编辑:组织微环境在肾脏疾病

肾脏疾病是一系列的耐火综合症导致不可避免的和不可逆转的临床后果。据估计,慢性肾脏疾病(CKD)将是2040年全球第五死亡最常见的原因(1)。鉴于肾脏修复和再生的能力有限,如何有效地预防或减轻肾脏疾病是一个棘手的问题,医生和科学家们面临了很长一段时间。几十年来,大量研究线性先进的识别肾病发病机制通过解剖一个特定居民细胞类型或信号通路参与了疾病的发展和进步。进入系统生物学时代,不断出现的新技术让我们从更多的精炼和宏观的角度分析肾脏疾病,如肾脏局部微环境(荷航)。

“微环境”的概念形成了我们对各种疾病的发病机制的理解,特别是肿瘤发生。同样,肾脏损伤不均匀在肾实质疾病进展。他们经常在某一特定地点发起组建小生喜欢结构(2)。一般来说,荷航是复杂的,异形的,动态的。它是由不同的细胞和非细胞成分,如受伤的管状细胞,激活成纤维细胞,,炎症细胞,内皮细胞,足细胞,周围的周和其他细胞碎片,分泌细胞外基质,流传的因素(3)。尽管multi-omics方法开始描述荷航在不同维度的景观(4,5),荷航的精确作用在口述肾脏疾病预后有很大程度上是不确定的。在这方面,研究课题的问题”组织微环境在肾脏疾病”正在成为热点话题,旨在突出小说的见解在组成、结构、功能、和监管的荷航,寻求创新的治疗肾脏疾病治疗策略。

由于生活方式的改变,频谱的肾脏疾病已被显著改变。代谢疾病超过肾小球肾炎慢性肾病的主要原因。与原发性肾炎相比,毫无疑问,这些代谢疾病运行额外的不利外部环境加速肾脏损害。例如,在糖尿病的压力下,流通中的代谢物扰动直接或间接控制行为变化等肾细胞居民死亡,生存和自噬。肾脏细胞和足细胞是居民的主要靶细胞类型糖尿病肾病。在这个问题上,盛等。说明糖尿病足细胞的诱导细胞凋亡和抑制自噬的慢性病变肾小球。与山柰酚治疗糖尿病小鼠后,足细胞调节自噬蛋白LC3II, Beclin-1,和Autophagy-related 5 &,表达下调p62,和足突细胞凋亡减少。这些保护作用与活化蛋白激酶的活性/哺乳动物雷帕霉素靶(AMPK / mTOR)信号通路。因此,肾小球微环境改善了通过减少蛋白尿水平,减轻系膜基质扩张,肾小球基底膜增厚和修改。除了足细胞,王,et al。报道称,低氧factor-1α(HIF-1α)防止高葡萄糖(HG)全身的管状细胞损伤通过促进帕金RBR E3 ubiquitin-protein连接酶和PTEN-induced激酶1(帕金/ PINK1)介导mitophagy。管状细胞不是CKD的受害者但是很积极主动的参与者。HG的条件下,HIF-1α是调节人类近端小管细胞。抑制HIF-1α加重低氧诱导的线粒体功能障碍。相反,HIF-1α-mediated保护作用被清除剂防治作用增强,一种活性氧(ROS)。HIF-1α-Parkin / PINK1-mediated mitophagy预防肾小管细胞凋亡和ROS生产。这些文件显示病变的足细胞或管状细胞有助于荷航CKD后形成。

糖尿病也会引起肾脏疾病进展通过诱导细胞衰老。荷航的关键细胞组件,衰老细胞有什么积极的角色在长期患病的肾?王等。发现衰老肾小管细胞激活成纤维细胞通过分泌生长因子被称为音猬因子(嘘)加速糖尿病肾病(DKD)发展。他们证明了HG刺激肾小管细胞分泌嘘。与此同时,SA-β-Gal的活动在肾小管细胞的细胞质和细胞周期调控伴随老化基因p16的表达^INK4A和p21增加。D-Gal治疗管状细胞增加了嘘的蛋白质含量和p21 DKD之后。令人印象深刻的是,抑制嘘压抑成纤维细胞激活和管状细胞衰老。细胞衰老是一个新的主题领域的肾脏疾病,当然需要更强有力的证据来评估衰老细胞如何影响荷航的形成。

其他的生活方式因素也导致肾脏疾病。玉、钼等。报道称,高脂肪饮食诱发慢性肾脏损害通过刺激/β-catenin Wnt信号。实际上wnt在形成荷航的作用是明确的。实际上wnt也与细胞衰老病变的肾脏。值得注意的是,Wnt信号通路扮演双重角色在急性和慢性肾病阶段,因此临床应用目标实际上Wnt需要小心平衡。

除了循环因素,远程organ-organ通信也影响荷航的形成,如gut-kidney相声。慢性肾病发展是复杂和异构。CKD患者显示不同的人类宿主标记和肠道微生物组签名与健康人相比。Wehedy et al。报道人类微生物组之间的连接和CKD的问题。从生态失调的角度来看,他们在CKD患者描述了微生物多样性的变化。CKD和失调之间的关系是双向的。Gut-derived代谢产物和毒素影响慢性肾病进展,而尿毒症的环境影响了微生物群。微生物代谢产物和毒素积累导致肾脏功能丧失和死亡风险增加。一些renoprotective代谢物,如短链脂肪酸和胆汁酸,恢复肾脏功能和增加CKD患者的存活率。特定的饮食干预改变肠道微生物可以改善慢性肾病的临床结果。低蛋白和高纤维饮食增加了大量的细菌,产生短链脂肪酸和抗炎的细菌。正在进行人类微生物组的临床试验可能阐明减速慢性肾病。然而,微生物群是否能直接穿透肾脏膜形成荷航的发挥他们的能力需要进一步调查。

此外,在这个问题上,邓小平et al。讨论了居民之间的沟通肾细胞和免疫细胞渗透后急性肾损伤(AKI)。各种急性侮辱之后,更多的免疫细胞招募和释放chemo-cytokines促进程序性细胞死亡和细胞表型改变的居民。与此同时,居民也促进免疫细胞分化细胞。阿基后的微环境,免疫细胞之间的双向互动和居民细胞命运决定了肾脏。这是一个典型的细胞间相互作用在荷航,但完成阿基的难题——或CKD-KLM可能是一个漫长的旅程。更多的研究集中于信息、cell-matrix cell-secrete因素通信需要充分解剖荷航在各种肾脏疾病。

总之,组织微环境是一个新兴的概念,一个新的视角研究肾脏疾病。荷航反映cellular-non-cellular因素形成通信病变肾脏也是由各种外部因素在流通和遥远的器官。全面、整体的内在和外在因素考虑荷航将构建预警系统的关键监测肾脏疾病进展。在先进技术的支持下,我们相信解剖肾脏疾病从荷航的角度将提高我们对发病机制的理解到一个新的水平。

作者的贡献

YG和DZ写的手稿。SL和高频修订后的手稿。所有作者阅读和批准提交的版本。

资金

DZ是由美国国立卫生研究院拨款DK116816 DK128529, DK132059。

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我们感谢所有作者参与研究课题。

的利益冲突

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