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为探究间充质干细胞（MSCs）治疗急性肾损伤（AKI）的机制，研究人员构建体内缺血 / 再灌注（I/R）模型。结果发现，MSCs 可通过上调 PGC-1α 表达改善线粒体功能、抑制细胞焦亡，还具抗纤维化作用，为 AKI 治疗提供新理论支持。
在医疗领域，急性肾损伤（Acute Kidney Injury，AKI）就像一颗 “定时炸弹”，时刻威胁着患者的健康。AKI 起病急骤，患者的肾功能会在短时间内急剧下降。它不仅会引发一系列严重的并发症，还可能增加患者的死亡风险。据统计，在重症监护病房中，AKI 的发病率居高不下，给临床治疗带来了极大的挑战。
传统的治疗方法在应对 AKI 时往往捉襟见肘。目前，对于 AKI 的治疗主要集中在支持治疗上，如维持水电解质平衡、控制感染等，但这些方法并不能从根本上修复受损的肾脏组织和恢复肾功能。因此，寻找一种更有效的治疗手段迫在眉睫。
间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs）作为一种具有多向分化潜能和免疫调节功能的干细胞，近年来在再生医学领域备受关注。研究发现，MSCs 在多种疾病的治疗中展现出了巨大的潜力，那么它能否成为攻克 AKI 的 “奇兵” 呢？基于这样的疑问，青海大学附属医院的研究人员开展了相关研究。
研究人员通过构建体内缺血 / 再灌注（Ischemia/Reperfusion，I/R）模型，模拟急性肾损伤的发生过程。在这个模型中，他们评估了 MSCs 治疗对肾小管上皮细胞（Renal Tubular Epithelial Cells，RTECs）线粒体膜电位、线粒体功能、细胞焦亡（Pyroptosis，一种程序性细胞死亡方式，伴有炎症反应）以及 PGC-1α（过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 1α，参与调节线粒体生物合成和功能）表达的影响。
在研究过程中，研究人员运用了多种技术方法。其中，最关键的是构建体内缺血 / 再灌注模型，以此来模拟急性肾损伤的病理过程；同时，对相关指标进行检测分析，包括线粒体功能指标、细胞焦亡标志物以及 PGC-1α 表达水平等，以此探究 MSCs 治疗 AKI 的作用机制。
MSC 改善 AKI 小鼠的肾功能和肾小管损伤
研究人员在 I/R 手术后的不同时间点给予 MSCs，评估其对肾损伤的影响。与假手术（Sham）组相比，I1d 组（缺血 1 天组）小鼠血清中的尿素氮（BUN）、肌酐（Scr）、乳酸脱氢酶（LDH）、白细胞介素 - 10（IL-10）和白细胞介素 - 18（IL-18）水平显著升高。I4W 组（缺血 4 周组）的 BUN、LDH、IL-10 和 IL-18 水平同样升高，Scr 虽呈上升趋势但无统计学意义。而在 MSCs 干预后，IM1d 组（MSC 干预缺血 1 天组）这些指标显著降低，这表明 MSCs 能够改善 AKI 小鼠的肾功能和肾小管损伤。
MSC 通过上调 PGC-1α 改善 RTECs 的线粒体功能
进一步研究发现，MSCs 能够显著上调 RTECs 中 PGC-1α 的表达。PGC-1α 的上调调节了线粒体融合和裂变蛋白，使得线粒体的形态和功能更加稳定。同时，MSCs 还减少了线粒体活性氧（ROS）的产生，降低了线粒体的氧化应激水平。这些结果表明，MSCs 通过上调 PGC-1α，有效改善了 RTECs 的线粒体功能。
MSC 抑制 RTECs 的细胞焦亡
细胞焦亡在 AKI 的进展中起着重要作用。研究人员发现，MSCs 治疗能够抑制 NLRP3 炎性小体的激活，从而减少细胞焦亡标志物 IL-18 等的释放。这一结果说明，MSCs 可以通过抑制细胞焦亡，减轻肾脏组织的炎症反应，进而保护肾脏功能。
MSC 具有长期抗纤维化作用
在长期观察中，研究人员发现 MSCs 治疗不仅能够修复急性肾损伤，还表现出明显的抗纤维化作用。这意味着 MSCs 不仅能在短期内改善肾脏功能，还能为肾脏提供长期的保护，降低肾纤维化的发生风险，对预防慢性肾脏病的发展具有重要意义。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：MSCs 通过调节线粒体功能和抑制细胞焦亡，有效改善了急性肾损伤的修复过程。其中，上调 PGC-1α 在这一过程中发挥了关键作用。这一研究成果为基于 MSCs 的 AKI 治疗提供了新的理论支持，为临床治疗 AKI 开辟了新的思路和方向。未来，有望基于这些研究成果，进一步开发更加有效的 AKI 治疗方案，让更多患者受益。该研究发表在《Experimental Cell Research》上，为该领域的研究提供了重要的参考依据，推动了急性肾损伤治疗领域的发展。
