ΜΕΡΟΣ Ⅰ: Βλαστοκύτταρο/προγονικό κύτταρο στο νεφρό: Χαρακτηριστικά, κατοικία, συντονισμός και συντήρηση

Επικοινωνία:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

ΜΕΡΟΣ Ⅰ: Βλαστοκύτταρο/προγονικό κύτταρο στο νεφρό: χαρακτηριστικά, κατοικία, συντονισμός και συντήρηση

Jiewu Huang, Yaozhong Kong, Chao Xie και Lili Zhou

Αφηρημένη

Νεφρώναποτυχίαέχει υψηλό επιπολασμό και γίνεται πρόβλημα δημόσιας υγείας παγκοσμίως. Ωστόσο,νεφρώναντικατάστασηθεραπείες όπως η αιμοκάθαρση δεν είναι ακόμη ικανοποιητικές για τις πολλαπλές επιπλοκές τους. Ενώ η επισκευή ιστών με τη μεσολάβηση βλαστικών/προγονικών κυττάρων και η αναγεννητική ιατρική δείχνουν ότι υπάρχει φως στο τέλος του τούνελ. Ως εκ τούτου, η καλύτερη κατανόηση των χαρακτηριστικών των βλαστικών/προγονικών κυττάρων στους νεφρούς και της ικανότητας οικοδόμησής τους θα προωθούσε σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη έρευνας και θεραπείας με βλαστοκύτταρα στον τομέα των νεφρών και θα άνοιγε μια νέα διαδρομή για τη διερεύνηση νέων στρατηγικών προστασίας των νεφρών. Σε αυτήν την ανασκόπηση, γενικά συνοψίζουμε τα κύρια βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα που προέρχονται από νεφρούς in situ ή προέρχονται από την κυκλοφορία, ειδικά του μυελού των οστών. Αναλύουμε επίσης το ειδικό για τους νεφρούς μικροπεριβάλλον που επιτρέπει την ανάπτυξη και τη χημειοταξία των βλαστικών/προγονικών κυττάρων και σχολιάζουμε την αλληλεπίδρασή τους. Τέλος, επισημαίνουμε πιθανές στρατηγικές για τη βελτίωση των θεραπευτικών αποτελεσμάτων της θεραπείας με βάση τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα. Η ανασκόπησή μας παρέχει σημαντικές ενδείξεις για την καλύτερη κατανόηση και τον έλεγχο της ανάπτυξης βλαστοκυττάρων στα νεφρά και την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών στρατηγικών.

cistanche herbaμπορώθεραπεύωνεφρόνόσοςβελτιώσεινεφρική λειτουργία

Εισαγωγή

Χρόνιος νεφρώννόσος(ΧΝΝ) έχει γίνει πρόβλημα δημόσιας υγείας, επηρεάζοντας πάνω από το 10 τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού. Σε πληθυσμούς υψηλού κινδύνου, ο επιπολασμός της ΧΝΝ είναι έως και 50 τοις εκατό [1]. Μεταξύ της αιτιολογίας της ΧΝΝ, η οξεία νεφρική βλάβη (ΑΚΙ), που χαρακτηρίζεται από ταχεία έκπτωση της νεφρικής λειτουργίας, θεωρείται βασικός μεσολαβητής της ΧΝΝ και του επακόλουθου τελικού σταδίουνεφρώννόσος(ESRD)[2]. Ωστόσο, αν καινεφρώνΟι θεραπείες υποκατάστασης όπως η αιμοκάθαρση θα μπορούσαν να αποτελέσουν υποκατάστατο για τη διατήρηση της βασικής νεφρικής λειτουργίας, η αποκατάσταση του ίδιου του νεφρού είναι το κύριο πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί. Αν και η επιδιόρθωση ιστών με βάση τα βλαστοκύτταρα και η αναγεννητική ιατρική έχουν σταδιακά διερευνηθεί, υπάρχουν ακόμη πολλοί τομείς που δεν έχουν διερευνηθεί. Σε αυτήν την ανασκόπηση, συνοψίζουμε τα γενικά χαρακτηριστικά των βλαστοκυττάρων/προγονικών κυττάρων και την ικανότητά τους να φιλοξενούν τους νεφρούς. Τονίζουμε επίσης τα μικροπεριβάλλοντα που εμπλέκονται στη συντήρηση των βλαστικών/προγονικών κυττάρων και παρέχουμε πιθανές στρατηγικές για τη βελτίωση των λειτουργιών των βλαστικών/προγονικών κυττάρων.

Τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα είναι μια ομάδα συγκεκριμένων κυττάρων που διαθέτουν τις ικανότητες αυτο-ανανέωσης, πολυδύναμης διαφοροποίησης και επιδιόρθωσης μετά από τραυματισμό οργάνων [3]. Σε σύγκριση με τα βλαστοκύτταρα, τα προγονικά κύτταρα εμφανίζουν περιορισμένη ικανότητα διαφοροποίησης. Το μικροπεριβάλλον θα μπορούσε να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τη διαφοροποίηση και την αυτοανανέωσή τους [4]. Βλαστοκύτταρα ειδικά για ιστούς έχουν παρατηρηθεί σε πολλά όργανα, συμπεριλαμβανομένων των νεφρών, του μυελού των οστών, του γαστρεντερικού βλεννογόνου, του ήπατος, του εγκεφάλου, του προστάτη και του δέρματος [4-8]. Τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα μπορούν να διαφοροποιηθούν σε επιθηλιακά κύτταρα, μυοϊνοβλάστες και λεία μυϊκά κύτταρα στο εμβρυϊκό μετανεφρικό μεσέγχυμα [9-11]. Ο πληθυσμός μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων (MSC) παίζει σημαντικό ρόλο στην εμβρυογένεση των νεφρών [12,13]. Ενώ στον ενήλικο νεφρό, οι δύο διαφορετικές πηγές για βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των μόνιμων νεφρικών βλαστικών/προγονικών κυττάρων και των κυκλοφορούντων βλαστοκύτταρων/προγονικών κυττάρων που προέρχονται κυρίως από μυελό των οστών, διευκολύνουν επίσης σε μεγάλο βαθμό τις τοπικές διαδικασίες αποκατάστασης μέσω της αντιφλεγμονώδους και του ανοσοποιητικού ρυθμιστικά εφέ [14-17]. Υπήρξαν ορισμένες μελέτες που δείχνουν ότι τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα θα μπορούσαν να βελτιώσουν τη νεφρική βλάβη και να βελτιώσουν τη νεφρική λειτουργία σε τραυματισμό ισχαιμίας/επαναιμάτωσης (IRI)[3,5,15,18,19], νεφρωσικό σύνδρομο [20], οξεία νεφρική ανεπάρκεια με ενδομυϊκή ένεση γλυκερόλης [21-23] και ένα μοντέλο που προκαλείται από την αδριαμυκίνη[24].

κοστάνςεπίνεφρό

Τα κυκλοφορούντα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα περιλαμβάνουν ενδοθηλιακά προγονικά κύτταρα (EPCs), αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα (HSCs) και MSCs που προέρχονται από μυελό των οστών (BMSCs). Τα EPC, που διαθέτουν την ικανότητα να επιδιορθώνουν το ενδοθήλιο, προέρχονται από το μυελό των οστών και μπορούν να κινητοποιηθούν στην περιφερική κυκλοφορία μετά από μια ποικιλία ερεθισμάτων [25]. Τα HSC είναι ένα είδος βλαστοκυττάρων στον μυελό των οστών, που έχουν την ικανότητα να αυτοανανεώνονται, να πολλαπλασιάζονται και να διαφοροποιούνται για την αναπλήρωση του αίματος και του ανοσοποιητικού συστήματος [26]. Η μεταμόσχευση HSC είναι αποτελεσματική σε αυτοάνοσες ασθένειες [27-29] και επίσης βελτιώνει σημαντικά τη νεφρική λειτουργία σε αυτοάνοσες νεφροπάθειες όπως η νεφροπάθεια IgA [30,31], η εστιακή τμηματική σπειραματοσκλήρωση (FSGS)[32] και η μισοφέγγαρη σπειραματονεφρίτιδα. 33], με την εξάλειψη των αυτοαντιδραστικών ανοσοποιητικών κυττάρων και την αναγέννηση ενός αφελούς, αυτοανεκτικού ανοσοποιητικού συστήματος [34]. Ένας μεγάλος αριθμός αποδεικτικών στοιχείων υποδηλώνει μεγάλες πιθανές θεραπευτικές επιδράσεις των BMSCs στο AKI [35-37, CKD [37,38], FSGS [39,40], διαβητική νεφροπάθεια [41-43], νεφρική νόσο [ 44], νεφρίτιδα λύκου [45, 46], πολυκυστική νεφρική νόσο [47] και άλλα [48-51]. Μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι τα EPC συμβάλλουν στην ενδοθηλιακή επιδιόρθωση σε νεφρούς που προκαλούνται από IRI [52,53] και αποκαθιστούν τη μικροαγγείωση, την αιμοδυναμική και τη νεφρική λειτουργία στον στενωτικό νεφρό [54-56]. Για καλύτερη κατανόηση του ρόλου του στελέχους/ προγονικά κύτταρα στους νεφρούς, θα εστιάσουμε στα χαρακτηριστικά και την προέλευσή τους, στον μηχανισμό που διέπει τις επιπτώσεις τους στην ανάκτηση των νεφρών και στις στρατηγικές θεραπείας με βάση τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα.

κιστανάκιχαμένη αυτοκρατορία βότανα επάνωνεφρική λειτουργία

ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ ΓΙΑ ΜΕΡΟΣ Ⅱ

συμπεράσματα

Υπάρχει μια σειρά από βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των νεφρικών βλαστοκυττάρων/προγονικών κυττάρων στις διάφορες περιοχές του νεφρού, με τα δικά τους χαρακτηριστικά, και εκείνων που προέρχονται από το μυελό των οστών και στη συνέχεια φιλοξενούν το νεφρό. Μετά από νεφρική βλάβη, αυτά τα βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα μπορούν να μεταναστεύσουν σε τραυματισμένες περιοχές μέσω ενός περίπλοκου μηχανισμού, όπου ασκούν προστατευτική επίδραση στο φλεγμονώδες και υποξικό μικροπεριβάλλον του τραυματισμένου νεφρού μέσω διαφοροποίησης ή παρακρινών λειτουργιών.

Υπάρχουν ορισμένες κατάλληλες και πολλά υποσχόμενες στρατηγικές για θεραπείες που βασίζονται σε βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα (Εικ. 3). Η προετοιμασία βλαστοκυττάρων είναι μια αποτελεσματική στρατηγική για τη βελτίωση της φιλοξενίας και της επιβίωσης των βλαστοκυττάρων, έτσι ώστε να ενισχυθεί η προστατευτική τους δράση στα νεφρά. Ωστόσο, η λειτουργία των βλαστικών/προγονικών κυττάρων είναι μειωμένη σε ασθενείς με ΧΝΝ, οδηγώντας σε μη ικανοποιητικά θεραπευτικά αποτελέσματα, αλλά τα αλλογενή βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα μπορεί να απορριφθούν. Η εφαρμογή βιοδραστικών μορίων που εκκρίνονται από βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα θα μπορούσε να ξεπεράσει αυτήν την πρόκληση. Επειδή ο συνδυασμός με βιοϋλικά μπορεί να ξεπεράσει την ταχεία κάθαρση των βλαστοκυττάρων/προγονικών κυττάρων και των βιοενεργών προϊόντων τους in vivo, να ενισχύσει τη νεφρική τους επιλεκτικότητα και να προσφέρει ένα ευπρόσδεκτο μικροπεριβάλλον για την προώθηση της επιβίωσης και της λειτουργίας τους, αυτή η στρατηγική θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη. Τέλος, με την ισχύ για τη βιοτεχνολογική παραγωγή ενός λειτουργικού ολόκληρου νεφρού στο μέλλον, μια μέθοδος βιομηχανικής μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη μελλοντική προοπτική.

Εικ. 3 Υπάρχουν τέσσερις πιθανές στρατηγικές για τη βελτίωση των θεραπευτικών αποτελεσμάτων της θεραπείας που βασίζεται σε βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας, της εφαρμογής βιοϋλικών, των βιοδραστικών μορίων και της βιομηχανικής.Η προετοιμασία περιλαμβάνει κυρίως υποξία, γενετική τροποποίηση και χορήγηση με κυτοκίνες ή χημικές ενώσεις. Τα βιοϋλικά περιλαμβάνουν υδρογέλες, μήτρες βιοϋλικών και άλλα νέα υλικά. Η εφαρμογή των βιοδραστικών μορίων και των EV που εκκρίνονται από βλαστοκύτταρα/προγονικά κύτταρα είναι επίσης χρήσιμη. Και η εφαρμογή ικριώματος dECM και ESC ή iPSC για την αναγέννηση ενός λειτουργικού ολόκληρου οργάνου είναι μια προοπτική στρατηγική στο μέλλον.

εχινακοσίδηγια την πρόληψηνεφρότραυματισμό και ασθένεια

βιβλιογραφικές αναφορές

1..Eckardt KU, Coresh J, Devuyst O, Johnson RJ, Köttgen A. Levey AS, et al. Εξέλιξη της σημασίας της νεφρικής νόσου: από την υποειδικότητα στην παγκόσμια επιβάρυνση της υγείας. Lancet.2013;382(9887):158-69.

2. Levin Α, Tonelli Μ, Bonventre J, Coresh J, Donner JA, Fogo ΑΒ, et αϊ. Παγκόσμια υγεία των νεφρών 2017 και μετά: ένας οδικός χάρτης για το κλείσιμο των κενών στη φροντίδα, την έρευνα και την πολιτική. Νυστέρι. 2017;390(10105):1888-917.

3. Kitamura S, Yamasaki Υ, Kinomura Μ, Sugaya Τ, Sugiyama Η, Maeshima Υ, et αϊ. Εγκατάσταση και χαρακτηρισμός νεφρικών προγονικών κυττάρων από το τμήμα S3 του νεφρώνα σε νεφρό ενήλικου αρουραίου. FASEBJ.2005;19(13):1789-97.

4. Anglani F, Forino M, Del Prete D, Tosetto E, Torregrossa R, D'Angelo A. Σε αναζήτηση ενηλίκων νεφρικών βλαστοκυττάρων. J Cell Mol Med.2004;8(4):474-87.

5. Gupta S, Verfaillie C, Chmielewski D, Kren S, Eidman Κ, Connaire J, et αϊ. Απομόνωση και χαρακτηρισμός βλαστοκυττάρων που προέρχονται από νεφρούς. J Am Soc Nephrol. 2006;17(11):3028–40.

6. Reynolds BA, Weiss S. Δημιουργία νευρώνων και αστροκυττάρων από απομονωμένα κύτταρα του κεντρικού νευρικού συστήματος των ενήλικων θηλαστικών. Επιστήμη. 1992; 255(5052):1707–10.

7. Tropepe V, Coles BL, Chiasson BJ, Horsford DJ, Elia AJ, McInnes RR, et al. Βλαστοκύτταρα αμφιβληστροειδούς στο μάτι ενήλικου θηλαστικού. Επιστήμη. 2000;287(5460):2032–6.

8. Herrera MB, Bruno S, Buttiglieri S, Tetta C, Gatti S, Deregibus MC, et αϊ. Απομόνωση και χαρακτηρισμός πληθυσμού βλαστοκυττάρων από ενήλικο ανθρώπινο ήπαρ. Βλαστοκύτταρα. 2006;24(12):2840–50.

9. Oliver JA, Barasch J, Yang J, Herzlinger D, Al-Awqati Q. Το μετανεφρικό μεσέγχυμα περιέχει εμβρυϊκά νεφρικά βλαστοκύτταρα. Am J Physiol Renal Physiol. 2002;283(4): F799–809.

10. Bussolati Β, Bruno S, Grange C, Buttiglieri S, Deregibus MC, Cantino D, et al. Απομόνωση νεφρικών προγονικών κυττάρων από νεφρό ενηλίκου ανθρώπου. Am J Pathol. 2005; 166(2):545–55.

11. Maeshima A, Yamashita S, Nojima Y. Ταυτοποίηση νεφρικών προγονικών σωληνοειδών κυττάρων που συμμετέχουν στις διαδικασίες αναγέννησης του νεφρού. J Am Soc Nephrol. 2003, 14(12):3138–46.

12. Cullen-McEwen LA, Caruana G, Bertram JF. Ήταν τι και γιατί του αναπτυσσόμενου νεφρικού στρώματος. Nephron Experimental Nephrol. 2005;99(1):e1–8.

13. Bruno S, Chiabotto G, Camussi G. Συνοπτική ανασκόπηση: διαφορετικοί πληθυσμοί μεσεγχυματικών στρωματικών/βλαστικών κυττάρων βρίσκονται στον ενήλικο νεφρό. Stem Cells Transl Med. 2014; 3(12):1451–5.

14. Liu D, Cheng F, Pan S, Liu Z. Βλαστοκύτταρα: μια πιθανή θεραπευτική επιλογή για ασθένειες των νεφρών. Stem Cell Res Ther. 2020; 11(1):249.

15. Dekel B, Zangi L, Shenzhen E, Reich-Zeliger S, Eventov-Friedman S, Katchman Η, et al. Απομόνωση και χαρακτηρισμός μη σωληνοειδούς sca-1 συν πολυδύναμα βλαστικά/προγονικά κύτταρα από νεφρό ενηλίκου ποντικού. J Am Soc Nephrol. 2006; 17(12):3300–14.

16. Huang Υ, Johnston Ρ, Zhang Β, Zakari Α, Chowdhry Τ, Smith RR, et αϊ. Τα στρωματικά κύτταρα που προέρχονται από τα νεφρά ρυθμίζουν τις αποκρίσεις των δενδριτικών και των Τ κυττάρων. J Am Soc Nephrol. 2009; 20 (4): 831–41.

17. Uccelli A, Pistoia V, Moretta L. Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα: μια νέα στρατηγική για την ανοσοκαταστολή; Trends Immunol. 2007;28(5):219–26.

18. Oliver JA, Maarouf O, Cheema FH, Martens TP, Al-Awqati Q. Η νεφρική θηλή είναι μια θέση για βλαστοκύτταρα ενηλίκων νεφρού. J Clin Investig. 2004;114(6):795–804.

19. Lee PT, Lin HH, Jiang ST, Lu PJ, Chou KJ, Fang HC, et αϊ. Τα προγονικά κύτταρα νεφρού ποντικού επιταχύνουν τη νεφρική αναγέννηση και παρατείνουν την επιβίωση μετά από ισχαιμικό τραυματισμό. Βλαστοκύτταρα. 2010; 28 (3): 573–84.

20. Ronconi E, Sagrinati C, Angelotti ML, Lazzeri E, Mazzinghi B, Ballerini L, et al. Αναγέννηση σπειραματικών ποδοκυττάρων από ανθρώπινους νεφρικούς προγόνους. J Am Soc Nephrol. 2009; 20 (2): 322–32.

21. Angelotti ML, Ronconi Ε, Ballerini L, Paired A, Mazzinghi B, Sagrinati C, et al. Χαρακτηρισμός προγονικών νεφρών που έχουν δεσμευτεί για σωληναριακή καταγωγή και το αναγεννητικό δυναμικό τους σε νεφρική σωληναριακή βλάβη. Βλαστοκύτταρα. 2012; 30 (8): 1714–25.

22. Sagrinati C, Netti GS, Mazzinghi B, Lazzeri E, Liotta F, Frosali F, et al. Απομόνωση και χαρακτηρισμός πολυδύναμων προγονικών κυττάρων από την κάψουλα Bowman των νεφρών ενηλίκου ανθρώπου. J Am Soc Nephrol. 2006;17(9):2443–56.

23. Lazzeri E, Crescioli C, Ronconi E, Mazzinghi B, Sagrinati C, Netti GS, et al. Αναγεννητικό δυναμικό εμβρυϊκών νεφρικών πολυδύναμων προγόνων σε οξεία νεφρική ανεπάρκεια. J Am Soc Nephrol. 2007;18(12):3128–38.

24. Challen GA, Bertoncello I, Deane JA, Ricardo SD, Little MH. Ο πληθυσμός της πλευράς των νεφρών αποκαλύπτει δυναμικό πολλαπλών γραμμών και νεφρική λειτουργική ικανότητα αλλά και κυτταρική ετερογένεια. J Am Soc Nephrol. 2006;17(7):1896–912.

25. Fadini GP, Agostini C, Sartore S, Avogaro A. Ενδοθηλιακά προγονικά κύτταρα στη φυσική ιστορία της αθηροσκλήρωσης. Αθηροσκλήρωση. 2007; 194 (1): 46–54.

26. Ho YH, Méndez-Ferrer S. Μικροπεριβαλλοντικές συνεισφορές στη γήρανση των αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων. Αιματολογικά. 2020; 105 (1): 38–46. 27. Ng SA, Sullivan KM. Εφαρμογή μεταμόσχευσης βλαστοκυττάρων σε αυτοάνοσα νοσήματα. Curr Opin Hematol. 2019; 26 (6): 392–8.

28. van Bekkum DW. Πειραματική βάση μεταμόσχευσης αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων για τη θεραπεία αυτοάνοσων νοσημάτων. Jo Leukocyte Biol. 2002; 72 (4): 609-20.

29. Ikehara S. Μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων για αυτοάνοσα νοσήματα: τι μπορούμε να μάθουμε από πειραματικά μοντέλα; Αυτοανοσία. 2008;41(8):563–9.

30. Imasawa T, Utsunomiya Y, Kawamura T, Nagasawa R, Maruyama N, Sakai O. Στοιχεία που υποδηλώνουν τη συμμετοχή αιμοποιητικών βλαστοκυττάρων στην παθογένεση της IgA νεφροπάθειας. Biochem Biophys Res Commun. 1998; 249(3):605–11.