汪緒祥，王鎖剛

(河南中醫(yī)藥大學(xué)a.第一臨床醫(yī)學(xué)院2017級碩士研究生；b.第一附屬醫(yī)院泌尿外科，鄭州 450003)

針對各種原因?qū)е履I臟功能衰竭，腎臟移植已成為終末期腎臟疾病(ESRD)的最佳治療方法。隨著腎移植技術(shù)、組織匹配和器官保存技術(shù)逐步改進以及新型免疫抑制劑的應(yīng)用，圍術(shù)期并發(fā)癥和急性排斥反應(yīng)的發(fā)生率均大大降低，極大地增加了腎臟移植后的近期生存比率。造成慢性移植腎病(CAN)、使患者重返透析和再移植的主要原因是腎小管間質(zhì)和內(nèi)膜纖維化并最終導(dǎo)致腎衰竭[1]。腎臟纖維化的不可逆轉(zhuǎn)導(dǎo)致需要腎臟移植的患者人數(shù)增加，進一步加劇了器官短缺的矛盾。研究移植腎纖維化的機制，尋找有效的措施來促進和改善移植受體和移植腎的長期存活是重要的研究課題。

1 移植腎纖維化在CAN發(fā)生發(fā)展中的作用

纖維化過程是一個復(fù)雜的病理過程，涉及多種常見因素，累及許多重要器官，如腎、肝、肺、心以及皮膚等。盡管纖維化疾病可以發(fā)生在不同器官中，但其發(fā)生過程卻非常相似。各種原發(fā)性和繼發(fā)性腎臟疾病可引起腎間質(zhì)炎性細胞浸潤、成肌纖維細胞聚集、腎小管間質(zhì)細胞活化、腎小管上皮細胞肌細胞轉(zhuǎn)分化(TEMT)和凋亡。生長因子與細胞因子失衡、血管活性物質(zhì)和纖維化細胞因子的過度表達、細胞外基質(zhì)(ECM)的產(chǎn)生增加共同導(dǎo)致正常的組織破壞，嚴(yán)重損害腎功能并最終發(fā)展為終末期腎病[2-3]。移植腎纖維化是慢性移植腎病的核心要素，也是判斷移植物損傷程度的重要指標(biāo)。但是與最初的腎纖維化相比，移植腎纖維化的影響因素更多，形成過程更為復(fù)雜。

2 移植腎纖維化的發(fā)生機制

腎小管間質(zhì)纖維化是最重要的間質(zhì)病變，是多發(fā)性CKD發(fā)展為終末期腎病的常見途徑。有研究[4]表明腎間質(zhì)成纖維細胞主要有3種來源：1)腎臟固有的間質(zhì)細胞；2)循環(huán)獲得的間充質(zhì)細胞；3)腎小管上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)分化而來。腎小管上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)分化在腎小管間質(zhì)纖維化中的作用越來越受到重視。腎小管上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)分化是指病理條件下腎小管上皮細胞外環(huán)境的失衡→上皮細胞形態(tài)表達抑制、成肌纖維細胞表型基因釋放→上皮細胞的基底膜被破壞，最終各種因素互相作用互為因果使得這些細胞失去其原始的上皮特性并變成間充質(zhì)表型。細胞失去了離子和液體的轉(zhuǎn)運功能，并轉(zhuǎn)化為成纖維細胞，從而重塑了基質(zhì)。瘢痕的形成主要是由于成纖維細胞的作用使ECM過度聚集所致。腎小管間質(zhì)纖維化的病理生理過程主要包括細胞激活和損傷階段、纖維形成的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)階段、纖維形成階段和腎臟損害階段，這與瘢痕形成的機制非常相似。

移植腎間質(zhì)纖維化是由作用在移植腎上的多種致病因素共同導(dǎo)致的，導(dǎo)致腎功能下降，并逐漸發(fā)展為腎功能衰竭。腎功能惡化的程度與腎小球濾過率成正比。近年來研究[5-8]發(fā)現(xiàn)腎間質(zhì)纖維化的主要機制包括：激活腎小管上皮細胞向間充質(zhì)細胞的轉(zhuǎn)分化、激活血管緊張素系統(tǒng)(RAS)和缺血缺氧，直到后期大多數(shù)移植的腎臟疾病都會有相應(yīng)的癥狀和體征。移植腎間質(zhì)纖維化是不可逆的、逐步的發(fā)展。因此，如何在確定病因后采取有效措施延緩腎間質(zhì)纖維化的發(fā)展已成為國內(nèi)外器官移植專家學(xué)者當(dāng)前研究的重點和難點。大量研究[9-11]表明，腎間質(zhì)纖維化的發(fā)病機制主要歸因于腎間質(zhì)過剩中ECM的積累導(dǎo)致腎組織和結(jié)構(gòu)破壞，而這一切根本原因是各種致病因素和損傷后導(dǎo)致修復(fù)功能障礙引起的移植腎損害。移植腎纖維化可能是由于多種原因引起的，例如移植腎的內(nèi)在細胞和免疫細胞凋亡、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)以及纖維化細胞因子失調(diào)?？梢钥闯鲆浦材I纖維化是多種因素共同作用的結(jié)果，涉及局部的微環(huán)境和全身的血液動力學(xué)、免疫學(xué)、新陳代謝等多種因素，圍繞它的研究有利于揭示移植腎纖維的發(fā)生機制。

3 TGFβ1-Smad/p38 MAPK信號通路在移植腎纖維化形成中的作用

轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)是一種多功能生長因子，由2個通過二硫鍵連接的分子量為12 500的亞基組成的二聚體。其在體內(nèi)可以通過腎小球系膜細胞和腎小管上皮細胞和多種細胞合成并在許多生理過程中起著非常重要的作用，如細胞增殖、凋亡和ECM產(chǎn)生的調(diào)節(jié)。TGF-β的3個亞型(TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3)與Ⅱ型TGF-β受體結(jié)合，從而促進Ⅰ型TGF-β受體的募集和酸化，最終激活下游通路。TGF-β亞型在結(jié)構(gòu)和生理功能上仍然存在矛盾或者重疊的方面，例如它可以促進腫瘤的進展。TGF-βR1激酶激活后→磷酸化受體調(diào)節(jié)的Smads(RSmads)→形成RSmads與常規(guī)Smads(Co-Smads)的寡聚復(fù)合物→寡聚復(fù)合物轉(zhuǎn)移到細胞核中→細胞核中作用調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄→激活抑制型Smads(I-Smads)，I-Smads對TGF-β信號傳導(dǎo)的傳遞產(chǎn)生負調(diào)控。在哺乳動物中，Smad2和Smad3是TGF-β激活素特異性I-Smads，而Smad1/5/8是骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)特異性R-Smads。有研究[12-15]表明TGF-β主要通過Smad3、COL1A2、COL3A1、COL5A1、COL6A1、COL6A3和COL2A1的啟動子區(qū)域中的Smad3結(jié)合序列誘導(dǎo)ECM的積累，這可能取決于Smad3的作用導(dǎo)致TGF-β誘導(dǎo)的細胞外反應(yīng)。

TGF-β是調(diào)節(jié)細胞生長和轉(zhuǎn)化、促進炎性細胞浸潤(單核細胞，巨噬細胞，淋巴細胞)、刺激成纖維細胞分泌ECM成分、抑制膠原酶轉(zhuǎn)錄并增加金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMPS)合成的多肽，其能降低基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)的活性并抑制ECM的降解，在腎間質(zhì)中ECM的沉積中起重要作用[16]。TGF-β超家族成員的受體包括Ⅰ型和Ⅱ型受體，并且屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶受體家族。在腎小管上皮細胞中，引起腎纖維化的TGF-β1的下游信號主要包括Smad蛋白/整合素連接激酶(Smad/ILK)、p38 MAPK和單體G蛋白/絲氨酸或蘇氨酸激酶(RhoA/Rock3)途徑。作為誘導(dǎo)EMT的最有效的細胞因子，TGF-β1主要通過TGF-β/Samd信號傳導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)細胞核下游基因的表達[17]。

p38 MAPK(α、β、γ和δ)即絲裂原活化蛋白激酶途徑，是MAPK家族的成員，可以被各種環(huán)境應(yīng)激反應(yīng)和炎性細胞因子激活。其他MAPK級聯(lián)膜的近端成分是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(MAPKKK)，它是典型的MAPK激酶的激酶(MEKK)或混合譜系激酶(MLK)。MAPKKK磷酸化并激活MKK3/6，后者是p38MAPK激酶。MKK3/6也可以在凋亡因子的刺激下被凋亡信號調(diào)節(jié)酶1(ASK1)直接激活。p38 MAPK參與調(diào)節(jié)熱休克蛋白(HSP27)、MAPK活化蛋白激酶-2(MAPKAPK-2或者MK2)、MAPK活化蛋白激酶-3(MAPKAPK-3或者MK3)和其他幾個轉(zhuǎn)錄因子，包括重組人活化轉(zhuǎn)錄因子-2(ATF-2)、重組人細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子-1(STAT1)、Max/Myc復(fù)合體、肌細胞增強因子-2(MEF-2)和ELK-1蛋白等[18]。

p38 MAPK途徑參與了糖尿病腎病發(fā)病的整個過程[19]。p38 MAPK途徑可以在高葡萄糖環(huán)境中直接激活，并與該途徑的上游因子TGF-β1相互作用。一方面，p38 MAPK信號通路可以增強TGF-β1的活性導(dǎo)致ECM中主要成分纖維連接蛋白(FN)的表達增加；另一方面，TGF-β1可以使p38MAPK自磷酸化并激活其下游轉(zhuǎn)錄因子環(huán)狀單磷酸腺苷結(jié)合蛋白(CREB)。CREB可以與下游FN激活結(jié)合使用，亞基上的環(huán)狀腺苷單磷酸反應(yīng)上調(diào)了FN mRNA的表達，從而增加了FN的表達，進一步加重了腎纖維化的發(fā)生，最終導(dǎo)致了CKD[20]。因此，p38 MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路TGF-β1的相互作用在整個CKD腎纖維化的形成中起著重要作用。

TGF-β1/p38 MAPK通路的表達與腎纖維化密切相關(guān)，p38 MAPK蛋白是MAPK中的信號傳導(dǎo)途徑，它可以激活核轉(zhuǎn)錄因子。TGF-β1與p38 MAPK有協(xié)同作用，TGF-β1可以增強p38 MAPK的生物學(xué)功能。在慢性腎間質(zhì)纖維化發(fā)展過程中，TGF-β1是腎間質(zhì)纖維化的主要激活劑，而p38 MAPK在細胞基質(zhì)和細胞核中含量豐富。在腎間質(zhì)纖維化中，p38 MAPK可以作用于TGF-β1途徑以促進腎間質(zhì)纖維化，兩者之間的相互作用抑制炎性介質(zhì)的產(chǎn)生和分泌，從而進一步加重腎間質(zhì)纖維化程度，加重腎臟損害并促進腎間質(zhì)纖維化的發(fā)展。腎間質(zhì)纖維化的預(yù)防和治療主要通過影響促纖維化因子的活性，阻斷TGF-β1和p38 MAPK途徑來影響腎間質(zhì)纖維化的進展[21-25]。近年來，對移植腎纖維化的探索已進入細胞分子科學(xué)的水平。由于上皮細胞周圍環(huán)境的變化以及導(dǎo)電通路之間的相互作用，各種導(dǎo)電通路的相互作用機制還有待進一步研究。

4 移植腎纖維化的防治進展

目前尚無真正有效的方法治療移植腎纖維化。因此，深入研究預(yù)防和治療腎纖維化的實用策略，積極控制腎纖維化的臨床進展以及改善并延長移植腎的長期存活率已成為國內(nèi)外學(xué)者研究腎纖維化的病理機制的重點和熱點。但是，目前在治療CAN的方法中尚無統(tǒng)一的臨床途徑，其主要的治療方法包括[26]：限制蛋白質(zhì)飲食、增加或減少環(huán)孢素(CsA)的劑量或使用他克莫司(FK506)替代CsA、調(diào)節(jié)激素和免疫抑制藥物的劑量、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)的應(yīng)用、調(diào)控血壓、調(diào)控血脂和抗凝等。然而，由于CAN的影響因素眾多、機制更為復(fù)雜，傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗增強的免疫抑制療法不能有效地預(yù)防CAN[27]。因此，深入研究實用的CAN綜合防治策略可以提高移植腎的長期生存率，提高移植腎患者的生活質(zhì)量。

預(yù)防和治療CAN發(fā)展為終末期腎臟疾病是一個世界性的問題。預(yù)防和治療CAN的主要措施是早期有效的藥物干預(yù)細胞轉(zhuǎn)導(dǎo)，以此抑制腎間質(zhì)和動脈內(nèi)膜纖維化的發(fā)生。盡管免疫抑制療法取得了巨大的進步，通過新的免疫抑制劑殺死淋巴細胞和抑制淋巴細胞的增殖和活化實現(xiàn)抗排斥，但尚未有效預(yù)防抗原依賴性和非抗原依賴性因子，并且大多數(shù)免疫抑制劑的價格昂貴、對CAN缺乏療效會引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)，例如骨髓抑制、肝功能損害、感染、高血壓、高脂血癥和高血糖癥。

總之，目前尚無真正有效的CAN藥物治療方法，因此從源頭上探索預(yù)防和延緩腎纖維化移植和抑制CAN發(fā)生發(fā)展的有效策略是亟待解決的問題。

5 展望

腎纖維化的移植在CAN的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。TGFβ1-Smad/p38 MAPK信號通路在腎纖維化發(fā)展中起重要作用，因此有必要尋找有效的藥物來調(diào)節(jié)TGFβ1-Smad/p38 MAPK信號，該途徑已成為治療CAN的研究目標(biāo)。若能夠緩解供體器官短缺的矛盾，為社會和患者節(jié)省大量的醫(yī)療資源和巨額資金，對于幫助建設(shè)和諧社會、健康中國具有重大的經(jīng)濟和社會意義。因此當(dāng)下及將來的目標(biāo)是：探索針對性強、療效確切、不良反應(yīng)少的新方法或者新藥，力求做到防治并舉并完善一整套在科學(xué)上可行、安全有效、易于掌握和低成本的方法并推廣應(yīng)用。