الآليات الجزيئية لتنظيم السلف الكلوي: كم عدد القطع في اللغز؟

edmund.chen@wecistanche.com

الملخص:  الكلىمن الفئران والجرذان والبشر يمتلكون أسلافًا تحافظ على التوازن اليومي وتشارك في عمليات التجدد الذاتية بعد الإصابة ، نظرًا لقدرتها على التكاثر والتمايز. في الأجزاء الكبيبية والأنبوبية من النيفرون ، أظهرت الدراسات المتسقة أن المجموعات المميزة جيدًا والمتميزة من الخلايا السلفية ، والمترجمة في الظهارة الجدارية لكبسولة بومان والمبعثرة في الأنابيب القريبة والبعيدة ، يمكن أن تولد خلايا محددة القطعة في ظروف فسيولوجية وبعد إصابة الأنسجة. ومع ذلك ، يمكن أن تسهم الاستجابات التجددية المعيبة أو غير الطبيعية لهذه السلالات في حدوث حالات مرضية. الخصائص الجزيئية لـكلويتمت دراسة أسلافها على نطاق واسع ، وكشفت أن العديد من المسارات الكلاسيكية والمحفوظة تطوريًا ، مثل Notch أو Wnt / -catenin ، تلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم الخلية. البعض الآخر ، مثل حمض الريتينويك ونظام الرينين-أنجيوتنسين-الألدوستيرون و TLR2 (المستقبل الشبيه بالرصاص 2) واللبتين ، مهمة أيضًا في هذه العملية. في هذه المراجعة ، نلخص عددًا كبيرًا من الآليات الجزيئية الموجهةكلوياستجابات السلف أثناء الاستتباب والمتابعةإصابة في الكلى.أخيرًا ، سوف نستكشف كيف يمكن أن يؤدي تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية إلى توصيفكلويالأسلاف إلى المستوى التالي ، مع معرفة أن توقيعهم الجزيئي يكتسب أهمية في العيادة.

الكلمات الدالة:أسلاف الكلى. الآليات الجزيئية إصابة في الكلى تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية ؛ التوقيع الجزيئي

سيحسن القسطرة من أمراض الكلى / الكلى

مقدمة تم اقتراح آليات التجديد والإصلاح الذاتية للعديد من أعضاء الثدييات [1]. تمت دراسة الأعضاء التجديدية الكلاسيكية ، مثل الجهاز الهضمي والجلد ، على نطاق واسع على مر السنين وأبرزت الدور الرئيسي للأسلاف الذاتية [2]. في الأمعاء ، تحافظ الخلايا الجذعية المعوية على التوازن اليومي ، بينما الخلايا الجذعية / السلفية المتميزة هي المسؤولة عن عمليات الإصلاح السريع بعد الإصابة [2]. وبالمثل ، تشكل الخلايا الجذعية للبشرة مجموعة غير متجانسة من الخلايا الجذعية تشارك في استتباب البشرة ، وكذلك إصلاح الأنسجة ، بعد الإصابة [3]. الكبارالكلىهو عضو ذو معدل دوران خلوي منخفض ويتمتع بأسلاف قادرة على التكاثر والتمييز [4،5]. تتيح هذه الخاصية القيمة للباحثين والأطباء التفكير في طرق علاجية جديدة لاستعادتهاوظائف الكلىبعد الاصابة. هنا ، نقترح نظرة عامة على الآليات الجزيئية التي تحدث في الكبيبات والأنبوبكلويالأسلاف في الظروف الفسيولوجية والمرضية (الشكل 1) وكيف يمكن أن يكون خلل التنظيم في هذه المسارات في أصلمرض كلوي. سوف ندرس أيضا كيفكلوييمكن توصيف الأسلاف بشكل أكبر باستخدام تقنية تسلسل الحمض النووي الريبي أحادية الخلية (scRNAseq) والأهمية السريرية للتوقيع الجزيئي لهذه الخلايا.

أسلاف الكلى

تم اكتشاف السلالات الكلوية بواسطة Sagrinati et al. في الإنسانالكلى، استنادًا إلى التعبير عن علامات الخلايا الجذعية CD133 و CD24 ، في غياب أو انخفاض التعبير عن علامات التمايز [6،7]. يتم توطين خلايا CD133 plus CD24 plus في القطب البولي لكبسولة بومان ، وكذلك مبعثرة على طول الحيز الأنبوبي للنيفرون بين الخلايا الأنبوبية المتمايزة [6]. بعضكلويالأسلاف ، بما في ذلك تلك الموضعية في كبسولة بومان ومجموعة فرعية من تلك الموجودة على طول الأنبوب ، تعبر أيضًا عن CD106 (يُسمى أيضًا جزيء التصاق الخلايا الوعائية 1 ، VCAM1) ، في حين أن غالبية السلالات المترجمة على طول الأنبوب لا تفعل ذلك [6 ، 8]. تعكس هذه العروض dCfferences المظهرية قدرة وظيفية متنوعة ؛ في الواقع ، CD133 بالإضافة إلى CD24 بالإضافة إلى CD 106- الخلايا المنتشرة على طول الأنابيب تعرض ميزات وظيفية للأسلاف الأنبوبية ، بينما CD133 بالإضافة إلى CD24 بالإضافة إلى CD106 بالإضافة إلى الثعابين الظهارية الجدارية (PECs) متعددة القدرات [6]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجموعة فرعية من القرص المضغوط 1 33 بالإضافة إلى CD24 بالإضافة إلى القرص المضغوط 1 06 بالإضافة إلى السلالات المترجمة بالقرب من القطب البعيد لكبسولة بومان والتعبير عن بودوكاليكسين قادرة على توليد خلايا بودوسيت فقط [6]. إجمالاً ، تشكل هذه الملاحظات تسلسلًا هرميًا لـكلويأسلاف داخلالكلىهذا يذكرنا بنظام المكونة للدم [9]. تم تحديد PECs ذات ميزات السلف المماثلة والتوطين التشريحي أيضًا في الفئران والجرذانالكلى[4،10،11]. أظهر التوصيف الجيني لـ PECs في خط الماوس المحرض المعدل وراثيًا أن PECs تهاجر إلى الخصلة الكبيبية وتتمايز إلى خلايا بودوسية في الفئران الصغيرة [11]. تم التعرف على Pax2 ha s كعلامة للماوسكلويأسلافه ، وإنشاء نموذج الماوس محرض لتتبع النسب من Pax2 زائد خلية سكان سمح لإثبات التمايز بينكلويأسلاف مترجمة بين PECs في podocytes أثناء النمو الكبيبي بعد الولادة [4]. أظهرت دراسات أخرى أن الكبيبات المجاورة للكورتيكول وكبيبات الكورتيكول لها أعداد مختلفة من Pax2 بالإضافة إلى السلالات ، مع ضعف عدد الخلايا القشرية Pax2 بالإضافة إلى أسلاف التبول في ظروف صحية [12]. في الفئران البالغةالكلى، تم وصف الخلايا غير الناضجة التي تعبر عن جزيء التصاق الخلايا العصبية (NCAM) وعلامة الخلية السلفية CD24 بين الخلايا الظهارية المبطنة لكبسولة الفئران بومان [10].

سمح وضع العلامات الجينية لـ Pax2 plus أسلاف كبسولة بومان للفئران بإثبات أن هذه الأسلاف تتمايز إلى خلايا بودوسية في نماذج من التصلب الكبيبي القطاعي البؤري (FSGS) ، وتحدد استجابتها للإصابة نتيجة الاضطرابات الكبيبية ، مما يثبت دورها كخلايا بودوسيت. أسلاف [4،12]. في الآونة الأخيرة ، باستخدام نموذج فأر معدّل وراثيًا تم فيه تسمية الخلايا البودوسية بـ GFP (بروتين الفلورسنت الأخضر) وتم تصنيف PECs في وقت واحد مع tdTomato ، قدم Kaverina وزملاؤه أيضًا دليلًا قويًا على أن PECs تعمل كمصدر للخلايا البودوسية الجديدة في الفئران البالغة عند الإصابة. شاركت هذه الخلايا في التعبير عن المسمى الفلوريسنت ، واكتساب واسمات خلايا القدم وأظهرت عمليات القدم الأولية والثانوية والثالثية [13]. يمكن أن تساهم استجابة السلف غير الطبيعية للإصابة أيضًا في حدوث خلل في الكبيبات [4،10،14،15]. في الواقع ، في ظروف معينة ، في البشر والفئران والجرذان ، ثبت أن الهجرة الفوضوية وانتشار الخلايا السلفية لكبسولة بومان تساهم في تكوين الهلال والتندب الكبيبي [4،10،14]. دراسات على الإنسانكلويتتوافق الخزعات مع المفهوم القائل بأن الأسلاف المتكاثرة تولد آفات مفرطة التنسج في اعتلال الكبيبات الهلالي والانهيار [14] ، وقد تم الحصول على نتائج مماثلة في الفئران [10]. في الفئران ، أظهر تتبع سلالة PECs أن تكاثرها يؤدي إلى زيادة ملحوظة في أعداد الخلايا داخل الهلال من التهاب الكلية الكلوي المصلي السام للفئران وتضخم الكبيبات [16] وتشكيل آفات تصلب وترسب المصفوفة خارج الخلية في FSGS [15]. في الآونة الأخيرة ، أظهر التتبع الجيني المحدد للأسلاف بين PECs مشاركتهم في توليد آفات كبيبية مفرطة التنسج والتي يمكن تصورها على أنها فشل في تجديد خلية البودوسيت بعد الإصابة [4]. من كل هذه الدراسات يتضح ذلك الآنكلويتستجيب الأسلاف المترجمة بين PECs لإصابة خلية podocyte ، مما يؤدي إلى برنامج تجديدي ، ولكن الاستجابة غير الفعالة أو المفرطة يمكن أن تؤدي إلى أن تصبح الأنسجة الوظيفية نسيجًا شبيهًا بالندبة يتكون من خلايا ومصفوفة خارج خلوية غير منظمة. لذلك ، معرفة الآليات التي تقود الاستجابة التكاثرية والتفاضلية الصحيحة لـكلويالأسلاف أثناء الاستتباب والإصابة التالية لها أهمية حاسمة وقد تسمح بتحديد العوامل المفترضة لتعزيز القدرة التجديدية لـكلويأسلاف.

منظمات فسيولوجيا السلف الكبيبي: عندما تضبط الأوركسترا اللحن 

ما هي مسارات الإشارات التي تنظم سكون السلف الكبيبي ، والتكاثر والتمايز تجاه الخلايا البودوسية في حالة صحيةالكلى؟ أظهرت الدراسات التي أجريت على تكوّن الكلية أن تنشيط إشارات -catenin / Wnt يمثل خطوة محورية تدفع تمايز PEC إلى خلايا podocytes أثناء التطور [17 ، 18]. في الواقع ، أدى حذف Ctnnb1 (-catenin 1) في PECs في فأرة خروج المغلوب الشرطي في مرحلة متأخرة من الجسم على شكل حرف S إلى حدوث حالات شذوذ في الكبيبات واستبدال PECs في كبسولات بومان بخلايا بودوسيت متباينة جيدًا. كشف تتبع تكوّن الكلية في الفئران المصابة بالضربة القاضية للكاتينين الشرطي الجنيني أن هذه "الخلايا الجدارية" مشتقة من الخلايا السليفة في الطبقة الجدارية للجسم على شكل حرف S عن طريق مفتاح النسب المباشر. توضح هذه العناصر أن إشارات -catenin / Wnt مطلوبة من أجل التمايز الصحيح ونضج PECs إلى خلايا podocytes [17]. WT1 ، وهو منظم رئيسي لهذه العملية [19] ، هو أيضًا مثبط قوي لمسار إشارات -catenin / Wnt [18]. أظهرت الدراسات التي أجريت في PECs الهادئة أن التعبير عن WT1 يتم كبته بواسطة المستويات العالية من Pax2 والتعبير عن المستويات العالية من microRNA -193 a (miR -193 a) [20]. عندما تقلل PECs التعبير عن miR -193 a ، فإن هذا يسمح برفع مستوى WT1 ، والذي يمنع إشارات -catenin / Wnt ويحث تمايز PEC في خلايا podocytes. أظهرت النتائج الأخيرة في المختبر أن صميم البروتين الشحمي L1 (APOL1) ينظم أيضًا النمط الظاهري الجزيئي PEC من خلال تعديل تعبير miR193a وأن APOL1 و miR193a يشتركان في علاقة ردود فعل متبادلة [21]. في الواقع ، في نظام الثقافة ، كان تمايز PEC إلى خلايا بودوسيت مصحوبًا بانخفاض في miR -193 تعبير. وبالمثل ، فإن إلغاء miR -193 عزز تعبير APOL1 [21]. يجب أن تتناول الأعمال المستقبلية ما إذا كان محور APOL1 – miR -193 يعمل بطريقة مماثلة في الجسم الحي كما هو الحال في المختبر في نماذج الفئران المعدلة وراثيًا وفي الإنسان.الكلى. ومن المثير للاهتمام ، أن صميم البروتين الشحمي 1 هو جين حساس ، له متغيرات جينية تزيد من احتمالية الإصابة باعتلال الخلية [22].

يتم التحكم في قرار مصير الخلية وتكاثر الخلايا في العديد من الأنظمة المختلفة من خلال التشوير المتكامل لمسارات إشارات Wnt و Notch [23]. لازاني وآخرون ذكرت ذلك ، فيكلويالسلالات المترجمة في كبسولة بومان ، يعزز تنشيط الشق الدخول إلى المرحلة S من دورة الخلية والانقسام اللاحق حتى تكون في حالة غير متمايزة [24]. ومع ذلك ، ضعف تنظيم مسار الشق أثناءكلويتسبب تمايز السلف في توليد خلايا بودوسيت بمحتويات غير طبيعية من الحمض النووي وموتها التالية بسبب كارثة الانقسام الفتيلي [24،25]. تشير النتائج الحديثة إلى أن CXCL12 المشتق من خلية البودوسيت (يجند CXC motif chemokine 12) يثبط إشارات Notch ، وبالتالي يحافظ على هدوء أسلاف الخلايا البودوسية [12]. يرتبط تقليل تنظيم الدرجة مع زيادة تنظيم مثبطات دورة الخلية p21 و p27 و p57 وتقليل تنظيم cyclin D1 [24] ، مما يمنح الخلية البودوسية خصائص خلية ما بعد التكاثر غير التكاثرية. آلية التغذية الراجعة للخلايا الكلوية السلفية CXCL 12- الوسيطة أيضًا تحد من تجدد الخلايا البودوسية بعد الإصابة الكبيبية [12]. في الواقع ، باستخدام تتبع النسب لـ Pax2 plusكلويأسلاف الفئران المصابة باعتلال الكلية الناجم عن الأدرياميسين ، أظهر الباحثون أن حصار CXCL12 يعزز تكوين خلايا ذرية دي نوفو ويخفف من تصلب الكبيبات [12].

سيحسن الكستانش وظيفة الكلى / وظيفة التجشؤ

كما تعزيزكلويقد يمثل تمايز السلف إلى خلايا بودوسية استراتيجية علاجية جذابة لتعزيز مغفرة الاضطرابات الكبيبية ، وقد تم إجراء العديد من الدراسات لتحديد المركبات المتمايزة. أحماض الريتينويك (RA) هي مشتقات لفيتامين أ مع فوائد مثبتة في علاج مجموعة متنوعة من السرطانات [26]. وقد ثبت أيضًا أن التهاب المفاصل الروماتويدي يحمي من الإصابة بالتهاب المفاصل الروماتويديإصابة كلويةفي نماذج تجريبية متعددةمرض كلوي،بما في ذلك مرض التغير الأدنى ، اعتلال الكلية الغشائي ، FSGS ، اعتلال الكلية المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية (HIVAN) والتهاب الكلية الذئبي [27]. أكدت العديد من الدراسات على دور RA في تمايز الخلايا البودوسية في المختبر [28 ، 29] ، واستخدمنا RA في وسائط زراعة الخلايا لتعزيزكلويتمايز السلف تجاه سلالة الكريات الحمر [7]. ومن المثير للاهتمام أن التعرض للألبومين ، الذي يربط التهاب المفاصل الروماتويدي بدرجة عالية من التقارب ، أثناء الزراعة في المختبر يمكن أن يثبطكلويتمايز السلف تجاه الخلايا البودوسية عن طريق عزل RA. في الجسم الحي ، أبلغنا عن إطلاق التهاب المفاصل الروماتويدي داخل مساحة بومان بعد الإصابة الكبيبية وإيقاف تخليق RA الداخلي في نموذج لتصلب الكبيبات القطاعي البؤري ، مما أدى إلى تفاقم بيلة الألبومين وإصابة الكبيبات والوفيات [30]. سمحت الإدارة الخارجية لـ RA ، معادلة نشاط عزل الألبومين ، بالاستجابة التجددية لـكلويأسلافه ، مما أدى إلى زيادة عدد الخلايا البودوسية وتحسينوظيفة الكلى[30]. النتائج الأخيرة من Lasagni وآخرون. [4] أيد الفرضية القائلة بأن الأساليب الدوائية التي تزيد من استجابة الخلايا البودوسية لإشارات RA من شأنها أن تخفف من تقدم التجارب.إصابة كلوية. في الواقع ، العلاج في المختبركلويأسلاف مع RA في وجود 6- bromo-indirubin -30 - oxime (BIO) ، وهو مثبط glycogen synthase kinases 3 (GSK3) ، تسبب في تمايز قوي بين الإنسانكلويأسلاف تجاه الخلايا البودوسية من خلال تنشيط نشاط نسخ العناصر المستجيبة لـ RA (RARE) ، أي زيادة حساسية السلف الكلوي للتأثيرات التفاضلية لـ RA الذاتية. أدى تعزيز تمايز السلف الكلوي إلى خلايا بودوسيت باستخدام BIO في نموذج الفئران من FSGS إلى تأثير مهم على المرض ، مما أدى إلى زيادة مغفرة المرض في الفئران المعالجة. في نموذج فأر تدريجي لمرض السكري من النوع 2 المرتبط بالسمنة ، BIO كإضافة إلى نظام الرينين-أنجيوتنسين المزدوج (RAS) / ناقل غلوكوز الصوديوم (SGLT) -2 تثبيط باستخدام الميتفورمين وراميبريل وإمباغليفلوزين قلل من انخفاض معدل الترشيح الكبيبي (GFR) عن طريق تقليل التصلب الكبيبي ، وزيادة أعداد الخلايا من خلال الحفاظ على التخصص ، بالإضافة إلى إحداث تمايز دي نوفو عن أسلاف الخلايا البودوسية وتحسين كثافة شق الترشيح [31].

إندليش وآخرون. أظهر دور Dach1 (Dachshund homolog 1) في تحديد مصير الخلية لـ PEC في خلايا podocytes ووظيفة podocyte المناسبة. تعبر خلايا Podocytes عن مستويات عالية من Dach1 في الجسم الحي وفي المختبر ، بينما تعبر PEC عن مستويات منخفضة جدًا من Dach1. وجد المؤلفون أن تحريض تعبير Dach1 في PEC ينظم بشكل كبير البروتينات النوعية للخلية السينابتوبودين و WT1. ومن المثير للاهتمام ، أن Dach1 هو جزء من شبكة Eya-Six-Hox-Pax التنظيمية ، وكان تنظيم تعبير سينابتودين مصحوبًا بتقليل تنظيم متزامن لتعبير Pax2 [32].

Guhr et al. تحليل الآليات التيكلويتحافظ الأسلاف على القدرة على التعبير عن بروتينات خلية البودوسيت في ظل ظروف الفيزيولوجيا المرضية وأثبتت أنها تحتوي على نظام يوبيكويتين-بروتوزوم منشط (UPS) يؤدي إلى التحلل السريع للبروتينات الخاصة بخلايا البودوسيت المُصنَّعة حديثًا [33]. من ناحية أخرى ، تحافظ UPS على هوية خلية البودوسيت من خلال تنظيم مستويات البروتينات الخاصة بالخلية ، مثل بروتينات رابطة الأكتين - أكتينين 4 (ACTN4) وسينابتوبودين (SYNPO) ، وعامل النسخ ويلمز ورم 1 (WT1) ، podocin عضو عائلة الستوماتين ، نفرين بروتين الحجاب الحاجز الشق ، بروتين محول NCK1 والبروتين المنشط كيناز Cλ (PKCλ) [33]. وبالتالي فإن نشاط UPS هو محدد مهم للأنماط الظاهرية للخلايا الكبيبية وحالة التمايز.ومن المعروف أنه فيالكلى،تخضع البيئة الميكانيكية لتعديلات في النماذج المعمول بها لأمراض الكبيبات ويمكن أن تؤثر على الحالة المتمايزة لأنواع عديدة من الخلايا ، بما في ذلك الخلايا البودوسية [34]. قمنا مؤخرًا بتحليل تأثير تصلب الركيزة علىكلويسلوك السلف ، مما يدل على أنه ، على الأقل في المختبر ، النمط الظاهري للإنسانكلويتعتمد الأسلاف بشكل كبير على معامل يونغ الخاص بالركيزة ، وهو مقياس لتصلب المادة المحددة على أنها نسبة الإجهاد إلى الإجهاد ، مع ركائز أكثر صلابة تعزز تكاثر السلف الكلوي والهجرة. صلابة الركيزة تعدل أيضًا قدرةكلويأسلاف للتمييز تجاه الخلايا البودوسية ، مع كون معامل يونغ البالغ 12 كيلو باسكال هو الأمثل بين تلك التي تم تحليلها. باستخدام مثبطات كيميائية وجينية ، أوضحنا أن نشاط Rho kinase (ROCK) مطلوب للتوسط في تأثيرات الصلابة علىكلويانتشار السلف والهجرة والتمايز [35]. يعد التصلب الكبيبي المنخفض سمة شائعة للعديد من أشكال الإصابة الكبيبية ، بما في ذلك FSGS [34،36] ، مما يشير إلى دور مهم لـ ROCK أيضًا فيمرض كلوي.

مثبطات نظام رينين أنجيوتنسين الألدوستيرون (RAAS-I) هي أدوية فعالة في إعاقة تقدممرض كلويمن خلال مجموعة متنوعة من الإجراءات. الآليات المسؤولة عن الآثار العلاجية لهذه الأدوية وكذلك آثارهاكلويالأهداف الخلوية ، تمت دراستها إلى حد كبير في العديد من النماذج الحيوانية للإنسانمرض كلوي. أظهرت البيانات الحديثة أنها قد تمارس أيضًا آثارها المفيدة من خلال الترويجكلويتمايز السلف إلى خلايا بودوسيت. في الواقع ، في نموذج الفئران لإصابة الكبيبات ، أدى العلاج باستخدام ACE-I إلى تقليل تكاثر السلف ، وتقليل تكوين الهلال وتجنب التقدم نحو تصلب الكبيبات [10]. وهكذا ، فإن الاعتدال في تنشيط الخلايا السلفية عن طريق الأدوية أعاد البنية الكبيبية الطبيعية [10]. ومن المثير للاهتمام ، أن التعبير عن مستقبلات الأنجيوتنسين (Ang) II ، AT1 ، كان مقتصرًا على CD24 بالإضافة إلى PEC في الإنسان العادي.الكلىولكن تم تنظيمه في آفات مفرطة التنسج [37] ، مما يشير إلى مساهمة مسار مستقبل Ang II / AT1 في تعزيز غير طبيعي.كلويهجرة السلف وانتشار الأمراض التكاثرية [37]. وفقًا لذلك ، في مريض مصاب بـ CGN (التهاب كبيبات الكلى الهلالي) ، فإن علاج ACE-I المرتبط بانحدار الآفات المفرطة التنسج وتطبيع تعبير مستقبل AT1 علىكلويأسلاف. توفر هذه النتائج تفسيرًا آخر للتأثيرات المفيدة التي لوحظت بعد علاج حاصرات مستقبلات الأنجيوتنسين 2 (ARB). وبالمثل ، حسّن علاج ARB النتيجة في نموذج الفئران من التهاب كبيبات الكلى التكاثري المسراق ، مما أدى إلى زيادة عدد PECs التي تعبر عن علامات الخلايا الجذعية [38].

تعتبر إصابات الخلايا الحجرية عاملاً هامًا في الإصابة بمرض السكريمرض كلويالتقدم نحو نهاية المرحلةمرض كلوي[39-41]. سوغانامي وآخرون. ذكرت منع وعكسإصابة كلويةعن طريق إعطاء اللبتين في النماذج الحيوانية لاعتلال الكلية السكري [39]. في الآونة الأخيرة ، Pichaiwong et al. أظهر أن استبدال اللبتين يمكن أن يعكس المعلمات الهيكلية والوظيفية لاعتلال الكلية السكري المتقدم في الفئران التي تعاني من نقص هرمون BTBR ob / ob [41]. على وجه الخصوص ، أدى علاج اللبتين ، ولكن ليس RAAS-I ، إلى زيادة ملحوظة في كثافة وعدد خلايا البودوسيت وزيادة في التكاثر الإيجابي لـ PEC 1- WT. تم تحديد الآليات الكامنة وراء هذه العملية بشكل أكبر في ورقة متابعة ، حيث أظهروا أن العلاج المزدوج لفئران ob / ob التي تعاني من نقص هرمون اللبتين مع مضاد انتقائي للمستقبل البطاني -1 من النوع A (ETAR) في تركيبة مع تثبيط RAAS أدى إلى تحسين النمط الظاهري [40] ، يتميز بتنشيط PECs وزيادة عدد الخلايا البادوسية. توفر هذه النتائج دليلًا غير مباشر على أن PECs قد تكون مستودعًا محتملاً لاستعادة خلايا podocytes المفقودة وأن القدرة التفاضلية لـ PECs قد تكون عنصرًا رئيسيًا لانحدار اعتلال الكلية السكري الذي يمكن تعديله دوائياً.

منظمات أسلاف الكبيبات في علم الأمراض: عندما تكون الأوركسترا غير متناغمةفي حينكلوييمكن للأسلاف أن تدفع تجدد الخلايا البودوسية بعد الإصابة [4] ، كما يمكن أن تنشأ آفات تكاثرية خارج الشعيرات الدموية أو الهلال التي تعتبر السمة المميزة لكل من أمراض الكبيبات الالتهابية وغير الالتهابية [42]. في الواقع ، تشير الأدلة في النماذج التجريبية [15] وفي الخزعات البشرية إلى أن الهلال يتكون منكلويالسلالات [14] التي تحول ردود أفعالها بشكل غير طبيعي من تعويضية إلى ضارة. لا يُفهم تمامًا ما هي العوامل المسؤولة عن إمالة الميزان. CGN هو المرض الأفضل تميزًاكلويالسلف هم الجناة الرئيسيون. الهلال الخلوي هو التغيير المورفولوجي النموذجي الذي لوحظ في CGN. يتم تعريفه على أنه تراكمات متعددة الطبقاتكلويأسلاف وأنواع الخلايا الأخرى داخل مساحة بومان. وبالتالي ، فإنه يسد مخرج البول وتدفق البول الأساسي ، وفي وقت لاحق ، يتم إعاقة النيفرون المتورط. يؤدي تمزق الشعيرات الدموية الكبيبية في مرض الهلال إلى التعرض لـريناأسلاف لتركيز عال من البلازما التي تزيد بشكل كبير من تكاثر الإنسانكلويأسلاف في الثقافة [43]. يمكن للعديد من مكونات البلازما أن تفسر تكوين الهلال ، ولكن في الوقت الحالي ، توجد بيانات متسقة فقط لتفعيل الفيبرينوجين ، وهو عضو في سلسلة التخثر المنشط أثناء إصابات الأوعية الدموية. يمنع نقص الفيبرينوجين أو تحلل الفيبرين تكوين الهلال في العديد من نماذج القوارض [43،44].

ينشأ أيضًا اعتلال الكلية المنهك والأمراض الزائفة منكلويالسلف [14]. في الاختلاف مع الهلال ، تم اقتراح أن نشأت الزائفة منكلويالسلالات كاستجابة غير منتظمة للانفصال الهائل والسريع للخلايا البودوسية التي تحدث في ظروف معينة من الإصابة المباشرة لخلايا البودوسيت (مثل التعرض لأدوية معينة أو الاضطرابات المناعية أو الالتهابات التي تستهدف مباشرة خلية البودوسيت) والتي تحدث في غياب المكونات الالتهابية وتؤدي إلى انهيار الشعيرات الدموية [22،45]. يتم ملاحظة هذه الآفات بشكل متكرر أيضًا في اعتلال الكبيبات الفيروسي ، مثل فيروس نقص المناعة البشرية واعتلال الكلية الفيروسي الصغير [22]. في هذه الكبيبات الفيروسية ، لا يتسبب الإنترفيرون (IFN -) - و IFN - في حدوث التهاب موضعي داخل الكبيبة فحسب ، بل يعمل أيضًا على PECs و podocytes ، مع منع IFN من هجرة PECs وكبت كلاهماكلويتمايز السلف إلى خلايا بودوسيت في المختبر [46]. في الجسم الحي ، في نموذج من اعتلال الكلية الأدرياميسين ، حقن إما بروتيني بروتيني متفاقم IFN أو IFN وتصلب كبيبات [46]. في الآونة الأخيرة ، تم وصف انهيار FSGS في المرضى من أصل أفريقي حديث مع النمط الجيني APOL1 عالي الخطورة والمصابين بفيروس كورونا 2 (SARS-CoV -2) ​​[47،48]. لقد تم اقتراح أن SARS-CoV -2 يمكن أن يصيب بشكل مباشر الخلية البودوسية [49] و / أو يطلق سلسلة التهابية تتضمن تنشيط مسار الإنترفيرون-كيموكين ، والذي بدوره يتفاعل مع الجين المتغير APOL1 [ 50]. كما هو موضح بالأعلى،كلويتمايز السلف إلى خلايا بودوسيت يرتبط بتعبير APOL1 وبالتالي يمكن أن يكون متورطًا في مرض فيروس كورونا 2019 (COVID -19) - اعتلال الكلية المرتبط.

سلطت العديد من الدراسات الحديثة الضوء على الدور الحاسم للتعبير عن دي نوفو لـ CD9 ، وبالتالي ، CD44 كمحول مسبب للأمراض لـ PECs من النمط الظاهري الهادئ إلى النمط الظاهري المنشط في CGN وفي FSGS [16،51،52] ، مما يؤكد الدور الممرض من PECs في هذه الأمراض وتقديم أهداف جزيئية جديدة لعلاج مرض الكبيبات. لدعم هذه الفكرة ، Kaverina et al. أظهر أن PECs تفقد تعبير CD44 عند التمايز إلى خلايا podocytes في الكبيبات المصابة من الفئران القديمة ، مما يشير إلى أن زيادة CD44 في PECs لا تمثل تجديدًا بل انتقالًا مرضيًا [53]. في FSGS ، ثبت أن CD44 يلعب دورًا مهمًا في هجرة الخلايا نحو حاجز التصفية المصاب ، حيث تنظم خلايا القدم المصابة عامل مثبط الهجرة (MIF) والعامل السلسلي 1 (SDF1) الذي يحفز تعبير CD44 والقرص المضغوط {{12} } الهجرة بوساطة [54]. بالإضافة إلى ذلك ، أنتجت PECs كلاً من الأشكال الإسوية لبروتين المصفوفة خارج الخلية المشتق من PEC ونوعية الخلية podocyte بطريقة تعتمد على القرص المضغوط 44- [55]. أخيرًا ، اقترحت دراسة تتبع النسب لـ PECs أن CD44 لم يشارك فيهاالكلىالتجديد من خلال التمايز إلى خلايا بودوسيت وشارك فقط في مسار مؤيد للفيبروتيك [56].

أسلاف أنبوبي

كلوييمكن للأسلاف من الطبقة الظهارية الجدارية لكبسولة بومان تجديد الخلايا الظهارية الأنبوبية القريبة عند التقاطع الكبيبي [57]. ومع ذلك ، فإن السلالات الملتزمة الأنبوبية المنتشرة في الأنابيب القريبة والبعيدة موجودة أيضًا في البشر [6،58-60] وفي الفئران [5،61-63] وتزداد عند الإصابة الأنبوبية في المرضى المصابين بضرر أنبوبي حاد أو مزمن [6] ]. كومار وآخرون. تم إجراء تتبع النسب لنبات Sox النادرة 9- التي تعبر عن الخلايا في النبيبات القريبة وتمييزها على أنها مجموعة سلفية أنبوبية مفترضة تشارك في مرحلة ما بعد الحادإصابة في الكلى(AKI) الانتعاش [64]. Sox9 هو عامل النسخ الذي ، فيالكلىالتنمية ، والتحكم في المتفرعة الظهارية ويتم التعبير عنها في سلائف النيفرون [64،65]. ومن المثير للاهتمام ، أنه عندما تم إخراج Sox9 من الجزأين S1 و S2 ، كان الانتعاش أبطأ للجهاز الفسيولوجي.وظائف الكلى، وتعزيز الإصابة الأنبوبية ، وكذلك زيادةكلويالفيفيبروز ، حدث [64]. بعد استئصال الكلية الجزئي ، تتكاثر خلايا Sox9 plus وتنتج الخلايا الظهارية للنبيبات القريبة ، وعروة هنلي ، والنبيبات البعيدة ، والقناة المجمعة والطبقة الجدارية للكبيبة [66]. في الآونة الأخيرة ، Lazzeri et al. قدمت أدلة على أن أسلاف أنبوبي تخضع للانقسام واستبدال ما يقرب من نصف الخلايا الأنبوبية المفقودة بشكل لا رجعة فيه خلال AKI [5]. من خلال إجراء تتبع النسب لخلايا Pax2 plus في نموذج فأر للإصابة الأنبوبية ، حددوا السلالات الأنبوبية على أنها مجموعة سكانية فرعية أنبوبية مميزة كانت مقاومة للموت وأظهرت نشاطًا استنساخًا عاليًا ، مما أدى إلى توليد مقاطع نبيبية طويلة [5].

منظمات فسيولوجيا السلف الأنبوبي: جوقة متعددة الأصوات

بشركلويتعبر السلالات عن منطقة الإدراج 1 (Bmi -1) [57]. Bmi -1 هو عضو في عائلة polycomb لمثبطات النسخ. يشارك في تنظيم دورة الخلية و شيخوخة الخلايا الجذعية الذاتية لأعضاء مختلفة ، مثل البروستاتا والأمعاء الدقيقة والرئتين [67-70]. في الالكلى، زادت مستويات مؤشر كتلة الجسم (BMI) -1 بسرعة بعد الإصابة في نموذج فأر من AKI [71]. تشير هذه العناصر إلى مشاركة Bmi -1 المعبر عنها في السلالات الأنبوبية فيكلويتجديد. في الواقع ، Lv et al. أظهر أن النخر الأنبوبي الحاد أدى إلى زيادة Bmi -1 والسلف الأنبوبي اللاحق في الفئران من النوع البري ، بينما لم يتم تحريك السلالات الأنبوبية في الفئران Bmi -1 بالضربة القاضية [72]. أظهرت الفئران Bmi -1 خروج المغلوب قويًاكلويالنمط الظاهري ، بما في ذلك التليف الخلالي ، ضمور أنبوبي وشديدكلويضعف ، مع انخفاض تكاثر الخلايا ، وزيادة موت الخلايا المبرمج والشيخوخة وتسلل الخلايا الالتهابية [72،73]. في دراسة حديثة ، Zhou et al. أوضح دور Bmi -1 فيكلويأسلافه ، مما يدل على أن Bmi -1 حافظ على التجديد الذاتي ونشأةكلويالأسلاف عن طريق الحفاظ على توازن الأكسدة والاختزال ومنع توقف دورة الخلية ، من خلال تثبيط أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، p16 و p53 [74].

جزيء مهم آخر يشارك في تنظيم السلف الأنبوبي هو Toll-like receptor 2 (TLR2) ، أو CD282 ، وهو بروتين غشائي محمي تطوري يلعب دورًا مهمًا في التعرف على مسببات الأمراض وتفعيل المناعة الفطرية. يعمل TLR2 كمستشعر لإصابة الأنسجة من خلال الكشف عن جزيئات النمط الجزيئي المرتبطة بالتلف (DAMPs) التي تطلقها الأنسجة التالفة. يؤدي تنشيط TLR2 إلى تنشيط عوامل النسخ المصب التي تنظم التعبير عن جينات البقاء على قيد الحياة أو السيتوكينات والكيماويات proinfllammatory [75-77]. سالوستيو وآخرون. أظهر أن السلالات الأنبوبية تعبر عن TLR2 ، الذي يؤدي تحفيزها بواسطة ناهضات تحاكي الوسطاء الالتهابي أو DAMPs إلى إفراز هائل لبروتين الجذب الكيميائي أحادي الخلية -1 (MCP -1) ، وإنترلوكين 6 (IL -6) ، انترلوكين 8 (IL -8) والمكون التكميلي C3 عبر تنشيط NF-κB (عامل نووي kappa-light-chain-محسن للخلايا B المنشطة) [59]. علاوة على ذلك ، قام تحفيز TLR2 بتعديل معدل الانتشار وقدرة التمايز للأسلاف الأنبوبية ، مما يشير إلى دور مهم فيكلويإصلاح [59]. حددت دراسات المتابعة من قبل نفس المجموعة مجموعات متميزة من miRNAs معبرًا عنها على وجه التحديد في أسلاف أنبوبيين [78]. من بين هؤلاء ، نظمت miR -1915 و miR -1225-5 p تعبير CD133 و PAX2 ، بالإضافة إلى TLR2. سالوستيو وآخرون. ثم قام بتشريح آليات الاسترداد بعد AKI ووجد دورًا أساسيًا لـ TLR2 فيكلويالتجديد [79]. لقد أثبتوا أنه ، بعد الإصابة ، يؤدي استشعار تلف TLR2 إلى إفراز الإنهيبين-أ والديكورن بواسطة السلالات الأنبوبية ، والتي بدورها تعزز التجدد الأنبوبي من خلال تكاثر الخلايا [79]. ينتمي هذان السيتوكينات إلى مسار إشارات TGF- (تحويل عامل النمو-) ويشاركان في تنظيم دورة الخلية ، وزيادة تكاثر الخلايا وتثبيط موت الخلايا المبرمج [80-84].

تم الإبلاغ عن التعبير عن الجزيئات من مسار Wnt عند البالغينكلويأسلاف الفئران [85] والبشر [86]. باستخدام نموذج فأر لتتبع النسب ، Rinkevich et al. أظهر أن الثدييات البالغة ، أثناء الاستتباب وبعد الإصابةالكلىتخضع لتوسيع نسيلي محدد المقطع من الخلايا المشتقة من السلائف المستجيبة لـ WNT [63]. اقترحوا أن القدرة على الاستجابة لإشارات WNT تحدد للخلايا التي ستنفذ في النهاية توسعًا نسيليًا قويًا. دراسات في SIX2 بالإضافة إلى مشتق من البولكلويأشارت الأسلاف إلى أن تنشيط مسار WNT بواسطة تثبيط GSK3 يؤدي إلى تمايزكلويأسلافه كلويالخلايا الأنبوبية الظهارية القريبة [87]. بالإضافة إلى ذلك ، مارس Wnt3 تأثيرات مؤيدة للتجدد وتم تنظيمه في CD133 plusكلويأسلاف في نموذج في المختبر لإصابة سيسبلاتين [88]. في هذه الدراسة ، كشف المؤلفون عن الدور الوظيفي لـ CD133 نفسه في إصلاح الأنبوب الكلوي من خلال الحفاظ على الاستجابة التكاثرية والتحكم في الشيخوخة من خلال العمل كعامل متساهل لإشارة الكاتينين ، مما يمنع تدهوره في السيتوبلازم [88]. في سمك الزردالكلىتم استبدال الأنابيب التالفة بنيفرونات جديدة منكلويأسلاف تعبر عن مستقبلات Wnt frizzled9b وعامل النسخ lef1. بعد الإصابة ، تم إحداث تعبير Wnt ligands Wnt9a و Wnt9b في الجرحالكلىفي المواقع التي تشكل فيها الخلايا السلفية نيفرونات جديدة [89]. تشير هذه النتائج إلى أن الدور الأساسي لمسار الإشارة Wnt / المجعد فيالكلىالتجديد محفوظ بدرجة عالية بين الأنواع.

سيحسن القسطرة من أمراض الكلى / الكلى

كما ذكرنا سابقًا ، تعد إشارات Notch مسارًا تطوريًا محفوظًا له دور حاسم فيإصابة في الكلىوالإصلاح [24،90-93] ، خاصة أثناء التهاب المفاصل الروماتويدي [94،95]. كانغ وآخرون. أظهر أن Sox9 plusكلويأسلاف عبروا عن مستويات عالية من Notch ، والإفراط في التعبير عن المجال داخل الخلايا Notch1 (NICD1) في مجموعة Sox9 plus أدى إلى تحسينكلويعلم الأنسجة في نموذج مستحث بحمض الفوليك لـ AKI [62]. ما وآخرون. ذكرت أن تنشيط Sox9 بالإضافة إلى أسلاف الكلى ، والذي يعد دوره ضروريًا فيالكلىإصلاح ، تم التوسط من خلال مسار Notch ، مما يؤكد التقرير السابق أن مستويات التعبير Notch 1-3 و Jagged1 / 2 و Dll4 و Sox9 تزداد بعد إصابة نقص التروية وضخه (IRI) [66]. في الواقع ، في الأعضاء الأخرى مثل البنكرياس ، يعمل تنشيط Sox9 على تعديل مسار Notch من خلال تنظيم Hes1 للحفاظ على تجمع الخلايا السلفية [96]

ثبت أن العديد من الأدوية تتحسنالكلىقد يكون التجديد ، ومن بين هؤلاء ، مثبطات هيستون ديستيلاز (HDAC) (HDACis) خيارًا علاجيًا واعدًا لعلاج AKI [97-102]. تشكل HDACs مجموعة من الإنزيمات المشاركة في عمليات خلوية متعددة عن طريق إزالة مجموعة الأسيتيل من بروتينات هيستون أو غير الهيستون [103]. مارومو وآخرون. أبلغت عن انخفاض في نشاط HDAC5 ، وزيادة أستلة الهيستون وإعادة تنشيط بروتين العظام المورفوجيني 7 (BMP -7) في الخلايا الأنبوبية القريبة أثناء مرحلة التعافي التاليةكلويالمعهد الجمهوري الدولي [104]. تشير هذه الملاحظات إلى أن HDACis قد تمارس آثارها المفيدة علىكلويالتعافي من خلال زيادة التعبير عن BMP -7 ، وهو بروتين يحافظ على مجموعة السلف الكلوية في حالة غير متمايزة أثناءالكلىالتنمية [105]. ومن المثير للاهتمام أن العلاج باستخدام HDACis قد أدى إلى توسيع نطاقكلويالسكان الخلية السلف في الزردفيش [106]. في نموذج التهاب الكلية المصلي السمي للكليةالتهاب كبيبات الكلى في الفئران ، تم تنشيط علاج trichostatin A (TSA)الكلىالخلايا الجانبية (SD) [107]. تشكل خلايا SD مجموعة فرعية من الخلايا ذات الإمكانات المتعددة السلالات وخصائص الحماية الكلوية المعروفة التي تخفف من الحالة المزمنةمرض كلوي(CKD) من خلال زيادة تعبير BMP -7 [107]. باستخدام نهج تتبع النسب الموصوف أعلاه ، Lazzeri et al. أظهر أن العلاج باستخدام اثنين من HDACis المستخدم على نطاق واسع ، TSA و 4- phenylbutyrate (4- PBA) ، أدى إلى تكاثر Pax2 بالإضافة إلى السلالة ، وبالتالي تجنب تطور الأنسجة فيفايبروز و CKD [5]. تطوير HDACis الانتقائي ، مع زيادة الفعالية وأقل سمية ، من شأنه أن يتحسنالكلىالانتعاش من خلال تكاثر السلف الأنبوبي. وتجدر الإشارة إلى أن HDACis قد أظهرت تأثيرات علاجية مفيدة في العديد من النماذج التجريبيةأمراض الكلىإلى جانب القصور الكلوي الحاد ، بما في ذلك التصلب الكبيبي ، والتليف النبيبي الخلالي ، والتهاب الكبيبات والنبيبات الخلالي ، والتهاب الكلية الذئبي ، والتهاب الكلى المتعدد الكيساتمرض كلويوكلويسرطان الخلايا (RCC) ، كما تمت مراجعته في [108]. يوجد العديد من HDACis حاليًا في المرحلة الأولى أو الثانية من التجارب لعلاج RCC والضعف الكلوي (Clintrial.org).

منظمات السلالات الأنبوبية في علم الأمراض: جوقة Cacophonus

السمات البيولوجية والجزيئية لـالكلىيقترح السرطان ذلككلويأسلاف يمكن أن يكون أصل تطور مختلفةالكلىأنواع الورم. في دراسة حديثة ، Peired et al. أظهر ذلك الإنسانكلويكان للأسلاف الذين يفرطون في التعبير عن NICD1 قدرة تكاثرية متزايدة وتشكل انقسامًا شاذًا في الثقافات ثنائية الأبعاد ويمكن أن تولد كتلة شبيهة بالورم في الثقافات ثلاثية الأبعاد [8]. وبالمثل ، Pax2 plusكلويكانت السلالات التي تفرط في التعبير عن NICD1 بعد تحريض الجينات في الفئران البالغة أو بعد IRI هي أصل الأورام الغدية الحليمية والمراكز المناخية الإقليمية [8]. في تأكيد لهذا التخمير ، أدى العلاج الذي يمنع تنشيط NOTCH1 الداخلي الناجم عن AKI إلى تطوير عدد أقل من الأورام [8]. في الآونة الأخيرة ، اقترحت دراستان أن ورم وعائي وعائي ينشأ من متعدد القدراتالكلىالخلايا الظهارية المترجمة في النبيبات وتخضع للتوسع النسيلي استجابة لحذف الجين المعقد للتصلب الدرني (TSC) [109110]. اقترحت كلتا الدراستين أن هذه الخلايا يمكن أن تكونكلويأسلاف ذات قدرة تمايز متعددة الأميال [109.110]. ومن المثير للاهتمام أن تشو وآخرون. كشف أن تنشيط حلقة تنظيمية Rheb-Notch-Rheb لم يتم الإبلاغ عنها سابقًا ، حيث كان الارتباط الدوري لـ Notch1 بالعناصر المستجيبة للشق (NREs) على مروج Rheb حدثًا رئيسيًا ، كان الآلية الرئيسية وراء إنشاء سلالات متعددة موجودة في ورم وعائي وعائي [109]. مجتمعة ، تشير هذه النتائج إلى أن تحرير مسار Notch فيكلوييمكن أن يؤدي إلى أسلافكلويالأمراض.

وان وآخرون. لاحظ أن تعبير SOX9 تم تنظيمه في مرضى RCC وكان مرتبطًا بالدرجة المرضية المتقدمة [111]. مرضى RCC الذين لديهم مستويات عالية من SOX9 لديهم أيضًا بقاء أقصر [111]. أكدت هذه البيانات دراسة سابقة ربطت تعبير SOX9 بتصنيف RCC Fuhrman وأظهرت أن المرضى الذين يعانون من SOX9 () لديهم استجابة علاجية أفضل بكثير لمثبطات التيروزين كيناز من أولئك الذين لديهم SOX9 (زائد) [112]. لذلك ، يمكننا أن نفترض زيادة تعبير SOX9 في SOX9 plusكلوييمكن أن يساهم أسلافه في تطوير RCC. تم وصف آلية مماثلة في سرطان الثدي الشبيه بالقاعدة ، حيث يمكن لتعبير SOX9 في الخلايا الجذعية اللمعية / السلفية التحكم في مرونة النسب للسرطان من خلال تنشيط إشارات NF-B [113].

نظرة على مستقبل أسلاف الكلى

تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية: دعنا نتوافق مع العصرإن التطور السريع لـ scRNAseq يفتح آفاقًا جديدة لتشريح العمليات الجزيئية المشاركة فيهاكلويتنظيم السلف في الظروف الفسيولوجية والمرضية. يتكون ScRNAseq في الحصول على تنميط التعبير الجيني بدقة خلية واحدة ، مما يدل على الحالات الخلوية المختلفة والديناميات الجزيئية حتى المجموعات السكانية الفرعية النادرة. تم استخدام هذه التقنية الجديدة بنجاح في العديد من الأعضاء - على سبيل المثال ، لدراسة Prominin 1 بالإضافة إلى أسلاف الكبد [114] ، و Dach1 - أسلاف اللمفاويات المنتظمة [115] و KTR5 بالإضافة إلى أسلاف الرئة في مرضى COVID -19 [116]. خلال السنوات القليلة الماضية ، قام عدد متزايد من مجموعات البحث بتطبيق هذه الاستراتيجية لتحديد مجموعات الخلايا فيالكلىفي الفئران والبشر [117-120]. في دراسة حديثة جدًا ، Rudman-Melnick et al. حدد التوقيع النسخي لجميع مجموعات الخلايا في نموذج تجريبي لـ AKI ، مما يسلط الضوء على وجود جزيئات مرتبطة بالإصابة غير موصوفة سابقًا [119]. يمكن لمثل هذا النهج أن يكشف عن آليات جديدة تم تنشيطها فيكلويأسلاف تتبع AKI ، مما يؤدي إلى تحديد الأهداف الجزيئية المحتملة. في ورقتهم الأساسية ، يونغ وآخرون. كانت قادرة على مطابقة الخلايا الشفافة والخلايا الحليمية RCC مع نوع فرعي من الخلايا الأنبوبية الملتوية القريبة المحددة بواسطة تعبير SLC17A3 و VCAM1 [117]. كما ذكرنا سابقًا ، يميز تعبير VCAM1 أو CD106 ، جنبًا إلى جنب مع CD133 ، مجموعة نادرة منكلويتناثرت أسلافها في الغالب في النبيبات القريبة [6]. كشف تحليل بيانات scRNAseq أن نسخة النسخ الكلوي البشري تُظهر أوجه تشابه مع PT1 ، وهي الخلية المفترضة الأصل في RCC الحليمي البشري [8]. تثبت هذه الملاحظات فرضيتنا القائلة بأن سرطان الخلايا الكلوية الحليمي ينشأ من التحول بوساطة الشق وانتشار مجموعة الأنابيب القريبة من أسلاف الكلى [8].

التطبيقات السريرية: العيادة تستدعي اللحن

تمثل العلاجات القائمة على السلف الكلوي جبهة جديدة واعدة في علاجأمراض الكلى، حيث تشير العديد من الدراسات إلى أنها تتحسنوظائف الكلىبعد الاصابة [121]. ومع ذلك ، عن طريق الحقنكلويأسلافهم مباشرة في نماذج حيوانيةإصابة في الكلىللحث على تجديد الأنسجة يمثل قيودًا مهمة تم الكشف عنها في مكان آخر [121]. يمكن التحايل على هذه المحاذير بفضل الخصائص المستغلة حديثًاكلويأسلافها ، وهي قدرتها على إفراز العوامل الغذائية ، السيتوكين أو الكيماويات التي تتوسط بشكل فعالالكلىالإصلاح بطريقة paracrine أو autocrine (الشكل 2). كينجي وآخرون. ذكرت أن الحقن داخل الصفاق من طاف الثقافة التي تم الحصول عليها من الفئران البالغةالكلىأسلاف قمعت بشكل ملحوظ موت الخلايا المبرمج للخلايا الأنبوبية المتبقيةكلويالخلايا ، قللت من الالتهاب وعززت تكاثر الخلايا غير الناضجة في نموذج IRI التجريبي من خلال إطلاق HGF (عامل نمو الخلايا الكبدية) ، EGF (عامل نمو البشرة) ، TGF- و Epo (إرثروبويتين) [122]. في الواقع ، تم الإبلاغ عن تحسن الاستخدام العلاجي للعديد من عوامل النموإصابات الكلى، مثل HGF و BMP7 و EGF و TGF- و VEGF (عامل نمو بطانة الأوعية الدموية) [123-127]. سالوستيو وآخرون. ذكرت أن الإنسانكلويلا تقوم السلالات بإصلاح الخلايا الأنبوبية المتضررة بشكل كبير فحسب ، بل تُظهر أيضًا تأثيرات مضادة للتليف من خلال إفراز CXCL6 (CXC motif chemokine ligand 6) و SAA2 (مصل الأميلويد A2) و SAA4 (مصل الأميلويد A4) و BPIFA2 (BPI (نفاذية مبيد للجراثيم) - زيادة) الأسرة المحتوية على أضعاف أ عضو 2) من خلال آلية paracrine [128]. Aggarwal et al. ذكرت أنكلويحدود إفراز السلف من Epoكلويفيبروزيس بعد إصابة أنبوبية [129]. بالإضافة إلى العوامل القابلة للذوبان ، تفرز أسلاف الكلى حويصلات خارج الخلية (EVs) وجزيئات ثنائية الطبقة للدهون بحجم نانومتر وتحمل الدهون النشطة بيولوجيًا والبروتينات والحمض النووي الريبي التي تسمح بالاتصال بين الخلايا من خلال إجراءات paracrine. أصغر أنواع المركبات الكهربائية وأفضل وصفًا لها هي exosomes ، والتي تم فحصها مؤخرًا لتأثيراتها الوقائية ضد AKI الناجم عن IRI [130،131]. لي وآخرون. أظهر أن exosomes الكلوي المشتق من السلف الكلوي يمكن أن يستعيد الهياكل والوظائف الكلوية من خلال قدرات التحفيز المناعي ومضادات التبول والانتشار في نماذج AKI. كانت MicroRNAs (miRNAs) هي المكونات الأكثر وفرة من exosomes ، ومن بينها ، تم تحديد miR -146 على أنه اللاعب الرئيسي في التوسط في التأثيرات الوقائية للخلايا عن طريق تقليل تنظيم IRAK1 (مستقبل إنترلوكين 1 المرتبط كيناز 1) / إشارات NF-kB [130]. في نموذج لاعتلال الكلية السكري ، تم العثور على exosomes البولية التي تفرزها السلالات البولية لتقليل موت الخلايا المبرمج عن طريق قمع الكاسبيز -3 وتعزيز تجديد الأوعية الدموية ، والتي قد تكون مرتبطة بالسيتوكينات VEGF و TGF - 1 والأنجيوجينين و BMP -7 الموجودة في exosomes البولي المشتق من السلف البولية [132]. كان تثبيط موت الخلايا المبرمج مرتبطًا أيضًا بالإفراط في التعبير عن miR -16-5 p في exosomes البولي يفرز السلف عن طريق قمع VEGF-A [133].

الجزيئات والإكسوسومات التي يفرزهاكلويأسلاف تعزيز الانتعاش منمرض كلويمن خلال قدرتها على ممارسة سلسلة من التأثيرات الكلوية والتجديدية بفضل انخفاض اللطف المناعي وتقليل خطر الإصابة بسوء التمايز وتكوين الأورام مقارنة بعلاجات الخلايا. هذه الميزات الرائعة تجعلها جذابة للتطبيقات السريرية. تحد آخر في النهج السريري لمرض كلويهو اكتشاف أدوات جديدة للتشخيص والمراقبةمرض كلوييمكن الوصول إليها بسهولة من خلال الإجراءات غير الغازية. في هذا السياق ، يمثل البول سائلًا حيويًا قيمًا نظرًا لإمكانية الوصول إليه ، وأخذ العينات بسرعة وسهولة ، والتنوع الواسع في البروتينات ، والمستقلبات ، والخلايا ، والمحتويات الخلوية المنبعثة من الجهاز البولي التناسلي [134]. تم وصف وجود الخلايا في البول التي تظهر خصائص الخلايا الجذعية لأول مرة بواسطة Zhang et al. في عام 2008 [135]. في السنوات التالية ، طورت عدة مجموعات تقنيات لعزل وتوصيف أسلاف مشتقة من البول من متبرعين أصحاء ومرضى مصابين.الكلىاضطرابات [136]. لم يتم التوصل بعد إلى توافق رسمي في الآراء بشأن العلامات التي يمكن استخدامها لتحديد الأسلاف المشتقة من البول. أشارت معظم الدراسات إلى أنها تعبر عن علامات الخلايا الجذعية الوسيطة (CD44 و CD73 و VIM) وعلامات الخلايا الجذعية (مثل POU5F1 و SSEA4 و TRA -1-81 ، بالإضافة إلى CD117) ولكن لا توجد علامات مكونة للدم أو مشتقة من البوليثيليوم السلالات الخلوية والمستويات المنخفضة من الواسمات الأنبوبية أو الخاصة بالخلايا القرنية [136]. فيما يتعلق بأصولهم ، Bharadwaj et al. أظهرت أن مشتق من البولكلويحمل الأسلاف كروموسوم Y في ذكر لأنثىزرع الكلىالمستلم ، مشيرًا إلى أنهم ينتمون إلىالكلى[137]. تتمتع هذه الخلايا بالقدرة على التمايز إلى خلايا بودوسيت [138] والتعبير عن واسمات البروتين الخاصة بخلايا البودوسيت و PEC [137،139] ، مما يشير إلى أنها تنشأ من PECs. تحليل نسبي مقارن للمشتق من البولكلويأسلاف والكلىمشتق من الخزعةكلويأكدت الخلايا الظهارية القريبة هوية السلف الكلوي للأسلاف المشتقة من البول [87] ، مما يشير إلى أنها يمكن أن تنشأ أيضًا من أسلاف أنبوبية مبعثرة. يمكن إعادة برمجة هذه الخلايا إلى خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات (iPSC) واستخدامها في الطب التجديدي أو نمذجة المرض أو الاختبار الدوائي [140،141].

في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح أن التعبير عنكلويتمثل علامة السلفية CD133 في المركبات الكهربائية البولية علامة جيدة لتقييم الحالة الوظيفية للمقصورة الأنبوبية الكلوية ووجود الخلايا ذات النشاط التكاثري والإصلاحي داخل الأنابيب بعد الإصابة. في الواقع ، أفادت دراستان أن CD133 بالإضافة إلى مستويات EV البولي ، مرتفعة في الأشخاص الأصحاء ، ليس فقط انخفاض في المرضى الذين يعانون من تلف أنبوبي حاد [142] ولكن أيضًا في حالات الكبيبات الحادة والمزمنة [143]. علاوة على ذلك ، قد يعكس وجود السلالات الكلوية نفسها في البول الحالة المرضية الفيزيولوجية لـكلويالانسجة. على وجه الخصوص ، Manonelles et al. قدم دليلًا على أن عزل CD133 بالإضافة إلى CD24 بالإضافة إلى السلالات الكلوية من بول متلقي الطعم الخيفي المستقر في ستة أشهر يمكن أن يتنبأ بالنتائج السيئة طويلة الأجل للزرع في غضون عامين [144]. يمكن أن يفسر تكاثر السلف الكلوي والهجرة من كبسولة بومان إلى الخصلة الكبيبية عبر الفضاء البولي من أجل استبدال الخلايا البودوسيتية المنفصلة إفراز أسلاف الكلى ، وإذا استمر مع مرور الوقت ، فقد يفشل في الحفاظ على وظيفة الطعم الخيفي ، مما يؤدي إلى انخفاض GFR ، البول الزلالي وتطور الآفة النسيجية الكبيبية المزمنة [144].

مشتق من البولالكلىيمكن أن تكون الخلايا أيضًا أداة شخصية قوية للدراسات الوظيفية على المتغيرات المرشحة في الموروثةامراض الكلى. كما وصفه Lazzeri وآخرون ، مشتق من البولكلويالسلالات التي تم الحصول عليها من المرضى الذين يحملون طفرات مُمْرِضة في الجينات المشفرة لبروتينات خلية البودوسيت تتوسع في المزرعة ولكنها تطور شذوذًا في التعبير أو توطين بروتينات الخلايا البودوسية بعد تمايز الخلايا البودوسية [138]. بالاتفاق مع هذا الدليل ، تم استخدام نفس الأسلوب لإثبات الإمراضية لمتغير جين NPHS1 غير معروف الأهمية في مريض مصاب بالتهاب الكلية الذئبي الحراري [145]. أكدت دراسة أخرى على إمكانية استخدام الخلايا الظهارية الكلوية المشتقة من البول لإجراء دراسات RNA ودراسات وظيفية علىالكلى- جينات محددة ، والتحقق من الإمراضية لمتغير مرادف في PKHD1 (متعدد الكيساتالكلىوأمراض الكبد 1) وتأكيد التشخيص الجيني لـ ARPKD (وراثي متنحي متعدد الكيسات)مرض كلوي) في مريض مصاب بمرض الكلى المزمن المترافق مع تكيسات غير نمطيةالكلى [146].

الاستنتاجات

يصف عدد كبير من الأدبيات الآليات العديدة لتنظيمكلويالأسلاف في الكبيبات والأجزاء الأنبوبية ، مما يسمح لنا بالحصول على رؤية عالمية لتعقيد العمليات الجزيئية التي تحدث في الظروف الفسيولوجية والمرضية. معرفة التوقيع الجزيئي لـكلويتفتح الأسلاف الباب أمام تحديد أهداف جديدة لاستدامة الأدويةالكلىالتجديد أو المؤشرات الحيوية المراد مراقبتهاالكلىصحة.