肾小管间质纤维化的发病机制及治疗进展

第三十六章 肾小管间质纤维化的发病机制及治疗进展肾脏纤维化是各种不同病因的慢性肾脏疾病进展到终末期肾病（end-stage renal disease, ESRD）的共同病理过程，包括肾小球硬化与肾间质纤维化。近年来大量研究表明，肾功能的损害程度与小管间质病变的严重程度密切相关。肾小管间质损害程度是反映肾功能下降严重程度和判断预后最重要的指标。因此，研究肾间质纤维化的分子机制，探索有效的防治措施，对延缓 ESRD 的进程，延长患者寿命意义重大。一、肾小管-间质纤维化的发病机制肾小管-间质纤维化几乎是所有慢性肾脏疾病发展到后期的病理学特征，它以肾间质中细胞及胶原成分聚集增多、伴肾小管萎缩和扩张变形、小管周围毛细血管减少、荒废、肾单位进行性破坏、致肾小球滤过率持续下降为特点。Eddy 将肾小管间质纤维化过程大致分为四期，第一期是细胞活化和损伤期，表现为肾小管上皮细胞被活化，单核细胞迁移到肾间质，并成熟为巨噬细胞，肌成纤维细胞（myofibroblast, MFB）开始在间质聚集，这些细胞释放促进炎症发生的可溶性物质。第二期是致纤维化信号转导期，致纤维化作用的细胞因子和血管活性物质释放，如 TGF-、CTGF 、AngII 、PDGF 等，同时也释放抗纤维化作用的 IFN-和 HGF。第三期是纤维形成期，表现为基质蛋白合成增加和（或）降解减少，间质内原有的和新形成的基质蛋白开始沉积。第四期是肾脏结构毁损期，表现间质基质蛋白过度沉积，小管及管周毛细血管网毁损，完整的肾单位减少，肾小球滤过率下降，最终导致肾脏硬化。经典的观点认为肾小管-间质纤维化的主要过程为：各种致病因素引起肾脏损伤后，肾小管上皮细胞释放致炎因子，如趋化因子（MCP-1、RANTES、IL-8、IL-10 ）和化学趋化物，诱导巨噬细胞浸润到肾间质。巨噬细胞和活化的肾小管上皮细胞释放大量的细胞因子，这些细胞因子及血管活性物质激活肾间质固有细胞，一方面促使间质成纤维细胞和小管上皮细胞转变为肌成纤维细胞，合成大量的胞外基质（extracellular matrix, ECM） ，另一方面由于基质蛋白降解酶活性降低，蛋白酶抑制物活性增强，因此 ECM 大量堆积，促使小管间质纤维化的发生。（一）肾间质成纤维细胞和肌成纤维细胞正常情况下间质成纤维细胞处于静息状态，是一类低代谢、非激活状态的细胞，其表面标志有波形蛋白（Vimetin）、成纤维细胞特异性蛋白 1（fibroblast specific protein 1, FSP-1）。它能合成许多胞外基质成分如纤维连接蛋白（ fibronectin, Fn）、胶原、胶原和胶原，同时它们也是 ECM 降解酶的一个主要来源，从而调节胞外基质代谢，对维持ECM 内环境稳定具有重要作用。各种刺激损伤因素如炎症细胞浸润、细胞因子、细胞-细胞直接接触、缺氧及高血糖等都能诱导成纤维细胞活化增殖，发生表型改变，获得表达 平滑肌肌动蛋白(-smooth muscle actin,-SMA)的肌成纤维细胞。无论原发疾病如何，在肾间质纤维化发生发展过程中，-SMA 阳性的肌成纤维细胞（MFB ）是导致病理条件下肾间质中 ECM 过度沉积的主要效应细胞。它的来源尚未完全清楚，有以下几种可能间质固有成纤维细胞：研究发现在一些致病因子的作用下,通过细胞因子的释放、细胞间相互作用、细胞外基质影响及环境因素的刺激,成纤维细胞可转为肌成纤维细胞；骨髓源性干细胞；循环纤维细胞；小管上皮细胞间充质转变（epithelial mesenchymal transition, EMT)，其中EMT 是肾脏纤维化中 MFB 的主要来源。在纤维化疾病愈合过程中，这些活化的成纤维细胞是怎样被清除的尚未阐明，可能有细胞凋亡(cell apoptosis)；恢复到静息的表型（quiescent phenotype）。因此深入理解肌成纤维细胞的生理清除，对于我们开发抑制小管间质纤维化进展的治疗策略具有重要意义。（二）肾小管上皮细胞-间充质细胞转分化（EMT ）1. EMT的定义EMT 指成熟的上皮细胞失去其上皮表型，而获得未成熟的间充质表型的过程。发育生物学的研究早已阐明，在胚胎三胚层结构的形成中，上皮母细胞正是通过 EMT 的方式形成中胚层的原始间充质细胞。随后，中胚层的间充质细胞通过“间充质细胞向上皮细胞转变”的方式产生次级上皮细胞，而次级上皮细胞再次通过 EMT 的方式形成中胚层和内胚层其他结构的细胞。成体分化发育成熟的上皮细胞在炎症、创伤等因素的作用下，又通过EMT 产生间质纤维母细胞，参与组织纤维化的形成。而上皮组织来源的肿瘤细胞也是通过EMT 实现肿瘤细胞在体内的转移。因此 EMT 是一种生物体进化过程中形成的“节省”机制，即细胞重新利用胚胎期已经存在的生物学过程来获得新的功能。2EMT 的调节因素越来越多的证据证实上皮间充质转变是肾间质纤维化发生的关键事件。关于肾小管上皮细胞转分化的机制目前尚不十分清楚。其可能机制如下：某些间充质细胞决定基因的激活。在病理条件下，某些间充质细胞决定基因如 FSP-1 基因、v-src、v-ras、v-mos、c-fos等基因被激活，上皮细胞决定基因如 E-cadherin 基因关闭。最近 Venkov 等发现在发生EMT 的上皮细胞中，CBF-A/KAP-1 蛋白识别并结合基因组的 FTS-1 位点，调节许多 EMT相关基因的表达，从而推测 FTS-1 位点可能存在它们的启动子区， CBF-A/KAP-1/ FTS-1复合物是 EMT 的一个关键调节因素。某些细胞因子及代谢产物参与了上皮细胞转分化的发生，如 TGF-、CTGF 、 bFGF、EGF、MMP-2、AGEs 、IL-1 等。目前对于细胞因子参与转分化的研究颇多，其中 TGF- 是最重要的诱导上皮细胞转变的细胞因子，许多其它细胞因子也都是通过 TGF- 来发挥作用的。Yang 等在 UUO 大鼠模型中发现，TGF-1 诱导了 EMT 的发生,且参与转分化的全过程,是转分化的关键因素。Li 等的研究证实，TGF- 是上皮细胞-肌成纤维细胞转分化中的一个关键的细胞因子 ,通过 Smad 途径调节EMT，HGF 可以阻断这一过程。近年来，很多研究证实 CTGF 也参与调节上皮细胞转分化。另外，近期研究证实，ILK 是处于 TGF-1/Smad 下游的, 对EMT 及肾间质纤维化至关重要的效应物。基质胶原成分影响上皮细胞转分化的发生，Zeisberg 等观察到胶原的成分和装配调节转分化的发生，他们发现型胶原能维持近端小管上皮细胞的上皮细胞表型，而型胶原能促进上皮细胞向间充质细胞转分化。同时体内也存在许多内源性负性调节 EMT 的因素，如 HGF、BMP-7、Versican 等，对维持机体内环稳定具有十分重要的意义。3. EMT 与肾脏纤维化慢性肾脏疾病后期的病理特征是以进行性实质细胞减少和细胞外基质（extracellular matrix, ECM）沉积为特点的肾脏组织纤维化，进而导致肾功能进行性下降。其中肾间质损伤的程度是肾功能恶化的主要决定因素。无论原发疾病如何，在肾间质纤维化发生发展过程中， 平滑肌肌动蛋白（-smooth muscle actin, -SMA）阳性的肌成纤维细胞(MFB)是导致病理条件下肾间质中 ECM 过度沉积的主要细胞。其中 EMT 是肾脏纤维化中 MFB的主要来源。10 年前，Strutz 等在抗小管基底膜疾病的小鼠模型中发现小管上皮细胞表达成纤维细胞特异蛋白 1（FSP1），因此推测 EMT 可能是肾脏纤维化形成中一个重要步骤。后来，Lan 等在 5/6 肾大部分切除大鼠模型的分析为 EMT 的存在提供了形态学和表型转化的证据，切除后三周，当肾脏纤维化尚不明显时，肾小管上皮细胞即表达 -SMA 和肌动蛋白，而且随着疾病进展小管上皮细胞失去极性，细胞延长、变形，并且通过受损的小管基底膜进入小管周围间质。Yang 等发现，在单侧输尿管梗阻模型（ unilateral ureteral obstruction, UUO）中，有大量细胞共同表达 -SMA 和小管标志蛋白，提示的确在纤维化形成过程中有小管和间充质转变的存在。目前许多实验模型如抗 GBM 肾炎、糖尿病肾病、肾毒血清性肾炎中均发现存在 EMT。不仅如此，在人类慢性肾病中，Rastaldi 等报道在136 例患有不同肾脏疾病的穿刺标本中，不管其病理诊断如何均发现 EMT 不同程度的存在，而且发生 EMT 的肾小管上皮细胞数量与血清肌酐水平及间质损伤程度密切相关。Iwano 等最近更有力的提示，在梗阻性损伤模型中，用特异性绿色荧光蛋白（GFP）标记成纤维细胞, 近端肾小管上皮细胞进行 LAC-Z 标记，发现在肾纤维化过程中肾间质 14%15% 成纤维细胞来源于骨髓，36%来源于肾小管局部 EMT,其余来源于成纤维细胞的增殖，因其它节段小管也可能通过 EMT 产生成纤维细胞，因此研究仍低估了 EMT 发生的比率，也进一步说明肾小管上皮细胞 EMT 积极参与了肾间质纤维化的形成。5. EMT 及 MET 的细胞分子机制EMT 发生在各种动物模型肾纤维化过程的晚期，提示小管上皮细胞在正常情况下并不发生表型转化，除非存在持久的慢性损伤。Yang 等研究认为 EMT 是一种有序的调节过程，包括四个关键步骤：上皮细胞失去粘附能力；-SMA 的表达及肌动蛋白的重组；肾小管基底膜破坏；细胞迁移和侵袭能力增强。研究已经发现体内许多因素可以调节 EMT 形成，如生长因子、细胞因子、蛋白酶、胞外基质成分、糖基化终末产物（GAEs）、缺血缺氧等因素。细胞因子在肾间质纤维化形成中发挥重要作用，其作用可分为促进纤维化和抑制纤维化两种。正常生理情况下，抑制纤维化因素制约着促纤维化因素，从而维持肾脏的正常形态结构及功能；而当抑制作用被减弱时，这一平衡发生紊乱，则会导致纤维化形成。TGF-1 是公认的 EMT 诱导剂，它可以单独引起并完成整个 EMT 过程，从而导致纤维化。进一步研究发现整合素连接激酶（integrin linked kinase, ILK）是 TGF-1 致 EMT 所必须的。最近 Liu 等研究发现 CTGF呈浓度时间依赖方式增强小管上皮细胞 ILK 表达及促进 EMT 的发生，可能是其模块发挥作用。进一步通过小干挠 RNA 沉默 ILK 表达，减弱了 CTGF 诱导的 EMT 作用。整合素连接激酶是一种丝/苏氨酸激酶，能与细胞内的 1 整合素结构域以及多种细胞内骨架蛋白相互作用，过度表达 ILK 能诱导 EMT 的 4 个关键步骤的发生。总之， TGF-1 和表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF）联合使用是 EMT 最有力的诱导剂。另外 Wnt 蛋白、IL-1、IGF-I/II 等对 EMT 也发挥重要作用。研究发现在大多数组织损伤区域往往可以见到上述大量细胞因子联合发挥作用，因此难以区分何种细胞因子在启动 EMT 的过程中占据主导地位，每种细胞因子都可能发挥其独特的作用。在上皮细胞间充质转变过程中，TGF- 1 与其受体结合后活化的 Smad 蛋白为 Smad2和 Smad3，磷酸化的 Smad2 和 Smad3 随后与 Smad4 一同进入细胞核，在核内调控了 TGF-1 反应基因的转录。试验证实，定向阻滞 TGF-1/ Smad3 信号转导对单侧输尿管梗阻所致的肾小管间质纤维化具有保护作用。FGF-2 与小管上皮细胞表面相应受体 FGFR-1 结合并激活后，一同进入细胞核内募集许多序列特异的转录因子，从而调节相应的靶基因转录。-catenin 是细胞黏附连接的主要成分。正常情况下，胞浆中只有少量游离 -catenin ，大部分都与 E-cadherin 胞内结构域相连，胞浆内 APC/GSK-3 激酶/axin 复合物可以降解 -catenin，保持胞浆中游离 -catenin 在正常水平。LEF-1 与 Smad3 或 -catenin 结合后可向细胞核内转移，是肾小管上皮细胞转分化中关键的分子机制。糖原合成酶激酶（glycogen synthase kinase-3, GSK-3）可使 -catenin 磷酸化，在细胞内与 APC 抑制复合物蛋白结合为复合物，并通过泛素化（ubiquitin action）过程使游离 -catenin 减少，从而使 EMT的过程受到抑制。各种原因导致 -catenin 降解减少，胞浆水平上升后，-catenin 被转运入核，与相应转录因子如淋巴细胞增强因子/T 细胞因子（lymphoid enhancing factor 1/T- cell factor, LEF1/TCF）等相互作用，调控特定基因的表达。TGF-1 通过诱导 ILK 表达，激活的 ILK 能直接磷酸化 Akt 和 GSK-3，ILK 激活的 Akt 导致细胞凋亡受抑制和上皮细胞间的黏附丢失。磷酸化的 GSK-3 活性受抑，进而促进 -catenin 核移位，激活 AP-1 和CREB 等转录因子，促进 EMT 发生。Wnt 蛋白和小 GTPase 通过 PI3-K（phosphatidylinositol-3-kinase ）/AKt 信号通路抑制 GSK 磷酸化。其他的还有来自 Snail家族的转录因子，如 Twist 和一些 FTS-1 结合蛋白也能结合各自靶基因启动子。最终的结果是上皮细胞决定基因如 E-cadherin 关闭，间充质细胞决定基因如 FSP-1、v-src、v-ras、c-fos 等基因被激活。近年来，发现了一些内源性抗肾脏纤维化的物质，作为正调节因素的对应物，起到制约肾脏纤维化的作用。因此恢复促纤维化与抗纤维化信号之间的平衡是我们所要达到的目的。从这点说，抑制促纤维化信号仅仅是一个方面，另外就是增强抗纤维化信号。肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor , HGF）是一种多效性细胞因子，在急性肾损伤中，对肾小管的再生、修复起关键作用。各种慢性肾脏疾病的动物模型实验也表明，HGF 作为一种内源性再生保护因子，具有抗纤维化作用。HGF 结合到 C-met 酪氨酸激酶受体，引起STAT3 进入核内。HGF 上调小管上皮细胞转录共抑制子 SnoN 表达，拮抗 TGF-1/ Smad3 信号通路。它也能妨碍 Smad2/Smad3 核移位，抑制成纤维细胞的活化。在系膜细胞中，HGF 通过稳定蛋白增强 Smad 转录共抑制子 TGIF 的表达。因此对不同的肾脏固有细胞来说，HGF 是特异性的对抗 TGF-1/ Smad3 信号的一条共同通路。体外培养的肾小管上皮细胞中，BMP-7 直接中和 TGF-1 诱导的细胞信号作用，逆转 EMT。这种 EMT 的逆转使肾小管的动态平衡恢复和肾功能改善。在慢性肾损伤的小鼠动物模型中 BMP-7 逆转TGF-1 诱导的 EMT，是通过上皮细胞的粘附因子 E 钙粘蛋白的重新诱导起作用。因此系统给予 rhBMP-7 可修复肾小管上皮细胞的严重损伤，维持上皮细胞的表型，抑制 EMT。已经发现 BMP-7 信号的转录共调节因子，Smad1 利用 -catenin /TCF-4 实现靶基因的转录。虽然在动物模型中 HGF/BMP-7 表现出令人意想不到的治疗作用，但当将这些结果类推到人身上时，仍需十分小心。因为这些结果都是在体外细胞实验及动物模型中获得，并且用的制剂很纯，剂量也比较大，这些当然有助于明确每种调节因子在调控 EMT 中的作用，但不能完全摸拟体内的真实情况。因为体内 EMT 发生是多种调节因子在较低剂量水平通过不同信号通路相互作用的结果。因此诱导内源性抗纤维化因子的表达可能是治疗肾脏纤维化的另一条途径。最近研究提示许多具有肾脏保护作用的药物如过氧化物酶增殖物激活受体- （peroxisome proliferators-activated receptor-, PPAR-）激动剂、9-顺式维甲酸、1,25 二羟维生素 D3 能诱导系膜细胞及间质成纤维细胞 HGF 表达。同样发现阻断 HGF 受体后，这些药物的抗纤维化作用消失。参与上皮间充质转变的另一重要因素为配体捕获蛋白（ligand-trap proteins）,它在 EMT并导致组织纤维化过程中起很重要的作用。它们通过与细胞膜结合作为一个辅助生物活性分子结合到特异性受体上，它也能作为可溶性分子在间质中循环运动从而阻断受体活化。TGF- 和 BMP-7 均具有各自的可溶性捕获蛋白，许多配体捕获蛋白具有超家族特性，然而在同一超家族中，也存在很大区别。多数捕获蛋白对受体起阴性调节作用，如 TGF-的可溶性捕获蛋白核心蛋白多糖（decorin）、LAP、2 巨球蛋白等。BMP-7 的阴性捕获蛋白包括 noggin、chordin、USAG-1(uterine sensitization-associated gene-1)等。例如核心蛋白多糖可防止 TGF- 与其膜受体结合从而减轻肾小球炎症刺激后的肾脏纤维化发生。在急性和慢性肾脏损伤小鼠模型中，敲除 USAG-1 基因后保护了肾功能、延长其生存寿命。最近实验也提示 CTGF 既是 TGF- 阳性捕获蛋白，可以促进 TGF- 与其受体的结合，同时又是BMP-7 阴性捕获蛋白，可抑制 BMP-7 与其受体的结合。Liu 等最近发现了可对肾脏纤维化过程进行阴性调节的新型蛋白质，即 kielin/chordin 样蛋白（kielin/chordin like protein， KCP）。KCP 可通过增强 BMP-7 的作用而防止肾脏纤维化。对 KCP 这一作用的最好解释是，它作为配体捕获蛋白，增强 BMP-7 与其受体的结合能力并提高细胞内磷酸化Smad1 水平，因此 KCP 可拮抗上皮间充质转变作用。这些配体捕获蛋白作为生物学分子，如果能够被修饰给以口服，也许有很好的应用治疗前景。从目前看来，至少从两个层面调节 EMT。一个是在间质内捕获蛋白之间的平衡，另一个就是在细胞因子刺激后胞核内净 Smad/-catenin 活性。这种双重调控机制使上皮细胞处于一种动态的分化状态，从而保持器官结构和功能的稳定。FSP-1-SMAMMP-2/9Vimentin i iCollagen I/IIIll I IIIE-cadheriniZo-1Syndecan-1Tiami -1-Catenin+TCFSTAT3 SnoNUSAG-1Pro-EMT cytokinesPro-METcytokines二、抗肾脏间质纤维化治疗的现状和进展抗肾脏纤维化治疗近年来才引起重视，大多数治疗尚处于实验研究阶段，临床研究资料极少。目前对肾脏纤维化的治疗，主要针对促纤维因子及抑制 ECM 成分合成或促进其降解，近年来已开始抗纤维化基因治疗研究。同时国内对中药抗肾纤维化作用进行了大量的临床和实验研究，并取得了一些成果。（一）抑制促纤维化因子的活性1. TGF- 抗体及酪氨酸激酶特异性受体（RSTK）阻滞剂TGF-是引起肾脏纤维化的最重要的促纤维化因子，所以阻断 TGF-也是防治肾脏纤维化的最有效方法之一，这在动物实验中已取得一些成绩。Border 等用 ATS 注射大鼠 24h后，再给于抗 TGF-抗体，使硬化肾小球内基质减少 80 %。修饰素（Decorin ）与 TGF-结合能中和其活性，给予 ATS 大鼠静脉注射修饰素可使 TGF-表达及基质沉积受抑制。但重组修饰素十分昂贵且含有一定的异源蛋白，已开始研究修饰素基因治疗，并认为有可能成为抗纤维化有前途的治疗。由于大多数生长因子生成都与酪氨酸激酶有关，因此RSTK 阻滞剂能阻断多种生长因子的活性，动物实验发现 RSTK 阻滞剂 AG1- 295 能阻断PDGF 活性。故认为 RSTK 阻滞剂可能对肾纤维化治疗有应用前景。2. ACEI 及 ARBACEI 及 ARB 通过降低系统高血压及肾小球内高压的肾脏保护作用已为人们熟知，但它们的抗纤维化作用近年来才引起重视。ACEI 及 ARB 不仅已在动物实验证实其抗纤维化作用，也是目前临床上已广泛用于抗肾脏及心脏纤维化的药物。ACEI 抑制 Ang-合成，ARB 阻断 Ang-与受体结合，均起着阻断 Ang-生物活性的作用，从而抑制 ETC、成纤维细胞、系膜细胞增殖活化，通过抑制 TGF -的分泌，从而抑制 ECM 成分分泌和 ECM 沉积。ACEI 及 ARB 的这种抗纤维化作用是独立于降压之外的肾脏保护作用。（二）抑制 ECM 积聚及促进其降解1. Pirfenidone（PFI） ECM 的主要成分是胶原，脯氨酰- 4-羟化酶及赖氨酰氧化酶是胶原合成的关键酶，抑制这两种酶能阻止胶原合成，抑制 ECM 积聚。动物实验证明，PFI 能抑制脯氨酰- 4 羟化酶的活性，减少 TGF- mRNA 和型、型胶原的表达，增加 MMP-2 水平，从而抑制ECM 合成并促进胶原降解作用，防治肾脏纤维化。PFI 的抗纤维化作用在动物实验已得到证明。2. 羟甲基戊二酰辅酶 A（HMG-CoA）还原酶抑制剂（HRI ）HRI 不仅有降脂作用，而且有与降脂无关的肾脏保护作用，能减轻各种肾损伤模型肾小球硬化及间质纤维化，其作用机制主要包括：阻止 NF-B的活性，影响细胞内信号传递，从而阻止细胞因子合成；抑制肾内 TGF-合成，阻止肾内 TGF-的作用；抑制TEC、系膜细胞增殖；使近端肾小管上皮细胞 t-PA 合成增加，PAI-1 活性降低。因此，HRI 不仅抑制 ECM 合成，同时也有促进 ECM 降解作用。但 HRI 在临床应用效果尚存在分歧。3. 肝细胞生长因子（HGF）HGF 不仅促进急性损伤的肝细胞及肾小管上皮细胞再生，而且对慢性肾脏病有抗纤维化作用，其抗肾脏纤维化作用机制有：促进 MMP- 9 表达，同时抑制 TIMP- 1 和 2 的表达，从而抑制 ECM 合成并促进其降解；HGF 的基因启动区存在 TGF-抑制元件，因而抑制 TGF -转录；抑制 TEC 转分化成纤维细胞。4. 松驰素（Relaxin）Relaxin 属于胰岛素样生长因子家族，为二聚体，有三种分子形式：H1、H2 和 H3， H2 主要存在于循环中，可抑制间质纤维化，但机理不清楚，可能通过 TGF-或激活MMP-3，而 MMP-3 是 MMPs 活化的起始因子，启动酶联反应，增加 ECM 降解，也可扩张血管、增加 NO 产生。5. 骨形态发生蛋白-7 （BMP-7）骨形态发生蛋白亚家族，被称为 BMPs、OPs、CDMPs 或 GDFs，是 TGF-细胞因子超家族中的一员。至少有 15 种骨形态发生蛋白参与了细胞内信号传导，调节细胞增生、分化和凋亡，调控组织发育和形态维持。肾脏中表达的骨形态发生蛋白有 BMP-2、3、4、5、6、7，其中 BMP-7，也被称为骨调素-1 （osteogenic protein-1 ） ，含量最丰富，而肾脏也是机体中 BMP-7 产生最多的部位。 BMP-7 家族分子在羧基端具有 7 个半胱氨酸残基组成的特定区域，属于 TGF-超家族。TGF- 超家族成员的受体主要有型和型两种受体，属于丝氨酸和苏氨酸激酶受体。BMP-7 分子与其型受体（包括ActR 、ActR B 及 BMPR ） 结合后再与其型受体（包括 ALK22、ALK23 及ALK26） 结合而使 型受体发生磷酸化。型受体被磷酸化后，作用于 Smad1 或 Smad5羧基端末端的 2 个丝氨酸，使之磷酸化，随后 Smad1 或 Smad5 再与 Smad4 结合成复合体，移位到细胞核内，再作用于特定基因的启动子，引起相应生物学效应。在大鼠单侧输尿管梗阻时给予 BMP-7 100 或 300ug. kg - 1. wt - 1 隔日应用一次，可有效防止间质炎症和纤维变性发生，阻止 UUO 引起的上皮细胞凋亡从而维持小管上皮的完整性，还能保持肾血流量。在 UUO 前即给予预防性 BMP-7 治疗能否阻止肾纤维化进程的研究，结果表明作为预防性用药 BMP-7 在改善肾功、GFR、肾血流量、维持肾脏结构等方面仍有着显著效果。另外有研究表明在肾脏急、慢性肾衰竭模型及小鼠狼疮性肾炎模型中，应用 BMP-7 治疗都可明显减轻肾小管间质的炎症浸润及纤维化，治疗组肾组织中正常肾小球明显多于对照组，肾间质面积显著小于对照组，且呈剂量依赖性。应用 BMP-7 治疗的这些动物能提高上皮细胞存活并保持其组织学参数，包括管间质中巨噬细胞显著减少。（三）基因治疗肾纤维化研究目前对肾脏病基因治疗的研究主要采用反义技术，即将特异性反义基因连接到表达介体上，导入靶细胞，直接转录出反义 RNA，后者通过与相应的 mRNA 形成双链，从而阻止 mRNA 翻译，发挥治疗作用。Isaka 等发现，在单侧输尿管梗阻的大鼠肾纤维化模型中，应用 AVE 型 HVJ 脂质介体导入 TGF-1反义寡脱氧核糖核酸（ ODN） ，选择性导入肾间质成纤维细胞，能明显抑制基因表达，改善肾脏纤维化。由于肾脏细胞的异质性及肾脏独特的自身结构，向肾脏细胞特异性靶向导向缺乏理想方法，新近研究的一种新的骨骼肌介导的基因治疗，即将目的基因转导骨骼肌，合成的蛋白质或多肽经血循而到达靶细胞。利用这种方法，将修饰素 cDNA 注入大鼠肌肉，在基因转入后 3 天，肾小球、肝和脾可测到升高的修饰素，硬化的肾小球处 TGF-1 mRNA 和 TGF-水平均显著下降，到第 14 天，修饰素组硬化的肾小球基质减少，与正常无明显差异，且聚积的纤连蛋白 EDA 及肌键蛋白明显降解。综上所述，TGF- 信号转导通路的激活是肾间质纤维化的主要发病机制之一，目前对肾间质纤维化的防治 TGF-信号转导通路密切相关，近数年的进展主要集中在 TGF-信号转导通路的下游分子，如骨形态蛋白-7、肝细胞生长因子、 Smad7 等。Smad7 可抑制 TR对 Smad2 和 Smad3 的磷酸化，增加泛素介导的 TR自身的降解， 从而阻抗 TGF-的信号转导、改善肾间质纤维化，是 TGF-信号转导的负反馈调节因子。同样，BMP-7 也抑制TGF-介导的 EMT，TGF- 对 Smad7 的诱导能力揭示了 Smad7 是具有负反馈调节 TGF-功能的细胞分泌因子。由于 Smad7 是 TGF-功能特有的内源性抑制因子， 因此对其表达的调控可能成为阻断肾小球 TGF-效应的具有生理学基础的诱人策略。HGF 为广泛研究的抗纤维化因子，最近的研究进展认为其通过抑制 ILK 的活性而阻断 EMT。近年来，对肾脏纤维化机制的研究已进入到细胞分子学水平，EMT 的机制主要由于上皮细胞所在周围微环境改变，多种因素参与调节 EMT，每种因素可能有特定的多条信号传导途径激活，而这些胞内途径之间还存在“交互对话”因此要彻底弄清 EMT 形成机制就非常不易。但是很显然，这种细胞“可塑性”是由转录因子网络的作用来控制的，它们是形成 EMT 信号途径的“共同通路”。然而对抗肾脏纤维化治疗研究相对滞后，迄今为止，除了 ACEI 及 Ang-受体拮抗剂、羟甲基戊二酰辅酶 A 、还原酶抑制剂等少数几类药以外，能进入临床抗纤维化药物很少。基因治疗抗肾纤维化已进行了大量实验研究并证明有良好效果，但由于肾脏细胞的异质性及肾脏独特的自身结构，向肾脏细胞特异性靶向导入缺乏理想方法，尚未能解决向肾脏细胞特异性靶向导向的介质，距离临床应用尚有一定的距离。我国学者对中药抗纤维化作用已进行了大量研究，证明活血化瘀中药在体外及动物实验中均有明显的抗肾纤维化作用，临床观察亦取得可喜的苗头，但观察指标及研究手段尚比较简单，缺乏临床病理学资料。因此，对抗肾脏纤维化治疗的研究亟待加强，特别是对研究方法和手段必需提高。 参 考 文 献1 Strutz F, Okada H, Neilson EG. 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