細胞衰老是一種細胞周期不可逆停滯狀態，同時分泌炎癥因子、趨化因子等衰老相關分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP），在腎臟疾病、代謝性疾病等進展中發揮重要作用。腎小管細胞衰老是急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）進展中關鍵的細胞生物學事件，不僅阻抑 AKI 再生修復，還可釋放 SASP 促進 AKI 慢性化進展。抑制腎小管細胞衰老、靶向清除衰老腎小管細胞或是促進衰老細胞凋亡等方法可改善 AKI 預后，具有廣闊的應用前景。
引用本文： 陳佳, 何婭妮. 腎小管細胞衰老在急性腎損傷中的研究進展. 華西醫學, 2022, 37(7): 1076-1080. doi: 10.7507/1002-0179.202206040 復制
急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是嚴重危害人類健康和生命的臨床常見急危重癥。其發生率高、死亡率高，全球每年約有 200 萬人口死于 AKI[1]。AKI 存活患者的腎臟預后也不容樂觀，30%～70% 的 AKI 存活患者會進展為慢性腎臟病，約 17% 的患者 1 年內進展為終末期腎衰竭，需要終身行腎臟替代治療，給社會和家庭帶來沉重的經濟負擔[2]。目前研究認為，腎小管細胞在實施腎臟功能中發揮著無可替代的關鍵生物學作用，AKI 后存活腎小管細胞再生修復障礙是 AKI 腎臟不良預后的關鍵原因[2]。近年研究發現，腎小管應激細胞衰老是 AKI 進展中重要的細胞生物學事件，其不僅阻礙 AKI 的再生修復，還可釋放衰老相關分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP），在 AKI 向慢性腎臟病進展中亦發揮著重要作用[3-4]。本文主要從腎小管細胞衰老表型特征與效應、腎小管細胞衰老在 AKI 中的作用機制以及干預腎小管細胞衰老對 AKI 預后的影響幾個方面進行綜述，旨在為 AKI 進展的防治提供依據。
1 細胞衰老的特征與效應
細胞衰老分為端粒縮短引起的復制性細胞衰老和各種病理性刺激（DNA 損傷、氧化應激、癌基因過表達等）引發的應激性細胞衰老[5]。有別于靜止期細胞，細胞衰老是一種細胞周期“不可逆”的停滯于 G1/S 期，即使受特定刺激仍不能增殖分化。目前比較公認的細胞衰老標志物包括細胞質的衰老相關 β 半乳糖甘酶（senescence-associated β-galactosidase，SA-β-gal）、細胞核的衰老相關異染色質（senescence-associated heterochromatin foci，SAHF）和細胞周期依賴性蛋白激酶抑制劑（p16 和 p21）等[6]。雖然衰老細胞已老化，但仍具有代謝活性，可分泌炎性細胞因子、趨化因子、基質蛋白酶等 SASP[7]。此外，衰老細胞還具有凋亡抵抗特性，促使衰老細胞不易被免疫細胞識別和清除，使其處于長期“老”而不“亡”的狀態，導致衰老細胞持續在病變組織聚集，放大和延續 SASP 的損害效應，加速疾病進展[6]。
最初人們認為細胞衰老是一種細胞生命周期的自然軌跡和結局。在胚胎生長發育過程中，細胞衰老發揮重要作用，有利于組織器官重構、組織發育和形態發生[8]。適度的細胞衰老有利于組織器官自我更新和修復，是生命過程的自然屬性[9]。然而在疾病狀態下如腫瘤、代謝性疾病、老年退行性病等，不依賴增齡的應激衰老是細胞損傷的特殊表型，在疾病發生發展中發揮非常重要的作用[10-11]。近年來研究發現細胞衰老是糖尿病腎病、IgA 腎病、高血壓腎損害、移植腎病、AKI 等疾病發生發展進程中的重要病理特征[12-17]。腎小管細胞、足細胞、血管內皮細胞、腎間質成纖維細胞均可以發生應激性衰老，而腎小管細胞衰老程度與腎功能損害、腎間質炎癥及纖維化呈正相關[10, 18]。
2 腎小管細胞衰老在 AKI 中的作用及機制
腎小管細胞作為腎臟的重要組成部分，富含線粒體，具有高代謝和高能耗的功能需求，在組織結構上居于腎組織血流和氧供給較低、各種有害物質聚集和濃縮的位置，是最容易受損的腎實質細胞。在缺血缺氧、毒性藥物、感染等損害因素刺激下，腎小管細胞極易引發線粒體功能異常、氧化應激、能量代謝異常等，可激活 ATM/ATR-ChK1/2 導致腎小管細胞停滯于 G2/M 期，從而產生大量促纖維化因子，加速腎間質纖維化的發生[19]；或激活 p16、p21 信號通路，促使細胞周期停滯于 G1/S 期而導致細胞衰老，從而使殘存腎小管細胞再生修復障礙，促進 AKI 慢性化進展[4, 20]。最新研究采用單細胞轉錄組學分析缺血再灌注-AKI 的腎小管細胞損傷類型，結果發現在 AKI 晚期（28 d），血管細胞黏附分子-1/趨化因子配體 2 雙陽性修復障礙腎小管細胞中核因子 κB、腫瘤壞死因子和激活蛋白-1 等信號通路明顯激活，呈現出衰老細胞的分泌表型，而并不具有 G2/M 期停滯細胞特征[21]。以上表明，腎小管細胞衰老是 AKI 進展中關鍵的細胞生物學事件，在 AKI 腎臟不良預后中發揮重要作用。盡管傳統觀念認為細胞衰老是一個慢性、進行性發生發展的過程，與老年相關性疾病及各種慢性疾病包括腫瘤發生發展有直接密切關系[22]。然而，近年來研究發現，在缺血再灌注、葉酸或順鉑誘導的 AKI 動物模型中，在急性損傷早期即可見大量 p16 和 p21 陽性衰老腎小管細胞；大量堆積成群的衰老腎小管細胞與腎間質纖維化及腎功能損害密切相關[23-24]。p16 基因敲除可抑制 AKI 模型中腎小管細胞衰老，從而促進腎小管細胞增殖和腎損傷的修復，減輕間質炎癥、腎小管萎縮與間質纖維化[17, 23]；此外，研究發現靶向清除衰老細胞或者是選擇性誘導衰老細胞凋亡可改善腎間質纖維化和腎功能，表明腎小管細胞衰老在 AKI 發生發展中發揮重要作用[24-25]。
關于細胞衰老發生機制，研究認為主要是依賴 P16Ink4a/Rb 和/或 P19Arf/P53/P21Cip1 信號通路，從而調控細胞周期停滯導致細胞衰老[6, 10]。最新研究發現，在缺血再灌注腎損傷中，Wnt9/β-catenin 信號通路可調控 p16 和 p53/p21，引發細胞周期停滯導致腎小管細胞衰老；細胞衰老后分泌 SASP（轉化生長因子-β1）促進成纖維細胞活化與增殖、細胞外基質蛋白沉積，二者相互協同導致 AKI 后腎纖維化[15]。此外，Toll 樣受體/白細胞介素（interleukin，IL）-1R 信號途徑的關鍵分子 Myd88 在 AKI 后腎小管細胞衰老中發揮重要作用，當敲除腎小管細胞 Myd88 基因后，腎小管細胞衰老、減輕腎間質纖維化明顯受到抑制，說明 Myd88 調控 Toll 樣受體信號激活是 AKI 腎小管細胞衰老的重要分子機制[24]。研究還發現 klotho 基因缺陷、沉默信息調節因子 Sirtuin 1（SIRT1）、線粒體自噬等與腎小管細胞衰老密切相關[3]，說明 AKI 中腎小管細胞衰老是多種生物學機制共同作用的結果。
3 干預腎小管細胞衰老對 AKI 預后的影響
3.1 抑制腎小管細胞衰老
細胞衰老作為 AKI 慢性化進展的關鍵細胞生物學事件，最新有研究采用抑制/延緩細胞衰老的方法研究其對腎臟結局的影響[22]。目前研究認為延緩細胞衰老的常見方法包括限制能量、增強體育鍛煉等，不僅可以延長壽命，還可以降低氧化應激水平和炎癥因子水平[22]。抗衰老藥物雷帕霉素、達沙替尼、槲皮素等已被證實具有明顯抗衰老效應，通過激活自噬、維持線粒體功能、抑制 SASP 分泌與釋放、抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號、延長壽限等途徑發揮作用[22]。最新研究發現，二甲雙胍可通過 MBNL1/miR-130a-3p/STAT3 信號通路抑制高糖誘導的腎小管細胞衰老[26]。此外，白藜蘆醇可激活 SIRT1，進而發揮抗氧化、抗炎及抗衰老等作用[27]。研究還發現，通過干預高血壓、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統，可以抑制細胞衰老從而延緩腎臟衰老[28]。在 AKI 中，通過干預 p16 等抑制細胞衰老，可以減輕腎組織損傷從而改善 AKI 腎臟預后[17]。然而，由于上述干預細胞衰老的方法缺乏特異性與靶向性，在獲益的同時可能存在不良影響。如在順鉑誘導的 AKI 模型中通過干預 p21 抑制細胞衰老的同時，細胞凋亡壞死增加，加劇了腎組織損傷[29]。抑制腎小管細胞衰老在腎臟疾病中的研究進展詳見表1[17, 23, 29-32]。
表1
抑制細胞衰老在腎臟疾病中的研究進展
3.2 靶向清除衰老腎小管細胞
近年來，靶向清除衰老細胞以防治衰老相關疾病已成為研究熱點，被認為是衰老防治研究領域中的一個里程碑進展[22, 33]。目前靶向清除衰老細胞的主要方式包括轉基因方式、靶向藥物或者特異性干擾肽以及免疫細胞靶向清除等，其在腎臟疾病中的研究進展詳見表2[24-25, 34]。研究者在早衰小鼠模型上發現，腎臟、心臟等組織器官中呈現大量 p16 陽性衰老細胞，通過轉基因技術以衰老標志 p16 為靶點，給予 AP20187 靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可以明顯改善腎臟纖維化、抑制心肌肥大等，最終延長壽限[33-34]。在腎動脈狹窄誘導的慢性缺血性腎損傷小鼠模型中，腹腔注射 AP20187 靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可明顯抑制腎間質纖維化，改善腎功能和腎組織氧含量[25]。以上研究表明，靶向清除 p16 陽性衰老細胞，除了可以減輕腎損傷、改善腎功能，對其他組織器官也具有保護效應。然而，目前尚缺乏僅靶向清除衰老腎小管細胞的技術方法，這成為限制該方法在腎臟疾病中的臨床轉化應用的重要原因。此外，在含有 p16 啟動子的 p16-3MR 轉基因小鼠中，利用啟動子中熒光素酶 LUC-紅色熒光蛋白融合蛋白，以及驅使單純皰疹病毒胸苷激酶的截斷形式，針對單純皰疹病毒胸苷激酶可以特異性靶向誘導 p16 陽性衰老細胞凋亡，從而改善腎纖維化和腎功能，并抑制 SASP 的產生[34]。在葉酸誘導的 AKI 小鼠模型中，通過靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可以明顯改善腎間質纖維化[3, 24]。然而，p16 并非衰老腎小管細胞特有的生物標志物，而是表達于所有的腎實質衰老細胞，包括血管內皮細胞、足細胞、間質成纖維細胞等，若采用靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可能會導致腎臟組織結構毀損、腎功能衰竭。既往有研究采用蛋白組學篩選發現衰老成纖維細胞膜上特異性高表達二肽基肽酶-4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4），其可抑制自然殺傷細胞的免疫清除能力；給予 DPP4 抗體處理，可以促進自然殺傷細胞清除衰老細胞[35-36]。最新研究發現，衰老腎小管細胞和成纖維細胞高表達誘騙受體（decoy receptor 2，DcR2），與衰老細胞凋亡抵抗密切相關，在腎臟等組織器官纖維化中發揮重要作用[37-38]。衰老成纖維細胞高表達 DcR2 可以拮抗免疫細胞清除；而下調 DcR2 表達，則可以促進自然殺傷細胞清除衰老細胞，抑制肝臟纖維化[37]。上述研究表明，靶向清除衰老細胞可以作為防治腎臟疾病進展的潛在新方法。
表2
靶向清除衰老細胞在腎臟疾病中的研究進展
3.3 促進衰老腎小管細胞凋亡
近年研究顯示，給予 Bcl-2/Bcl-xL 特異性抑制劑 ABT-263/ABT-737 等處理，可以特異性誘導衰老細胞凋亡，促進老年組織中干細胞“復春”[39-40]。目前，ABT-263 已經進入臨床試驗用于治療血液系統腫瘤和實體器官腫瘤。通過合成抗凋亡蛋白小分子干擾肽叉頭框蛋白 O4（forkhead box protein O4，FOXO4）-D 逆轉錄肽片段（D-retro-inverso，DRI），可以抑制 FOXO4 與 p53 凋亡信號之間的相互作用，從而選擇性靶向誘導衰老細胞凋亡，最終改善腎功能和毛發密度，維持組織器官穩態[41]。然而，在葉酸誘導的 AKI 模型早期中，給予 FOXO4-DRI 雖然可以靶向誘導衰老腎小管細胞凋亡，可以改善腎組織炎癥及間質纖維化[24]。最新研究發現，DcR2 在腎小管細胞凋亡抵抗中發揮著重要作用，抑制衰老腎小管細胞中 DcR2 的表達，可以促進衰老細胞凋亡，減少衰老相關分泌，從而抑制腎間質纖維化進展[42]。以上表明，靶向促進衰老腎小管細胞凋亡或可成為改善 AKI 預后的潛在有效方法。促進衰老腎小管細胞凋亡在腎臟疾病中的研究進展詳見表3[41-42]。
表3
促進衰老腎小管細胞凋亡在腎臟疾病中的研究進展
4 結語
腎小管細胞再生修復障礙是 AKI 腎臟預后不良的關鍵原因。腎小管細胞衰老是 AKI 不良預后的重要細胞生物學事件，不僅可以因為細胞周期不可逆停滯導致腎小管細胞再生修復障礙，還可以釋放 SASP 促進組織炎癥與纖維化，導致 AKI 慢性化進展。目前通過抑制腎小管細胞衰老、靶向清除衰老腎小管細胞或是促進衰老腎小管細胞凋亡等方法可以改善 AKI 的腎臟結局，具有廣闊的應用前景。然而，如何做到精準靶向干預腎小管細胞衰老，從而改善 AKI 的腎臟預后，這是目前尚未解決的難題。進一步探尋腎小管細胞衰老細胞特異性的生物標志物，以及開展腎小管細胞衰老分子機制的研究，可以為靶向干預腎小管細胞衰老，促進 AKI 再生修復和改善 AKI 預后提供新的靶點和新的舉措。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是嚴重危害人類健康和生命的臨床常見急危重癥。其發生率高、死亡率高，全球每年約有 200 萬人口死于 AKI[1]。AKI 存活患者的腎臟預后也不容樂觀，30%～70% 的 AKI 存活患者會進展為慢性腎臟病，約 17% 的患者 1 年內進展為終末期腎衰竭，需要終身行腎臟替代治療，給社會和家庭帶來沉重的經濟負擔[2]。目前研究認為，腎小管細胞在實施腎臟功能中發揮著無可替代的關鍵生物學作用，AKI 后存活腎小管細胞再生修復障礙是 AKI 腎臟不良預后的關鍵原因[2]。近年研究發現，腎小管應激細胞衰老是 AKI 進展中重要的細胞生物學事件，其不僅阻礙 AKI 的再生修復，還可釋放衰老相關分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP），在 AKI 向慢性腎臟病進展中亦發揮著重要作用[3-4]。本文主要從腎小管細胞衰老表型特征與效應、腎小管細胞衰老在 AKI 中的作用機制以及干預腎小管細胞衰老對 AKI 預后的影響幾個方面進行綜述，旨在為 AKI 進展的防治提供依據。
1 細胞衰老的特征與效應
細胞衰老分為端粒縮短引起的復制性細胞衰老和各種病理性刺激（DNA 損傷、氧化應激、癌基因過表達等）引發的應激性細胞衰老[5]。有別于靜止期細胞，細胞衰老是一種細胞周期“不可逆”的停滯于 G1/S 期，即使受特定刺激仍不能增殖分化。目前比較公認的細胞衰老標志物包括細胞質的衰老相關 β 半乳糖甘酶（senescence-associated β-galactosidase，SA-β-gal）、細胞核的衰老相關異染色質（senescence-associated heterochromatin foci，SAHF）和細胞周期依賴性蛋白激酶抑制劑（p16 和 p21）等[6]。雖然衰老細胞已老化，但仍具有代謝活性，可分泌炎性細胞因子、趨化因子、基質蛋白酶等 SASP[7]。此外，衰老細胞還具有凋亡抵抗特性，促使衰老細胞不易被免疫細胞識別和清除，使其處于長期“老”而不“亡”的狀態，導致衰老細胞持續在病變組織聚集，放大和延續 SASP 的損害效應，加速疾病進展[6]。
最初人們認為細胞衰老是一種細胞生命周期的自然軌跡和結局。在胚胎生長發育過程中，細胞衰老發揮重要作用，有利于組織器官重構、組織發育和形態發生[8]。適度的細胞衰老有利于組織器官自我更新和修復，是生命過程的自然屬性[9]。然而在疾病狀態下如腫瘤、代謝性疾病、老年退行性病等，不依賴增齡的應激衰老是細胞損傷的特殊表型，在疾病發生發展中發揮非常重要的作用[10-11]。近年來研究發現細胞衰老是糖尿病腎病、IgA 腎病、高血壓腎損害、移植腎病、AKI 等疾病發生發展進程中的重要病理特征[12-17]。腎小管細胞、足細胞、血管內皮細胞、腎間質成纖維細胞均可以發生應激性衰老，而腎小管細胞衰老程度與腎功能損害、腎間質炎癥及纖維化呈正相關[10, 18]。
2 腎小管細胞衰老在 AKI 中的作用及機制
腎小管細胞作為腎臟的重要組成部分，富含線粒體，具有高代謝和高能耗的功能需求，在組織結構上居于腎組織血流和氧供給較低、各種有害物質聚集和濃縮的位置，是最容易受損的腎實質細胞。在缺血缺氧、毒性藥物、感染等損害因素刺激下，腎小管細胞極易引發線粒體功能異常、氧化應激、能量代謝異常等，可激活 ATM/ATR-ChK1/2 導致腎小管細胞停滯于 G2/M 期，從而產生大量促纖維化因子，加速腎間質纖維化的發生[19]；或激活 p16、p21 信號通路，促使細胞周期停滯于 G1/S 期而導致細胞衰老，從而使殘存腎小管細胞再生修復障礙，促進 AKI 慢性化進展[4, 20]。最新研究采用單細胞轉錄組學分析缺血再灌注-AKI 的腎小管細胞損傷類型，結果發現在 AKI 晚期（28 d），血管細胞黏附分子-1/趨化因子配體 2 雙陽性修復障礙腎小管細胞中核因子 κB、腫瘤壞死因子和激活蛋白-1 等信號通路明顯激活，呈現出衰老細胞的分泌表型，而并不具有 G2/M 期停滯細胞特征[21]。以上表明，腎小管細胞衰老是 AKI 進展中關鍵的細胞生物學事件，在 AKI 腎臟不良預后中發揮重要作用。盡管傳統觀念認為細胞衰老是一個慢性、進行性發生發展的過程，與老年相關性疾病及各種慢性疾病包括腫瘤發生發展有直接密切關系[22]。然而，近年來研究發現，在缺血再灌注、葉酸或順鉑誘導的 AKI 動物模型中，在急性損傷早期即可見大量 p16 和 p21 陽性衰老腎小管細胞；大量堆積成群的衰老腎小管細胞與腎間質纖維化及腎功能損害密切相關[23-24]。p16 基因敲除可抑制 AKI 模型中腎小管細胞衰老，從而促進腎小管細胞增殖和腎損傷的修復，減輕間質炎癥、腎小管萎縮與間質纖維化[17, 23]；此外，研究發現靶向清除衰老細胞或者是選擇性誘導衰老細胞凋亡可改善腎間質纖維化和腎功能，表明腎小管細胞衰老在 AKI 發生發展中發揮重要作用[24-25]。
關于細胞衰老發生機制，研究認為主要是依賴 P16Ink4a/Rb 和/或 P19Arf/P53/P21Cip1 信號通路，從而調控細胞周期停滯導致細胞衰老[6, 10]。最新研究發現，在缺血再灌注腎損傷中，Wnt9/β-catenin 信號通路可調控 p16 和 p53/p21，引發細胞周期停滯導致腎小管細胞衰老；細胞衰老后分泌 SASP（轉化生長因子-β1）促進成纖維細胞活化與增殖、細胞外基質蛋白沉積，二者相互協同導致 AKI 后腎纖維化[15]。此外，Toll 樣受體/白細胞介素（interleukin，IL）-1R 信號途徑的關鍵分子 Myd88 在 AKI 后腎小管細胞衰老中發揮重要作用，當敲除腎小管細胞 Myd88 基因后，腎小管細胞衰老、減輕腎間質纖維化明顯受到抑制，說明 Myd88 調控 Toll 樣受體信號激活是 AKI 腎小管細胞衰老的重要分子機制[24]。研究還發現 klotho 基因缺陷、沉默信息調節因子 Sirtuin 1（SIRT1）、線粒體自噬等與腎小管細胞衰老密切相關[3]，說明 AKI 中腎小管細胞衰老是多種生物學機制共同作用的結果。
3 干預腎小管細胞衰老對 AKI 預后的影響
3.1 抑制腎小管細胞衰老
細胞衰老作為 AKI 慢性化進展的關鍵細胞生物學事件，最新有研究采用抑制/延緩細胞衰老的方法研究其對腎臟結局的影響[22]。目前研究認為延緩細胞衰老的常見方法包括限制能量、增強體育鍛煉等，不僅可以延長壽命，還可以降低氧化應激水平和炎癥因子水平[22]。抗衰老藥物雷帕霉素、達沙替尼、槲皮素等已被證實具有明顯抗衰老效應，通過激活自噬、維持線粒體功能、抑制 SASP 分泌與釋放、抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號、延長壽限等途徑發揮作用[22]。最新研究發現，二甲雙胍可通過 MBNL1/miR-130a-3p/STAT3 信號通路抑制高糖誘導的腎小管細胞衰老[26]。此外，白藜蘆醇可激活 SIRT1，進而發揮抗氧化、抗炎及抗衰老等作用[27]。研究還發現，通過干預高血壓、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統，可以抑制細胞衰老從而延緩腎臟衰老[28]。在 AKI 中，通過干預 p16 等抑制細胞衰老，可以減輕腎組織損傷從而改善 AKI 腎臟預后[17]。然而，由于上述干預細胞衰老的方法缺乏特異性與靶向性，在獲益的同時可能存在不良影響。如在順鉑誘導的 AKI 模型中通過干預 p21 抑制細胞衰老的同時，細胞凋亡壞死增加，加劇了腎組織損傷[29]。抑制腎小管細胞衰老在腎臟疾病中的研究進展詳見表1[17, 23, 29-32]。
表1
抑制細胞衰老在腎臟疾病中的研究進展
3.2 靶向清除衰老腎小管細胞
近年來，靶向清除衰老細胞以防治衰老相關疾病已成為研究熱點，被認為是衰老防治研究領域中的一個里程碑進展[22, 33]。目前靶向清除衰老細胞的主要方式包括轉基因方式、靶向藥物或者特異性干擾肽以及免疫細胞靶向清除等，其在腎臟疾病中的研究進展詳見表2[24-25, 34]。研究者在早衰小鼠模型上發現，腎臟、心臟等組織器官中呈現大量 p16 陽性衰老細胞，通過轉基因技術以衰老標志 p16 為靶點，給予 AP20187 靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可以明顯改善腎臟纖維化、抑制心肌肥大等，最終延長壽限[33-34]。在腎動脈狹窄誘導的慢性缺血性腎損傷小鼠模型中，腹腔注射 AP20187 靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可明顯抑制腎間質纖維化，改善腎功能和腎組織氧含量[25]。以上研究表明，靶向清除 p16 陽性衰老細胞，除了可以減輕腎損傷、改善腎功能，對其他組織器官也具有保護效應。然而，目前尚缺乏僅靶向清除衰老腎小管細胞的技術方法，這成為限制該方法在腎臟疾病中的臨床轉化應用的重要原因。此外，在含有 p16 啟動子的 p16-3MR 轉基因小鼠中，利用啟動子中熒光素酶 LUC-紅色熒光蛋白融合蛋白，以及驅使單純皰疹病毒胸苷激酶的截斷形式，針對單純皰疹病毒胸苷激酶可以特異性靶向誘導 p16 陽性衰老細胞凋亡，從而改善腎纖維化和腎功能，并抑制 SASP 的產生[34]。在葉酸誘導的 AKI 小鼠模型中，通過靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可以明顯改善腎間質纖維化[3, 24]。然而，p16 并非衰老腎小管細胞特有的生物標志物，而是表達于所有的腎實質衰老細胞，包括血管內皮細胞、足細胞、間質成纖維細胞等，若采用靶向清除 p16 陽性衰老細胞，可能會導致腎臟組織結構毀損、腎功能衰竭。既往有研究采用蛋白組學篩選發現衰老成纖維細胞膜上特異性高表達二肽基肽酶-4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4），其可抑制自然殺傷細胞的免疫清除能力；給予 DPP4 抗體處理，可以促進自然殺傷細胞清除衰老細胞[35-36]。最新研究發現，衰老腎小管細胞和成纖維細胞高表達誘騙受體（decoy receptor 2，DcR2），與衰老細胞凋亡抵抗密切相關，在腎臟等組織器官纖維化中發揮重要作用[37-38]。衰老成纖維細胞高表達 DcR2 可以拮抗免疫細胞清除；而下調 DcR2 表達，則可以促進自然殺傷細胞清除衰老細胞，抑制肝臟纖維化[37]。上述研究表明，靶向清除衰老細胞可以作為防治腎臟疾病進展的潛在新方法。
表2
靶向清除衰老細胞在腎臟疾病中的研究進展
3.3 促進衰老腎小管細胞凋亡
近年研究顯示，給予 Bcl-2/Bcl-xL 特異性抑制劑 ABT-263/ABT-737 等處理，可以特異性誘導衰老細胞凋亡，促進老年組織中干細胞“復春”[39-40]。目前，ABT-263 已經進入臨床試驗用于治療血液系統腫瘤和實體器官腫瘤。通過合成抗凋亡蛋白小分子干擾肽叉頭框蛋白 O4（forkhead box protein O4，FOXO4）-D 逆轉錄肽片段（D-retro-inverso，DRI），可以抑制 FOXO4 與 p53 凋亡信號之間的相互作用，從而選擇性靶向誘導衰老細胞凋亡，最終改善腎功能和毛發密度，維持組織器官穩態[41]。然而，在葉酸誘導的 AKI 模型早期中，給予 FOXO4-DRI 雖然可以靶向誘導衰老腎小管細胞凋亡，可以改善腎組織炎癥及間質纖維化[24]。最新研究發現，DcR2 在腎小管細胞凋亡抵抗中發揮著重要作用，抑制衰老腎小管細胞中 DcR2 的表達，可以促進衰老細胞凋亡，減少衰老相關分泌，從而抑制腎間質纖維化進展[42]。以上表明，靶向促進衰老腎小管細胞凋亡或可成為改善 AKI 預后的潛在有效方法。促進衰老腎小管細胞凋亡在腎臟疾病中的研究進展詳見表3[41-42]。
表3
促進衰老腎小管細胞凋亡在腎臟疾病中的研究進展
4 結語
腎小管細胞再生修復障礙是 AKI 腎臟預后不良的關鍵原因。腎小管細胞衰老是 AKI 不良預后的重要細胞生物學事件，不僅可以因為細胞周期不可逆停滯導致腎小管細胞再生修復障礙，還可以釋放 SASP 促進組織炎癥與纖維化，導致 AKI 慢性化進展。目前通過抑制腎小管細胞衰老、靶向清除衰老腎小管細胞或是促進衰老腎小管細胞凋亡等方法可以改善 AKI 的腎臟結局，具有廣闊的應用前景。然而，如何做到精準靶向干預腎小管細胞衰老，從而改善 AKI 的腎臟預后，這是目前尚未解決的難題。進一步探尋腎小管細胞衰老細胞特異性的生物標志物，以及開展腎小管細胞衰老分子機制的研究，可以為靶向干預腎小管細胞衰老，促進 AKI 再生修復和改善 AKI 預后提供新的靶點和新的舉措。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
