糖尿病引起的急性肾病，如何治疗干细胞？
近年来，晚期肾功能不全患者数量呈快速增长趋势，已成为世界性的医学难题。肾移植和透析是传统的基本治疗方法。透析有各种并发症，而且只是过滤功能的替代，无法完成肾脏分泌、代谢、维持体内平衡等一系列重要功能。因此，透析患者的生活质量不高。肾移植是完全的肾功能替代，其年死亡率低于透析患者[1]。然而，由于肾脏供体的短缺、免疫抑制剂的副作用和手术并发症，肾移植的发展受到限制[2]。干细胞可以形成人体各种组织器官的原始细胞。在肾脏疾病损伤修复方面，干细胞可以分化为肾脏细胞，参与肾脏损伤后的修复和肾脏再生[3]。
1干细胞的研究背景
干细胞具有自我更新能力和多向分化潜能，按来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞。最早的干细胞研究可以追溯到20世纪60年代。1957年，尼曼尝试将正常骨髓移植到患者体内，治疗造血功能障碍。近年来，诱导多能干细胞的巨大进展进一步将干细胞研究推向了生物医学领域的前沿，使其在医疗卫生、科技产业、国防等领域占据重要地位[6]。在临床应用中，造血干细胞和间充质干细胞是医学新技术，在血液病、自身免疫性疾病、下肢缺血性疾病、糖尿病、神经系统疾病、恶性肿瘤等疾病的治疗中取得了良好的效果。
干细胞治疗肾脏疾病的机制肾脏的生理功能是由各种肾脏细胞完成的。肾小球内皮细胞、内脏上皮细胞和肾小球基底膜同构形成肾脏的滤过膜，发挥肾脏过滤血浆的功能。肾小管重吸收和分泌的功能主要由肾小管上皮细胞完成。同时，肾脏中具有内分泌功能的细胞分泌多种活性物质，调节肾脏的血流和水盐代谢。肾脏疾病是细胞病变的综合反应，各种肾脏疾病都与各种肾脏细胞的结构和功能变化密切相关。治疗各种肾脏疾病最根本的是恢复肾脏功能细胞的数量和质量[7]。干细胞可以在细胞水平上通过修复和再生各种肾实质细胞来恢复肾脏的各种生理功能。干细胞治疗肾脏疾病的可能机制有:分化为系膜细胞、内皮细胞、足细胞、肾小管上皮细胞等。，修复各种肾脏损伤，促进肾脏分泌，减轻受损肾脏的炎症反应，在肾脏修复后期发挥重要作用[8]。
干细胞在肾脏疾病治疗中的应用
3.1用于治疗糖尿病的干细胞
通过干细胞技术制备胰岛细胞和细胞移植已成为未来治疗糖尿病的有效方法之一。造血干细胞和间充质干细胞移植在糖尿病治疗中具有良好的临床应用前景。黄等[9]在自体骨髓造血干细胞移植治疗ⅰ型糖尿病()方面进行了有益的探索，并完善了国外研究方案，扩展了病程筛选的定义值，改进了造血干细胞回输途径。对于病程超过2个月的患者，采用脾动脉或胰动脉插管回输的方法，增加患者局部胰腺组织中干细胞的浓度，提高向胰岛细胞的分化率，从而提高临床疗效。
研究人员利用人骨髓间充质干细胞修复糖尿病小鼠受损的胰岛和肾小球，发现人骨髓间充质干细胞可以定位于小鼠受损的胰腺和肾脏，改善胰腺β细胞功能，促进胰岛素分泌，有效缓解高血糖。部分人骨髓间充质干细胞在肾脏分化为肾小球上皮细胞，可以修复受损肾脏，改善肾功能。
3.2干细胞治疗肾小球疾病
在肾小球疾病中，肾小球细胞的损伤是不可逆的，并可导致慢性肾衰竭。研究表明，干细胞可以分化为肾小球系膜细胞，用MSCs修复肾小球是可行的。细胞疗法改善肾病的关键是MSCs回归肾小球组织受损部分，减缓肾小球肾炎的发展，帮助更快修复肾小球基底膜，包括内皮、间质、上皮和系膜，促进肾小球细胞增殖[12]。肾小球外的肾小球膜祖细胞也促进肾小球修复。Imasawa等[13]证实骨髓源性干细胞可以分化为系膜细胞，参与肾小球内皮和系膜细胞的更新，修复微血管，为肾病的发病机制提供了新的视野，显示了干细胞治疗的巨大潜力。
3.3干细胞治疗遗传性肾病
遗传性进行性肾炎是一种从小就出现的遗传性肾脏疾病。其临床特征为血尿、听神经性耳聋和进行性肾功能不全，是肾功能衰竭的第二大遗传原因。传统治疗多采用药物干预、肾脏替代治疗和基因治疗，但存在长期依赖药物治疗、缺乏循证医学证据等弊端，且肾脏替代治疗通常使移植后肾功能不全的概率较高。干细胞具有自我增值能力强、生物学特性稳定等优点，干细胞治疗为现代医学提供了新的治疗途径。
3.4肾病综合征的干细胞治疗
肾病综合征由多种原因引起，尤其是肾小球基底膜通透性增加、肾小球滤过率降低等肾小球疾病。临床上有四个特点:①大量蛋白尿超过3.5 g/d，可能有高脂血症；②低白蛋白血症的血清白蛋白< 30g/L；③高脂血症；④水肿根据病因和病理的不同可分为三类，即原发性肾病综合征、先天性肾病综合征和继发性肾病综合征[16]。干细胞移植治疗肾病综合征可有效防止肾功能恶化，消除蛋白尿、血尿、水肿等临床症状，恢复正常肾功能。Imai等[18]利用移植治疗大鼠肾病综合征，外周静脉输注大鼠骨髓间充质干细胞可有效降低尿蛋白，提高血浆蛋白水平，改善脂质代谢，保护模型大鼠肾功能，促进肾脏病理损伤修复，证实了干细胞移植对大鼠肾病综合征具有明显的治疗作用。
利用干细胞重建受损的器官或组织，为再生医学和组织工程的发展打开了一扇窗。随着干细胞研究技术和应用水平的不断深入，干细胞分化为肾脏细胞的研究将取得新的进展，干细胞移植在肾脏疾病的治疗中将有更广阔的应用前景。
3.5肾衰竭的干细胞治疗
慢性肾功能衰竭(Chronic renal failure，CRF)是由多种原因引起的肾脏损害和进行性恶化、肾单位严重损害和肾实质不可逆损害，导致排泄代谢废物和调节水、电解质和酸碱平衡紊乱的临床综合征。主要病理表现为肾小球硬化、纤维化、肾小管萎缩、间质纤维组织增生和炎性细胞浸润。急性肾功能衰竭的主要病理表现是急性肾小管坏死[19]。Kale等[20]将骨髓干细胞移植到缺血再灌注损伤的肾脏模型小鼠中，发现移植的骨髓干细胞具有亲肾性。植入受损肾脏后，可分化为肾小管上皮细胞，改善肾脏的结构和功能，大量坏死的肾小管上皮细胞可迅速得到补充，小鼠血浆尿素氮水平降低。肾祖细胞在ARF恢复期启动修复过程，受损/死亡细胞被清除，干细胞迁移至坏死区，可分化为内皮细胞，为缺血性ARF小鼠提供早期保护。
利用干细胞重建受损的器官或组织，为再生医学和组织工程的发展打开了一扇窗。随着干细胞研究技术和应用水平的不断深入，干细胞分化为肾脏细胞的研究将取得新的进展，干细胞移植在肾脏疾病的治疗中将有更广阔的应用前景。