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急性肾损伤患者肾成纤维细胞激活及相关性因素分析

2024-12-11 43 上传者：管理员

摘要：目的探讨肾脏成纤维细胞在急性肾损伤时激活的特点以及相关性因素，为急性肾损伤的诊治提供参考。方法回顾性分析38例急性肾损伤患者的临床资料，按照肾功能及尿量水平将患者分成AKI 1～2期组和AKI 3期组。将患者肾组织切片进行PAS、S100A4免疫组化染色评估肾小管损伤程度以及成纤维细胞激活情况，分析2组患者性别、年龄、血压、住院日期及血肌酐、电解质、肝功能、血糖、尿酸、血红蛋白、成纤维细胞激活等方面的差异。结果急性肾损伤时肾小管上皮细胞脱落以及管型形成，尤其以AKI 3期明显；2组患者峰值肌酐、穿刺时肌酐有明显差异(P<0.001),组间尿酸亦存在差异(P=0.031),AKI 1～2期患者间质内S100A4阳性细胞数表达明显高于AKI 3期患者。Pearson相关性分析提示S100A4阳性细胞数与尿酸(r=-0.471,P=0.042)、峰值肌酐(r=-0.623,P=0.004)及穿刺时肌酐(r=-0.472,P=0.041)均呈负相关。结论急性肾损伤时伴随着成纤维细胞的激活，其激活有利于患者肾功能短期恢复。

关键词：
AKI
尿酸
急性肾损伤
成纤维细胞
肌酐
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急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是临床危重疾病的常见并发症，具有死亡率高、发生慢性肾脏病以及心血管事件的重大风险[1]。AKI时可出现小管上皮细胞凋亡、肾血管内皮细胞功能异常、炎症细胞浸润[2]。成纤维细胞作为肾间质内重要的组成细胞，激活时会大量表达S100A4、波形蛋白等标志物，并分泌细胞外基质，具有器官重塑以及结构和功能机械的支持作用[3]。我们探讨了急性肾损伤时肾成纤维细胞的激活特点以及影响其激活的因素，以期为评估急性肾损伤的病情及预后提供参考依据。

1、资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021-05-01—2024-4-30皖南医学院弋矶山医院肾脏内科收治的38例急性肾损伤患者的临床资料，所有患者均行肾穿刺活检证实为急性肾损伤，符合以下情况之一[4]:①48 h以内血肌酐水平增高≥26.5 μmol·L-1;②确认或者推测7 d内血肌酐水平增高值为基础值的1.5倍；③尿量小于0.5 mL·kg-1·h-1,且时间持续6 h以上，在此基础上肾穿刺结果提示不同程度的肾小管损伤和肾间质炎症。排除标准：①有慢性肾脏病病史、系统性红斑狼疮、血管炎等自身免疫性疾病的患者；②有明确病史提示肾前性灌注不足或肾后性梗阻的患者。按照KDIGO分期标准，即按照患者血清肌酐水平和尿量指标将患者分为AKI 1～2和AKI 3期2组。其中AKI 1～2期患者14例，AKI 3期患者24例。收集患者基本信息，包括性别、年龄、收缩压以及舒张压、住院日及实验室检查指标：血清肌酐(包括穿刺时肌酐和峰值肌酐)、电解质、肝功能、血糖、尿酸、血红蛋白等。同时将肾组织标本切片进行PAS染色、S100A4免疫组化以及S100A4与Laminin免疫荧光共染以评估肾小管损伤程度以及成纤维细胞激活情况。

本研究经医院伦理学委员会批准。

1.2 研究方法

选用轻微肾小球病变患者病理作为对照，通过肾组织S100A4与Laminin免疫荧光共染色，观察肾间质内S100A4在AKI不同分期患者中的表达，采用Image J进行定量分析，每高倍镜视野下(随机选取10个200×视野)计算S100A4阳性细胞数占所有有核细胞比例作为成纤维细胞激活程度的定量指标。比较AKI 1～2和AKI 3期2组患者基本情况、实验室指标以及成纤维细胞激活情况等，采用相关性分析研究与成纤维细胞激活的相关因素。

1.3 统计学方法

正态分布的定量资料用

表示，组间比较行独立样本t检验；计数资料用n(%)表示，行χ2检验；相关性分析采用Pearson相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 不同AKI分期患者肾组织中S100A4表达情况

PAS染色可见小管上皮细胞脱落以及管型形成，尤其以AKI 3期为著。肾组织S100A4免疫组化染色，观察到成纤维细胞在AKI 3期以及轻度系膜增生性肾炎组织中激活较少，而AKI 1～2期激活较多(图1a),肾组织S100A4与Laminin免疫荧光共染色能更加直观地观察到间质成纤维细胞激活(图1b),通过上述免疫荧光方法定量分析S100A4阳性细胞数占所有有核细胞比例，量化成纤维细胞的激活程度。结果显示，AKI 1～2期患者间质内S100A4阳性细胞数表达明显高于AKI 3期急性肾损伤患者(P<0.001)(图1c)

图1不同分期急性肾损伤时成纤维细胞激活的特点

2.2 不同AKI分期患者一般情况比较

AKI 1～2期与AKI 3期2组患者年龄、血压、男女构成比及电解质(钠、钾)、CO2结合力等生化指标除尿酸外均差异无统计学意义(P>0.05);2组患者峰值肌酐、穿刺时肌酐、S100A4阳性比差异有统计学意义(P<0.001),组间尿酸亦差异有统计学意义(P=0.031)(表1)

表1 AKI不同分期患者一般情况比较

3、讨论

AKI发病率高、死亡率高，临床尚无明确有效的方法预防、治疗[5]。成纤维细胞作为肾脏的固有组成细胞，受到炎症或机械刺激等损伤时被激活，其表型由静止型转变为激活型[6]。S100A4又名成纤维细胞特定蛋白质1(fibroblast specific protein1,FSP-1),主要分布于成纤维细胞、肌上皮细胞和肿瘤细胞的细胞浆和细胞外液中，激活的成纤维细胞通过增生和分泌细胞外基质参与损伤结构的重建[7-8]。

在本研究中我们观察到AKI患者肾间质中存在大量成纤维细胞激活，且在不同程度AKI患者中成纤维细胞的激活程度不同。AKI的损伤及修复是多个细胞参与的过程，肾小管作为首要损伤细胞，其结构和完整性受到破坏，过程中伴随血管内皮细胞、炎症细胞及成纤维细胞的参与[9]。有研究表明，在肾脏成纤维细胞中，阻断mTOR信号可下调过氧化物酶体增殖物激活受体-γ和HGF的表达，而下调成纤维细胞HGF表达或阻断肾小管c-Met信号可加快肾小管细胞凋亡[10]。还有研究表明成纤维细胞特异性β-catenin信号可通过调节HGF表达调控肾小管损伤和AKI修复，缺血再灌注损伤后，成纤维细胞β-catenin敲除小鼠的肾小管与对照组相比损伤较轻[11]。间充质干细胞注射能减低大鼠急性肾损伤亦与细胞生长因子的表达增加相关，提示细胞因子旁分泌在修复肾小管损伤中具有重要作用[12]。此外，受损的肾小管上皮细胞通过外泌体影响成纤维细胞激活[13]。因此，不同程度的损伤将影响到肾小管细胞与成纤维细胞间的信号转导、通路活化以及外泌体信号差异、成纤维细胞激活程度。另外，严重且不可逆的AKI将会发展为慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD),亦与成纤维细胞的过度增殖和细胞外基质的降解受抑有关[2]。表明不同程度的肾损伤将导致不同程度的成纤维细胞激活，甚至影响到AKI的预后。另外，我们的研究还发现，AKI 3期患者伴随更高的尿酸水平可能与患者GFR下降导致尿酸排泄减少有关；同时，AKI 3期患者成纤维细胞激活减少，S100A4阳性细胞数与尿酸、与峰值肌酐、与穿刺时肌酐均成负相关。尤其与峰值肌酐的负相关性更加显著，峰值肌酐反映急性肾损伤严重程度，成纤维细胞激活越少损伤程度越重，提示间质成纤维细胞可能有利于肾小管的修复，减轻肾脏损伤。部分患者由于成纤维细胞激活不足或延迟激活导致急性肾损伤病程延长或病情加重。目前研究表明，在急性肾损伤发展至慢性肾衰竭进程中，成纤维细胞的激活和增殖可能扮演不同的角色[14-15]。AKI动物实验也支持我们的结果，我们既往研究结果提示成纤维细胞增殖会发出促生存信号，抑制肾小管细胞死亡，并可能有助于防止AKI恶化[16]。有研究指出在急性肾损伤时，肾小管上皮细胞和间质细胞(包括免疫细胞、成纤维细胞和内皮细胞)之间广泛而复杂的信号串扰控制着受损肾脏的修复[17],视黄酸信号在肾脏发育中起重要作用[18],有研究发现成纤维细胞参与视黄酸的生成并支持损伤小管的再生且抑制促炎巨噬细胞表型[19]。

综上，成纤维细胞的活化增殖参与了AKI的进展，在肾损伤修复过程中，成纤维细胞的激活可能在AKI的发生发展中扮演着保护性角色，成纤维细胞的作用可能是AKI以及AKI-CKD转变的研究重点。本研究病例较少，尚需要更大样本量进一步研究。

参考文献:

[6]叶寅寅,江蕾,丁昊,等.M2型丙酮酸激酶参与成纤维细胞激活及增殖介导的肾间质纤维化的研究进展[J].中华肾脏病杂志,2019(10):795-800.

基金资助:安徽省教育厅课题(No.2023AH051759,No.2023AH030107);弋矶山医院人才引进项目(No.YR202213);

文章来源:叶寅寅,郭蕊,杨晓明,等.急性肾损伤患者肾成纤维细胞激活及相关性因素分析[J].河北北方学院学报(自然科学版),2024,40(12):17-20+24.