肝再生增強因子（augmenter of liver regeneration，ALR）是一種新近發現的細胞因子，具有促進肝臟再生和受損肝臟細胞增殖等多種生物功能。在腎臟組織內，ALR 主要表達于腎髓質區的髓襻、集合管和遠曲小管上皮細胞的胞漿內，在腎小球和皮質區小管細胞表達低。缺血、缺氧、中毒、炎癥刺激等各種刺激可以誘導 ALR 在近端小管再生的上皮細胞內和皮質損傷區表達，參與了修復過程。在急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）時，外源性 ALR 可以通過抑制腎小管上皮細胞凋亡、促進腎小管上皮細胞增殖、抑制炎癥細胞活動等多種途徑保護腎小管上皮細胞，進而降低對腎臟的損傷。該文通過復習 ALR 的基本特點以及 AKI 發病機制，并通過梳理近年來探討 ALR 與 AKI 的相關文獻，概括 ALR 在 AKI 中的作用機制特點，為探討今后深入 ALR 在腎臟的研究提供知識儲備和方向參考。
引用本文： 余丹, 蒲濤. 肝再生增強因子在急性腎損傷中的研究進展. 華西醫學, 2021, 36(9): 1310-1314. doi: 10.7507/1002-0179.202011222 復制
作為一種臨床急危重癥，急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）以腎功能急劇下降為特征并伴隨著體內代謝廢物堆積，最終引發一系列并發癥為特點。2013 年 1 項迄今為止規模最大的 AKI 流行病學資料顯示，在住院患者中 AKI 的發病率為 23.2%，其中成人發病率為 21.6%，兒童發病率為 33.7%，AKI 的全因死亡率約為 23%[1]。而我國的 AKI 發病率為 11.6%[2]。AKI 較高的發病率及死亡率，消耗了大量醫療資源，而目前 AKI 尚無有效的治療方案，且 AKI 患者發生慢性腎臟病的風險會明顯高于非 AKI 的腎病患者[3]。研究顯示，隨著 AKI 發病率不斷升高，重癥監護室患者中超過 60% 需要腎臟替代治療[4-6]，因此臨床上急需新的治療方法改善 AKI 的預后。肝再生增強因子（augmenter of liver regeneration，ALR）是新近發現的一種具有強大的促進肝臟再生和受損肝臟細胞增殖的細胞因子，但 ALR 并不是肝臟特異性的因子，研究發現其在睪丸及腎臟等組織中均有表達[7]，ALR 在腎組織中主要表達于腎臟髓質，已有體內外試驗證明 ALR 可通過保護腎小管上皮細胞、抑制腎小管上皮細胞凋亡和促進其增殖、抑制炎癥細胞活動等降低對腎臟的損傷。本文將通過分析 AKI 的發病機制及總結 ALR 在 AKI 中的作用機理，旨在為 AKI 的治療提供新方案，降低 AKI 進展為慢性腎臟病的風險。現報告如下。
1 ALR 簡述
1975 年，LaBrecque 等[8]首次發現肝刺激因子。隨著技術進步，得到了肝刺激因子純化物-ALR，有 15 KD 及 23 KD 2 個亞型[9]。ALR 可通過刺激肝細胞增值、促進肝臟細胞再生[10]、增強肝細胞線粒體氧化磷酸化[11]及抑制免疫減輕肝臟損傷。另有研究發現 ALR 可抑制大鼠肝臟 NK 活性，且具有較高的肝臟特異性[12]。一項通過檢測急性肝損傷患者血清中 ALR 水平及 NK 細胞活性的研究也證實了 ALR 可抑制 NK 細胞活性，發現外周血中的 NK 細胞活性與血清 ALR 水平呈負相關，提示 ALR 在肝臟可能通過抑制 NK 細胞活性進而抑制再生肝細胞的損傷，從而促進肝臟再生[13]，所以 ALR 可能還有抑制免疫反應的功能。最新研究表明，ALR 還可以通過抑制線粒體自噬[14]、調節線粒體鈣離子穩態[15]等方式保護肝臟，減輕各種毒性作用。除了肝臟，ALR 信使核糖核酸在小鼠、大鼠的各個器官，如睪丸、骨骼肌、脾臟、肺臟、腎臟等組織中均有廣泛分布[7]。其在正常大鼠腎臟的表達并不均等，主要表達于髓質區的髓襻、集合管和遠曲小管上皮細胞的胞漿中，在腎小球和皮質區表達較少，缺血、缺氧、中毒、炎癥刺激等各種刺激可以誘導 ALR 在近端小管再生的上皮細胞內和皮質損傷區表達[16]。可見 ALR 并不是肝臟所特有的細胞因子，其在各個器官可能均發揮著保護作用，但具體機制還有待進一步研究。
2 AKI
2.1 AKI 臨床定義
AKI 既往被稱為急性腎衰竭（acute renal failure，ARF），是一種突發性但通常可逆的腎小球濾過率降低的臨床綜合征。根據 2012 年版的 KDIGO 指南標準，符合下列標準之一即可診斷：① 48 h 內血肌酐上升≥0.3 mg/mL（≥26.5 μmol/L）；② 過去 7 d 內血肌酐升高超過基線的 1.5 倍；③ 6 h 內尿量≤0.5 mL/（kg·h）。該指南還將 AKI 分為 3 期，主要依據是血肌酐和尿量[17-18]：① 1 期指血肌酐升高超過基線 1.5～1.9 倍，或升高≥0.3 mg/mL（≥26.5 μmol/L），或 6～12 h 內尿量持續<0.5 mL/（kg·h）；② 2 期指血肌酐升高超過基線 2.0～2.9 倍，或尿量<0.5 mL/（kg·h）超過 12 h；③ 3 期指血肌酐升高超過基線 3 倍，或升高≥4.0 mg/mL（≥353.6 μmol/L），或開始腎替代治療，或 18 歲以下患者腎小球濾過率<35 mL/（min·1.73 m2），或無尿>12 h。
2.2 AKI 的發病機制
2.2.1 缺血/再灌注損傷（ischemical reperfusion injury，IRI）
AKI 發生的機制很多，其中腎臟的缺血再灌注是 AKI 中最主要的 1 個誘因，據統計，約 47% 的 AKI 是由 IRI 引起的[19]。目前認為腎臟缺血再灌注時導致 AKI 的機制主要包括了以下 3 點。
① 缺血再灌注時腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine-triphosphate，ATP）合成減少和活性氧的大量產生與釋放是其首要因素[20-21]：發生 IRI 時腎臟會出現低血流和缺氧狀態，此狀態下腎臟組織會出現營養物質缺乏、ATP 生成減少及線粒體功能障礙，從而使 ATP 合成進一步減少。ATP 減少又從以下 2 個方面引起腎臟損害：A. 能量不足會引起腎小管上皮細胞腫脹、胞內游離鈣離子增加和磷脂酶活性增強，進而導致其功能障礙；B. ATP 合成減少，還會導致腺苷和次黃嘌呤堆積，腺苷通過與特異性腺苷受體（A1AR）結合導致血管收縮，而次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下生成有毒性的活性氧。線粒體呼吸鏈復合物Ⅰ、Ⅲ也可產生大量活性氧，活性氧的大量產生，超出了機體的自我清除能力，使體內還原物質被消耗殆盡，即可導致腎臟組織損傷和細胞程序性死亡。
② 細胞內鈣離子濃度的升高，其具體機制尚不清楚，可能為：A. 鈣離子濃度升高后使鈣離子/ 鎂離子依賴性核酸內切酶活性增強，致使 DNA 鏈斷裂；B. 鈣離子濃度升高后還會導致微絲解聚成球形肌動蛋白，使細胞骨架受損；C. 細胞內鈣離子濃度增加可進一步激活蛋白水解酶和磷脂酶 A2，使活性氧破壞作用增強，活性氧又反過來引起細胞內線粒體、內質網鈣離子遷移和質膜鈣離子ATP 酶失活，進而使胞質內鈣離子濃度升高。在以上 3 個方面的共同作用下，腎組織細胞受損嚴重，加劇了 AKI 的發生[22]。
③ 炎癥級聯反應是缺血再灌注后導致 AKI 的又一因素，腎組織缺血損傷后可導致促炎基因產物（如血小板激活因子、白三烯、血栓素 B2）表達增加及產生生物活性分子，促進白細胞激活、趨化和聚集，引起炎癥級聯反應，加重腎損傷[23-24]。活性氧釋放、鈣離子超載、炎癥級聯反應等過程共同作用下，腎臟組織功能逐漸喪失，導致腎臟急性損傷。
2.2.2 其他原因導致的 AKI
腎臟作為人體最大的排泄器官，絕大多數的藥物及毒物都是通過腎臟排出，所以腎臟受損傷的風險較高。藥物及毒物導致的 AKI 發病機制主要為：毒素直接損傷細胞、免疫炎癥刺激作用、血流動力學改變及細胞代謝紊亂等[25]。其中橫紋肌溶解癥所致的 AKI 是其代表之一，受損的橫紋肌細胞溶解后大量的肌紅蛋白釋放入血，直接或間接導致腎臟損傷，引起腎血管收縮、小管堵塞、氧供降低，另外還可誘導丙二醛產生增加，超氧化物歧化酶和谷胱甘肽含量和活性下降，進而使蛋白質及 DNA 發生聚合[26-27]，這又進一步加重了腎臟損傷。可見各種疾病皆可導致腎臟損傷，機制也是錯綜復雜，這對治療策略提出了重大挑戰。
3 ALR 與 AKI 的關系
3.1 促進腎小管上皮細胞再生并抑制其凋亡
有研究在慶大霉素誘導的 ARF 的大鼠模型中發現，在 ARF 的大鼠腎臟標本中，ALR 的表達在受損的腎臟皮質區和腎臟再生的小管上皮細胞內明顯增加，并且表達水平與腎小管上皮細胞的增生指數成正相關，提示 ALR 可能與腎小管上皮細胞的再生修復有關，同時還發現，髓質區 ALR 的表達隨著腎臟衰竭的病理過程而逐漸減少，提示其表達受到 ARF 病理改變的影響[28]。另外 2 項實驗也證實了 ALR 對腎臟的保護能力，在缺血再灌注 AKI 大鼠模型中腹腔注射重組鼠源性 ALR（recombinant rat ALR，rrALR）后，腎小管上皮細胞再生增強，縮短了 ARF 時腎功能的恢復時間[29]；在慶大霉素所誘導的 ARF 大鼠模型中，研究者給予實驗組大鼠腹腔注射 rrALR 后與對照組比較，實驗組大鼠給予 rrALR 處理后明顯降低了血尿素氮、肌酐和尿 N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶水平，對比兩組大鼠的腎臟組織病理改變后發現實驗組大鼠的腎臟病理改變較對照組明顯減輕，進一步研究發現其作用機制可能是通過調節 B 淋巴細胞瘤-2 基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）家族中 Bax 和 Bcl-2 蛋白表達水平[30-32]、抑制 Caspase-3 及阻斷 p53 和激活 Akt 信號通路[30-31]，減輕腎小管細胞程序性死亡，促進腎小管上皮細胞增殖，從而減緩腎臟損傷。最新研究發現，ALR 可能還通過促進線粒體自噬來保護 HK-2 細胞免受 I/R 損傷，而 ALR 調節線粒體自噬的機制似乎與 PINK1 和 Parkin 有關[33]。使得 ALR 在腎臟發揮作用的機制得到了進一步的認識，為接下來的進一步研究提供了理論依據。
3.2 抑制炎癥反應
P38MAPK 信號通路、Toll 樣受體（toll like receptors，TLR）信號通路及核因子 κB （nuclear factor kappa-B，NF-κB）信號通路是細胞內重要的 3 條信號通路，目前已有研究證實該 3 條信號通路也參與了急性缺血性腎損傷后的炎癥過程[34-35]。當 P38MAPK 信號通路在機體激活后，可以調控炎癥細胞的浸潤及炎癥因子的活化、增生，而 ALR 則能夠顯著抑制 P38MAPK 的活化，使 P38MAPK 信號通路無法激活，抑制腎小管上皮細胞炎癥反應的發生，進而減輕腎臟的炎癥性損傷[36]。在腎臟 IRI 的早期，氧自由基和脂質過氧化導致缺血腎組織受損，損傷的組織細胞通過釋放內源性配體與 TLR 家族的 TLR4 受體結合后激活其下游信號通路，使組織受損加重。TLR4 通過激活絲裂原活化蛋白激酶和 NF-κB 信號轉導通路控制著包括腫瘤壞死因子、白介素（interleukin，IL）-10、IL-12b、IL1a、IL1b 等大量的細胞因子及趨化因子如 Cxcl1、Cxcl2 的合成，進而引發炎癥級聯反應[37-38]，而重組人肝細胞再生增強因子可通過下調 TLR4 內源性配體 mRNA 的表達水平抑制 TLR4 的活化，進而阻斷 TLR4 下游信號分子 ERK、JNK、p38 和 NF-κB 信號分子的激活來減輕腎組織的炎癥反應，從而減輕腎損傷[39]。可見 ALR 可通過多條信號通路抑制腎臟炎癥反應，發揮保護腎臟的功能。
3.3 抑制線粒體的氧化應激反應
線粒體是維持人體細胞穩態和多種細胞功能的動態細胞器，是活性氧產生的主要場所，也是維持胞內鈣離子水平的主要細胞器。更是 ATP 產生及維持細胞能量平衡的主要場所。在人體，腎臟的能量需求僅次于心臟，腎實質中有大量的線粒體存在，尤其在近端腎小管細胞中密度更高[40-42]。而氧化應激是線粒體損傷的啟動環節，一旦線粒體功能紊亂，將導致 ATP 耗竭和活性氧積聚，最終將導致細胞死亡。有研究發現 23KD ALR 主要定位于線粒體膜間隙，為 FAD 依賴的巰基氧化酶，主要與依賴 Mia40 的線粒體膜間隙蛋白轉運相關[43]，在線粒體膜間隙蛋白轉運時，23KD ALR 接受 Mia40 還原時的電子并將其傳遞給細胞色素 C，進而將蛋白轉運過程和線粒體呼吸鏈聯系在一起[44]，可見 ALR 是線粒體發揮功能的重要細胞因子。同樣，有研究表明，ALR 在體內還扮演者線粒體保護因子的角色，下調 ALR 表達后，細胞氧化應激損傷加重，線粒體形態改變及細胞凋亡加重，線粒體生物合成抑制進一步加重，且線粒體生物合成的調控過程也受到抑制，敲除 ALR 還會引起細胞內的活性氧明顯增加[45]。ALR 發揮線粒體保護功能主要通過以下 2 個方面：① 通過抗氧化作用和減少呼吸鏈過氧化氫的產生保護腎小管上皮細胞免于氧化應激的損傷[46]，機制可能通過調控細胞活性氧的產生和凋亡基因的表達進而扮演著線粒體保護因子的角色[25]；② 通過抑制線粒體分裂和促進線粒體內膜融合[44]，保護腎小管上皮細胞內線粒體，從而抑制小管細胞的程序性死亡[47]。總之，ALR 可通過減少細胞活性氧的產生、抑制細胞氧化應激和促進線粒體的生物合成等各個途徑減輕腎小管上皮細胞損傷，進而減輕腎損害，保護腎功能。
4 小結
AKI 發病機理十分復雜，目前國內尚無完整有效的治療方案，也無特效藥可阻止其進展為慢性腎衰竭。但 ALR 對肝臟的保護作用機制研究越來越明晰，對腎小管上皮細胞的保護作用也已被證實，但大多研究都局限于動物水平，在人腎臟疾病中的具體作用機理還有待進一步研究。目前，已有研究顯示 ALR 可以作為判斷 AKI 的標志物之一。相信隨著在腎臟方面研究的不斷深入與探索，ALR 在 AKI 中的作用機制會越來越明晰。ALR 有望成為臨床 AKI 治療新的突破點。
作為一種臨床急危重癥，急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）以腎功能急劇下降為特征并伴隨著體內代謝廢物堆積，最終引發一系列并發癥為特點。2013 年 1 項迄今為止規模最大的 AKI 流行病學資料顯示，在住院患者中 AKI 的發病率為 23.2%，其中成人發病率為 21.6%，兒童發病率為 33.7%，AKI 的全因死亡率約為 23%[1]。而我國的 AKI 發病率為 11.6%[2]。AKI 較高的發病率及死亡率，消耗了大量醫療資源，而目前 AKI 尚無有效的治療方案，且 AKI 患者發生慢性腎臟病的風險會明顯高于非 AKI 的腎病患者[3]。研究顯示，隨著 AKI 發病率不斷升高，重癥監護室患者中超過 60% 需要腎臟替代治療[4-6]，因此臨床上急需新的治療方法改善 AKI 的預后。肝再生增強因子（augmenter of liver regeneration，ALR）是新近發現的一種具有強大的促進肝臟再生和受損肝臟細胞增殖的細胞因子，但 ALR 并不是肝臟特異性的因子，研究發現其在睪丸及腎臟等組織中均有表達[7]，ALR 在腎組織中主要表達于腎臟髓質，已有體內外試驗證明 ALR 可通過保護腎小管上皮細胞、抑制腎小管上皮細胞凋亡和促進其增殖、抑制炎癥細胞活動等降低對腎臟的損傷。本文將通過分析 AKI 的發病機制及總結 ALR 在 AKI 中的作用機理，旨在為 AKI 的治療提供新方案，降低 AKI 進展為慢性腎臟病的風險。現報告如下。
1 ALR 簡述
1975 年，LaBrecque 等[8]首次發現肝刺激因子。隨著技術進步，得到了肝刺激因子純化物-ALR，有 15 KD 及 23 KD 2 個亞型[9]。ALR 可通過刺激肝細胞增值、促進肝臟細胞再生[10]、增強肝細胞線粒體氧化磷酸化[11]及抑制免疫減輕肝臟損傷。另有研究發現 ALR 可抑制大鼠肝臟 NK 活性，且具有較高的肝臟特異性[12]。一項通過檢測急性肝損傷患者血清中 ALR 水平及 NK 細胞活性的研究也證實了 ALR 可抑制 NK 細胞活性，發現外周血中的 NK 細胞活性與血清 ALR 水平呈負相關，提示 ALR 在肝臟可能通過抑制 NK 細胞活性進而抑制再生肝細胞的損傷，從而促進肝臟再生[13]，所以 ALR 可能還有抑制免疫反應的功能。最新研究表明，ALR 還可以通過抑制線粒體自噬[14]、調節線粒體鈣離子穩態[15]等方式保護肝臟，減輕各種毒性作用。除了肝臟，ALR 信使核糖核酸在小鼠、大鼠的各個器官，如睪丸、骨骼肌、脾臟、肺臟、腎臟等組織中均有廣泛分布[7]。其在正常大鼠腎臟的表達并不均等，主要表達于髓質區的髓襻、集合管和遠曲小管上皮細胞的胞漿中，在腎小球和皮質區表達較少，缺血、缺氧、中毒、炎癥刺激等各種刺激可以誘導 ALR 在近端小管再生的上皮細胞內和皮質損傷區表達[16]。可見 ALR 并不是肝臟所特有的細胞因子，其在各個器官可能均發揮著保護作用，但具體機制還有待進一步研究。
2 AKI
2.1 AKI 臨床定義
AKI 既往被稱為急性腎衰竭（acute renal failure，ARF），是一種突發性但通常可逆的腎小球濾過率降低的臨床綜合征。根據 2012 年版的 KDIGO 指南標準，符合下列標準之一即可診斷：① 48 h 內血肌酐上升≥0.3 mg/mL（≥26.5 μmol/L）；② 過去 7 d 內血肌酐升高超過基線的 1.5 倍；③ 6 h 內尿量≤0.5 mL/（kg·h）。該指南還將 AKI 分為 3 期，主要依據是血肌酐和尿量[17-18]：① 1 期指血肌酐升高超過基線 1.5～1.9 倍，或升高≥0.3 mg/mL（≥26.5 μmol/L），或 6～12 h 內尿量持續<0.5 mL/（kg·h）；② 2 期指血肌酐升高超過基線 2.0～2.9 倍，或尿量<0.5 mL/（kg·h）超過 12 h；③ 3 期指血肌酐升高超過基線 3 倍，或升高≥4.0 mg/mL（≥353.6 μmol/L），或開始腎替代治療，或 18 歲以下患者腎小球濾過率<35 mL/（min·1.73 m2），或無尿>12 h。
2.2 AKI 的發病機制
2.2.1 缺血/再灌注損傷（ischemical reperfusion injury，IRI）
AKI 發生的機制很多，其中腎臟的缺血再灌注是 AKI 中最主要的 1 個誘因，據統計，約 47% 的 AKI 是由 IRI 引起的[19]。目前認為腎臟缺血再灌注時導致 AKI 的機制主要包括了以下 3 點。
① 缺血再灌注時腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine-triphosphate，ATP）合成減少和活性氧的大量產生與釋放是其首要因素[20-21]：發生 IRI 時腎臟會出現低血流和缺氧狀態，此狀態下腎臟組織會出現營養物質缺乏、ATP 生成減少及線粒體功能障礙，從而使 ATP 合成進一步減少。ATP 減少又從以下 2 個方面引起腎臟損害：A. 能量不足會引起腎小管上皮細胞腫脹、胞內游離鈣離子增加和磷脂酶活性增強，進而導致其功能障礙；B. ATP 合成減少，還會導致腺苷和次黃嘌呤堆積，腺苷通過與特異性腺苷受體（A1AR）結合導致血管收縮，而次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下生成有毒性的活性氧。線粒體呼吸鏈復合物Ⅰ、Ⅲ也可產生大量活性氧，活性氧的大量產生，超出了機體的自我清除能力，使體內還原物質被消耗殆盡，即可導致腎臟組織損傷和細胞程序性死亡。
② 細胞內鈣離子濃度的升高，其具體機制尚不清楚，可能為：A. 鈣離子濃度升高后使鈣離子/ 鎂離子依賴性核酸內切酶活性增強，致使 DNA 鏈斷裂；B. 鈣離子濃度升高后還會導致微絲解聚成球形肌動蛋白，使細胞骨架受損；C. 細胞內鈣離子濃度增加可進一步激活蛋白水解酶和磷脂酶 A2，使活性氧破壞作用增強，活性氧又反過來引起細胞內線粒體、內質網鈣離子遷移和質膜鈣離子ATP 酶失活，進而使胞質內鈣離子濃度升高。在以上 3 個方面的共同作用下，腎組織細胞受損嚴重，加劇了 AKI 的發生[22]。
③ 炎癥級聯反應是缺血再灌注后導致 AKI 的又一因素，腎組織缺血損傷后可導致促炎基因產物（如血小板激活因子、白三烯、血栓素 B2）表達增加及產生生物活性分子，促進白細胞激活、趨化和聚集，引起炎癥級聯反應，加重腎損傷[23-24]。活性氧釋放、鈣離子超載、炎癥級聯反應等過程共同作用下，腎臟組織功能逐漸喪失，導致腎臟急性損傷。
2.2.2 其他原因導致的 AKI
腎臟作為人體最大的排泄器官，絕大多數的藥物及毒物都是通過腎臟排出，所以腎臟受損傷的風險較高。藥物及毒物導致的 AKI 發病機制主要為：毒素直接損傷細胞、免疫炎癥刺激作用、血流動力學改變及細胞代謝紊亂等[25]。其中橫紋肌溶解癥所致的 AKI 是其代表之一，受損的橫紋肌細胞溶解后大量的肌紅蛋白釋放入血，直接或間接導致腎臟損傷，引起腎血管收縮、小管堵塞、氧供降低，另外還可誘導丙二醛產生增加，超氧化物歧化酶和谷胱甘肽含量和活性下降，進而使蛋白質及 DNA 發生聚合[26-27]，這又進一步加重了腎臟損傷。可見各種疾病皆可導致腎臟損傷，機制也是錯綜復雜，這對治療策略提出了重大挑戰。
3 ALR 與 AKI 的關系
3.1 促進腎小管上皮細胞再生并抑制其凋亡
有研究在慶大霉素誘導的 ARF 的大鼠模型中發現，在 ARF 的大鼠腎臟標本中，ALR 的表達在受損的腎臟皮質區和腎臟再生的小管上皮細胞內明顯增加，并且表達水平與腎小管上皮細胞的增生指數成正相關，提示 ALR 可能與腎小管上皮細胞的再生修復有關，同時還發現，髓質區 ALR 的表達隨著腎臟衰竭的病理過程而逐漸減少，提示其表達受到 ARF 病理改變的影響[28]。另外 2 項實驗也證實了 ALR 對腎臟的保護能力，在缺血再灌注 AKI 大鼠模型中腹腔注射重組鼠源性 ALR（recombinant rat ALR，rrALR）后，腎小管上皮細胞再生增強，縮短了 ARF 時腎功能的恢復時間[29]；在慶大霉素所誘導的 ARF 大鼠模型中，研究者給予實驗組大鼠腹腔注射 rrALR 后與對照組比較，實驗組大鼠給予 rrALR 處理后明顯降低了血尿素氮、肌酐和尿 N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶水平，對比兩組大鼠的腎臟組織病理改變后發現實驗組大鼠的腎臟病理改變較對照組明顯減輕，進一步研究發現其作用機制可能是通過調節 B 淋巴細胞瘤-2 基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）家族中 Bax 和 Bcl-2 蛋白表達水平[30-32]、抑制 Caspase-3 及阻斷 p53 和激活 Akt 信號通路[30-31]，減輕腎小管細胞程序性死亡，促進腎小管上皮細胞增殖，從而減緩腎臟損傷。最新研究發現，ALR 可能還通過促進線粒體自噬來保護 HK-2 細胞免受 I/R 損傷，而 ALR 調節線粒體自噬的機制似乎與 PINK1 和 Parkin 有關[33]。使得 ALR 在腎臟發揮作用的機制得到了進一步的認識，為接下來的進一步研究提供了理論依據。
3.2 抑制炎癥反應
P38MAPK 信號通路、Toll 樣受體（toll like receptors，TLR）信號通路及核因子 κB （nuclear factor kappa-B，NF-κB）信號通路是細胞內重要的 3 條信號通路，目前已有研究證實該 3 條信號通路也參與了急性缺血性腎損傷后的炎癥過程[34-35]。當 P38MAPK 信號通路在機體激活后，可以調控炎癥細胞的浸潤及炎癥因子的活化、增生，而 ALR 則能夠顯著抑制 P38MAPK 的活化，使 P38MAPK 信號通路無法激活，抑制腎小管上皮細胞炎癥反應的發生，進而減輕腎臟的炎癥性損傷[36]。在腎臟 IRI 的早期，氧自由基和脂質過氧化導致缺血腎組織受損，損傷的組織細胞通過釋放內源性配體與 TLR 家族的 TLR4 受體結合后激活其下游信號通路，使組織受損加重。TLR4 通過激活絲裂原活化蛋白激酶和 NF-κB 信號轉導通路控制著包括腫瘤壞死因子、白介素（interleukin，IL）-10、IL-12b、IL1a、IL1b 等大量的細胞因子及趨化因子如 Cxcl1、Cxcl2 的合成，進而引發炎癥級聯反應[37-38]，而重組人肝細胞再生增強因子可通過下調 TLR4 內源性配體 mRNA 的表達水平抑制 TLR4 的活化，進而阻斷 TLR4 下游信號分子 ERK、JNK、p38 和 NF-κB 信號分子的激活來減輕腎組織的炎癥反應，從而減輕腎損傷[39]。可見 ALR 可通過多條信號通路抑制腎臟炎癥反應，發揮保護腎臟的功能。
3.3 抑制線粒體的氧化應激反應
線粒體是維持人體細胞穩態和多種細胞功能的動態細胞器，是活性氧產生的主要場所，也是維持胞內鈣離子水平的主要細胞器。更是 ATP 產生及維持細胞能量平衡的主要場所。在人體，腎臟的能量需求僅次于心臟，腎實質中有大量的線粒體存在，尤其在近端腎小管細胞中密度更高[40-42]。而氧化應激是線粒體損傷的啟動環節，一旦線粒體功能紊亂，將導致 ATP 耗竭和活性氧積聚，最終將導致細胞死亡。有研究發現 23KD ALR 主要定位于線粒體膜間隙，為 FAD 依賴的巰基氧化酶，主要與依賴 Mia40 的線粒體膜間隙蛋白轉運相關[43]，在線粒體膜間隙蛋白轉運時，23KD ALR 接受 Mia40 還原時的電子并將其傳遞給細胞色素 C，進而將蛋白轉運過程和線粒體呼吸鏈聯系在一起[44]，可見 ALR 是線粒體發揮功能的重要細胞因子。同樣，有研究表明，ALR 在體內還扮演者線粒體保護因子的角色，下調 ALR 表達后，細胞氧化應激損傷加重，線粒體形態改變及細胞凋亡加重，線粒體生物合成抑制進一步加重，且線粒體生物合成的調控過程也受到抑制，敲除 ALR 還會引起細胞內的活性氧明顯增加[45]。ALR 發揮線粒體保護功能主要通過以下 2 個方面：① 通過抗氧化作用和減少呼吸鏈過氧化氫的產生保護腎小管上皮細胞免于氧化應激的損傷[46]，機制可能通過調控細胞活性氧的產生和凋亡基因的表達進而扮演著線粒體保護因子的角色[25]；② 通過抑制線粒體分裂和促進線粒體內膜融合[44]，保護腎小管上皮細胞內線粒體，從而抑制小管細胞的程序性死亡[47]。總之，ALR 可通過減少細胞活性氧的產生、抑制細胞氧化應激和促進線粒體的生物合成等各個途徑減輕腎小管上皮細胞損傷，進而減輕腎損害，保護腎功能。
4 小結
AKI 發病機理十分復雜，目前國內尚無完整有效的治療方案，也無特效藥可阻止其進展為慢性腎衰竭。但 ALR 對肝臟的保護作用機制研究越來越明晰，對腎小管上皮細胞的保護作用也已被證實，但大多研究都局限于動物水平，在人腎臟疾病中的具體作用機理還有待進一步研究。目前，已有研究顯示 ALR 可以作為判斷 AKI 的標志物之一。相信隨著在腎臟方面研究的不斷深入與探索，ALR 在 AKI 中的作用機制會越來越明晰。ALR 有望成為臨床 AKI 治療新的突破點。