肾脏再生新希望：组织工程策略的系统综述 —— 为攻克终末期肾病带来曙光

为解决终末期肾病（ESRD）治疗难题，如透析的局限性、器官移植供体稀缺等问题，研究人员开展肾脏再生组织工程策略的系统综述研究。结果显示，虽有进展，但临床应用受限。该研究为肾脏再生研究提供全面参考，助力技术临床转化。

　　在医学领域，肾脏疾病一直是困扰人类健康的重大难题。近年来，终末期肾病（ESRD）的发病率呈显著上升趋势，全球每年约有 135,000 人被诊断为此病，美国的患者数量更是大幅增加，这使得肾脏替代疗法的需求急剧增长。目前，透析和器官移植是治疗 ESRD 的主要手段，但透析不仅影响患者生活质量，还无法完全替代肾脏的分泌功能，如维持血压的肾素、刺激造血的促红细胞生成素的分泌，以及维生素 D 的活化等功能在透析过程中都无法得到有效补偿 。同时，器官移植面临着供体严重短缺的问题，大量患者在等待移植的过程中病情恶化。因此，寻找新的肾脏替代疗法迫在眉睫。

在此背景下，来自德黑兰大学医学科学学院（Tehran University of Medical Sciences）的研究人员开展了一项关于肾脏再生组织工程策略的系统综述研究，该研究成果发表在《BMC Nephrology》杂志上。研究人员旨在全面评估现有文献，推动肾脏修复组织工程研究从实验室走向临床实践。

研究人员采用了系统综述的方法，按照 PRISMA 2020 声明，在 PubMed 数据库中进行了全面检索，不限语言，共检索到 1484 项研究，最终纳入 105 项进行详细分析。研究过程中，对肾脏样本的来源、脱细胞化方法、细胞接种方式、生物材料类型等多方面进行了深入研究。

研究结果主要包括以下几个方面：

1. 肾脏样本来源：研究中使用的肾脏来自 8 个不同物种，包括人类、猴子、大鼠、猪、羊、山羊、兔子和狗。其中，大鼠和猪的肾脏使用较为频繁。不同物种的肾脏在结构和功能上存在差异，这对肾脏再生研究有着重要影响 。例如，猪的肾脏在大小和结构上与人类较为相似，是研究肾脏再生的重要模型；而大鼠肾脏则因其成本低、易于操作等优点，在实验室研究中被广泛应用。
2. 脱细胞化方法：脱细胞化是制备生物工程肾脏的关键步骤，旨在去除细胞同时保留细胞外基质（ECM）结构。研究发现，物理方法如反复冻融、高静压、超声处理等，化学方法如使用 SDS、Triton X - 100 等洗涤剂，以及酶处理方法如使用 DNase I 等，都可用于肾脏脱细胞化 。不同方法各有优劣，如反复冻融结合化学方法可减少脱细胞化时间，但可能对血管完整性产生影响；而温和的脱细胞化方法，如使用较低浓度的 SDS，在细胞接种后能获得更好的生物相容性。
3. 细胞接种与分化：细胞接种是肾脏再生的重要环节，不同细胞类型在肾脏再生中发挥着不同作用。研究人员使用了多种细胞进行接种，包括胚胎干细胞（ESCs）、诱导多能干细胞（iPSCs）、脂肪干细胞（ADSCs）等 。其中，ESCs 和 iPSCs 具有分化为多种细胞类型的潜力，有望为肾脏再生提供丰富的细胞来源；ADSCs 则具有良好的增殖、粘附和分化能力，能形成内皮和管状结构。同时，研究发现 ECM 成分和生长因子的保留对细胞接种后的结果至关重要，它们可促进细胞的粘附、增殖和分化。
4. 生物工程肾脏的应用：生物工程肾脏在多种领域展现出应用潜力。在诱导细胞分化方面，可作为组织模型用于体外和体内研究，评估药物安全性、研究癌症和病理生理机制等 。部分研究还将生物工程肾脏用于移植，如将脱细胞化肾脏切片移植到部分肾切除的动物模型中，观察到肾脏功能有所恢复，肾脏大小增加，肾实质细胞再生，肾祖细胞数量增多。

研究结论表明，肾脏再生组织工程在基础研究方面取得了一定进展，但要实现临床应用仍面临诸多挑战。未来研究应着重优化脱细胞化方案，确保完全去除细胞的同时保留 ECM 的生物活性；利用患者特异性干细胞进行接种，以降低免疫原性；改进生物反应器技术，实现细胞的均匀分布和成熟 。此外，还需进一步研究生物工程肾脏的血管化和神经再生，探索先进生物材料的应用，开展长期的临床前和临床研究，评估再生肾脏的安全性、功能性和耐久性，并解决相关的监管和伦理问题。

该研究对肾脏再生组织工程领域进行了全面系统的综述，为后续研究提供了重要的参考依据，有助于推动肾脏再生技术从实验室走向临床，为终末期肾病患者带来新的希望，对改善全球肾病患者的治疗现状具有重要意义。