關于腎臟：腎臟位于身體后部，大約在髖骨上方10厘米處，正好在胸腔下方。它們是身體的過濾單元，維持血液中液體、礦物質、鹽分和其他物質的安全平衡。它們產生尿液以清除體內的廢物和有害物質。它們還產生幾種激素：促紅細胞生成素 (EPO)，作用于骨髓以增加紅細胞的產生；骨化三醇（活性維生素D3），可促進鈣和磷酸鹽的吸收和利用，促進骨骼和牙齒健康；和參與監測和控制血壓的腎素酶。

腎臟疾病：干細胞療法如何對其提供幫助？

腎臟的關鍵工作部件是腎單位。

腎單位由以下部分組成：

• 腎小球-過濾血液的致密毛細血管網絡
• Bowman膠囊——包圍腎小球，捕獲從血流中濾出的液體并將其排入腎小管
• 腎小管——內襯單層特殊細胞的細小管，其工作主要是在剩余廢液作為尿液離開身體之前將水和電解質（例如鈉、鉀、氯化物和碳酸氫鹽）重新吸收到血液中。

顯示腎小管的腎組織顯微鏡圖像。一個小管突出顯示上皮細胞（藍色）、細胞核（綠色）和小管腔（深色中心）。

什么是腎臟疾病

腎臟疾病通常涉及對腎單位的損害，可以是急性或慢性的。在急性腎病中，腎功能會突然下降。它通常由大量失血或事故引起，并且通常持續時間很短，但偶爾會導致持久的腎臟損傷。

慢性腎臟病 (CKD) 定義為至少三個月內喪失三分之一或更多的腎功能。在CKD中，腎功能會在數年內惡化，并且由于其影響相對較輕，因此問題通常多年未被發現。與CKD相關的一些癥狀是：頭痛、疲勞、高血壓、瘙癢、體液潴留、呼吸急促。

然而，腎臟疾病可導致腎功能衰竭（腎功能低于10%）。一旦發生這種情況，患者需要透析或腎移植才能維持生命。老年、糖尿病、高血壓、肥胖和吸煙會增加患CKD的風險。目前至少有8%的歐洲人口（4000萬人）患有一定程度的CKD，這使他們面臨發生腎衰竭的風險。這個數字每年都在增加，沒有足夠的器官捐獻者為這么多患者提供移植。這使得開發治療CKD的新治療方案變得越來越重要。

腎移植的需求正在增加。在西方世界，高血壓和II型糖尿病的發病率呈上升趨勢，并導致更高的腎病發病率。但是沒有足夠的供體器官來滿足這種日益增長的需求。基于干細胞的療法可能提供另一種解決方案。

腎臟干細胞：科學家們仍在爭論成人體內存在哪些腎臟干細胞，以及它們在腎臟的自然修復過程中扮演什么角色。在腎單位內的許多地方發現的細胞已被提議作為腎臟干細胞的候選者。存在此類干細胞的最有說服力的證據是在腎單位Bowman囊的尿極（上圖中以藍色標記）發現了腎祖細胞 (RPC)。

這些細胞具有干細胞的一些關鍵特征，研究人員已經證明它們負責產生足細胞——參與腎單位過濾工作的特殊細胞，需要在我們的一生中不斷更換。研究還表明，這些相同的 RPC 可能能夠產生在腎單位內層中發現的第二種類型的特化細胞。以及腎臟干細胞，具有某些特征的細胞已從腎臟中分離出間充質干細胞。

腎臟疾病和間充質干細胞

許多不同類型的骨髓細胞已經在動物身上進行了測試，并在臨床研究中用于治療腎臟疾病。在所有正在研究的細胞中，一種通常稱為間充質干細胞 (MSC)的細胞已顯示出迄今為止最有希望的結果。研究表明，MSCs可能能夠增強腎臟自我修復的內在能力。

研究這些骨髓來源的間充質干細胞 (bmMSC) 在腎臟疾病環境中的治療效果的研究人員表明，這些細胞可能會釋放蛋白質，幫助腎細胞生長、抑制細胞死亡，并可能促進腎臟自身的干細胞修復腎臟損傷。需要進一步的研究來確定這些想法是否正確。使用bmMSC的臨床試驗正在進行中，以測試這些細胞在治療腎病患者中的有效性（ClinicalTrials.gov?NCT02057965、NCT02387151）。

干細胞療法能為腎臟疾病提供什么幫助？

干細胞療法改善腎損傷的具體機制

1、分化功能：干細胞在體內能定向往腎臟受損組織及慢性炎癥部位“歸巢”，通過分泌作用產生一系列轉化生長因子促進內源性干細胞分化為腎臟細胞，也可直接分化為腎實質細胞。

2、免疫調節：干細胞具有抗炎作用，通過旁分泌減輕腎小管上皮細胞的壞死及間質炎癥細胞的浸潤程度減輕，減少炎癥因子和趨化因子的表達。

3、組織修復：干細胞發揮抗氧化應激、抗纖維化作用減輕腎臟組織損害，并分泌一系列生物活性分子修復損傷部位，提高腎臟供氧能力，提高腎功能。

最近，研究人員已經能夠使用iPSC在非常早期的發育階段產生腎細胞。這些非常早期的腎細胞類似于胚胎中發現的細胞，這些細胞會在胎兒發育過程中轉變為最終構成腎臟的細胞。這些細胞可能具有制造腎小球和腎小管的潛力，它們是腎單位的組成部分。然而，在將此類細胞用于患者治療CKD之前，還需要進行大量研究。

另一種器官置換方法也在研究中，可能在未來幫助腎病患者：使用器官支架生產完整的可移植器官。器官支架是去除了所有細胞的器官。剩下的是細胞外基質——支持其形狀的器官部分。這種基質可以用患者自己的細胞播種，這些細胞可以被仔細培養生長和繁殖以重新覆蓋支架。通過使用患者自身的細胞，器官移植可能發生的免疫排斥并發癥會大大減少。這種方法的挑戰是識別和獲得正確類型的細胞來接種支架，特別是在具有由許多不同細胞組成的復雜結構的器官中。大鼠實驗證明了這種方法的可行性。

今天干細胞治療腎臟疾病的臨床進展怎么樣？

截止2023年2月，在美國國立衛生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網站上注冊的有關干細胞治療腎病的臨床研究項目有113項。

腎臟是一個非常復雜的器官，由大量不同類型的細胞組成。要在實驗室中制造一個新的腎臟，所有這些不同的細胞都需要以不同的方式產生并混合在一起，希望它們最終能重建一個功能性的腎臟。更重要的是，腎臟疾病有多種類型，不同的細胞受到影響，因此旨在替換患者腎臟內受損細胞的治療需要為不同的患者提供不同類型的細胞。器官或細胞替代療法的研究正在進行中，但這可能是一個長期目標。

與此同時，在萬方數據通過“干細胞治療腎衰竭”關鍵詞檢索相關文獻，最終結果顯示有關干細胞治療腎病的基礎研究與臨床研究合計多達512條。

2016年至2019年，我國中央財政經費撥款支持干細胞臨床研究涉及重癥急性腎損傷等多種疾病，并且國家衛健委批準了《臍帶間充質干細胞治療狼瘡性腎炎的隨機盲態平行對照多中心研究》的備案項目。

干細胞治療腎病的挑戰是什么？

研究腎臟發育、腎臟疾病和自然修復過程非常困難，因為腎臟結構復雜且細胞種類繁多。

腎臟疾病可能是由腎臟中不同類型細胞的損傷引起的。干細胞治療只有在考慮到哪些細胞受損且必須更換時才會有效。

促進自然修復途徑的細胞治療可能比細胞替代療法更早發生，但研究人員仍然需要更好地了解自然修復過程的工作原理，然后才能開發出治療方法。

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