胞区分开。

由UAB医学部肾脏病学系主任,医学博士Anupam Agarwal和UAB外科学院教授James George博士领导的研究人员详细介绍了如何在肾脏中驻留巨噬细胞在受伤后被重新编程为发育状态。对疾病模型的反应是,驻留肾脏的巨噬细胞关闭了其主要的组织相容性复合物II型或MHCII的表达。这种表达的缺乏与新生小鼠的肾脏驻留巨噬细胞相似,研究人员表明,这些小鼠直到出生后第七天都缺乏这种蛋白的表达,然后在接下来的两周内开始表达。值得注意的是,MHCII蛋白和巨噬细胞在自身免疫和移植排斥中起重要作用。

此外,AKI后肾驻留巨噬细胞进行了转录重编程,以表达与出生后第7天新生小鼠肾驻留巨噬细胞的基因相似的基因。重新编程的肾脏驻留巨噬细胞进一步丰富了它们在发育和愈合中的作用,从而丰富了Wnt信号传导,Wnt信号传导对小鼠和人类肾脏的发育至关重要。

JCI Insight研究的共同第一作者,“急性肾损伤后常驻巨噬细胞重编程为发育状态”,是来自美国国立卫生研究院资助的受训者Jeremie M. Lever和Travis D. Hull,医学博士。 UAB医学科学家培训计划,医学博士,博士。程序。

UAB研究生和NIH F31个人研究员Lever说:“巨噬细胞生物学已达到关键点。”利弗说,许多基础科学研究表明,组织驻留巨噬细胞在损伤后的愈合中很重要,但是促进它们生长的疗法仍处于早期阶段。“为了成功地将这些细胞用于当代的翻译干预,我相信我们将需要对我们计划靶向的细胞的起源(组织驻留与浸润)进行具体说明。”

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