《Human Immunology》:The role of the renal immune microenvironment in multisystem diseases
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蒋晓翔|苗学群温州医科大学慈溪人民医院肾病科,中国宁波慈溪315300摘要背景肾脏免疫微环境的失调会促进肾脏病理变化,并对多个系统产生广泛影响,包括肠道、呼吸、心血管和神经系统以及肿瘤。因此,深入理解肾脏免疫微环境如何影响多系统疾病的发展具有重要意义。方法本综述基于从PubMed
蒋晓翔|苗学群
温州医科大学慈溪人民医院肾病科,中国宁波慈溪315300
摘要
背景
肾脏免疫微环境的失调会促进肾脏病理变化,并对多个系统产生广泛影响,包括肠道、呼吸、心血管和神经系统以及肿瘤。因此,深入理解肾脏免疫微环境如何影响多系统疾病的发展具有重要意义。
方法
本综述基于从PubMed和Web of Science等数据库中检索的相关文献,系统地总结和整合了关于肾脏免疫微环境在多系统疾病中的作用及其治疗靶点的研究进展。采用叙述性综述方法,涵盖了广泛的实验和临床研究,但不遵循正式的系统综述范式。
结果
当肾脏免疫微环境失调时,它可能成为全身炎症的重要节点,从而促进多个器官轴的疾病进展。在肠道轴中,炎症介质会破坏肠道屏障完整性和微生物群稳态;在肺轴中,它们可能导致细胞因子风暴和线粒体信号传导异常;在心脏轴中,促炎介质的系统性传播和巨噬细胞脂质代谢重编程可能加速动脉粥样硬化和心力衰竭;在大脑轴中,病理机制涉及小胶质细胞驱动的神经炎症以及病原蛋白的清除障碍和毒性积累。在肿瘤背景下,微环境失调可能通过全身免疫抑制和局部免疫逃逸促进癌症进展。
结论
肾脏免疫微环境不仅仅是全身免疫的被动反映者,还是局部和远端疾病发病机制中的积极参与者。针对其细胞和分子成分进行治疗,为治疗原发性肾脏疾病和全身免疫相关疾病提供了潜力。
引言
作为维持机体内部稳态的重要器官,肾脏常被比作一个复杂的“生物过滤系统”[1]。血液经过肾小球过滤,通过选择性重吸收和分泌,排除代谢废物和多余的水分形成尿液[2]、[3]、[4]。这一基本的生理机制使得体液量、电解质浓度和酸碱平衡得到精确调节,从而为生物过程奠定关键基础。除了排泄功能外,肾脏还是重要的内分泌和代谢器官,它合成并释放关键激素和生物活性物质。例如,通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),肾脏在调节血压和液体-电解质稳态中起关键作用[5]。此外,促红细胞生成素(EPO)的分泌刺激红细胞生成[6],而羟基化活化的维生素D则调节钙-磷代谢,这对骨骼健康至关重要[7]。
随着对肾脏功能研究的深入,研究发现肾脏还具有免疫调节功能[8]。肾脏免疫微环境作为这一功能的重要组成部分,主要由免疫活性驻留细胞、组织驻留免疫细胞、适应性免疫细胞以及可溶性介质和细胞外基质(ECM)组成[9]、[10](表1)。这种微环境是动态的:在生理条件下,它通过免疫监视和自我耐受维持内部环境稳定;在损伤、感染或自身免疫异常等病理条件下,它会迅速激活,启动细胞和分子相互作用,并参与调节炎症反应的方向。这些反应可能具有保护性抑制作用,也可能导致慢性炎症和纤维化[11]、[12]。因此,深入探索肾脏免疫微环境的调节机制对于开发肾脏免疫治疗策略具有重要意义。
值得注意的是,肾脏免疫微环境的调节作用不仅限于肾脏本身。动物研究结果表明,它可以通过释放各种细胞因子、趋化因子和信号囊泡以及其他活性介质,影响远端器官(如心脏、肺、肠道和大脑)的免疫稳态和功能[13]、[14]、[15]、[16]。这种远距离调节功能表明,肾脏可能在多种疾病的发病机制中起重要作用,包括全身炎症、代谢综合征、败血症和心肾综合征,这得到了实验和临床研究的支持[17]、[18]、[19]、[20]。因此,阐明肾脏免疫微环境如何促进多系统疾病的机制,并开发针对它的新型治疗策略,不仅将加深我们对肾脏多功能性的理解,还为治疗其他相关疾病提供新的见解。作者承认,本综述中讨论的许多证据,特别是来自生物信息学分析和共享基因表达谱的证据,主要是相关性和假设生成的,而非机制性的证明。未来的实验研究需要验证这些因果关系。
章节摘录
肾脏免疫微环境对肠道疾病的影响
肾脏是免疫和炎症反应的重要调节器。如图1所示,当其功能因急性损伤或慢性疾病而受损时,其局部免疫微环境也会发生变化,通常表现为低度、持续的促炎状态[21]。在这种状态下,肾脏驻留细胞和组织驻留免疫细胞被激活,释放大量炎症介质,包括促炎细胞因子等
针对肾脏免疫微环境的治疗策略
针对肾脏免疫微环境的治疗策略旨在通过精确调节局部免疫和炎症反应来干预各种肾脏疾病的病理过程[64]。当前的治疗范式正逐渐从传统的“广谱免疫抑制”转向更精确的“靶向免疫调节”。这种方法涉及使用特定药物或生物制剂,选择性地作用于关键细胞(如致病免疫细胞)
挑战与未来展望
针对肾脏免疫微环境的治疗策略越来越被认为是治疗肾脏疾病及相关系统性疾病的有希望的领域。随着单细胞测序、空间转录组学和人工智能等技术的快速发展,肾脏免疫微环境的分析变得更加精细和动态,从而推动治疗方法向个体化和精准化方向发展[75]、[76]
结论
肾脏是维持内部环境稳态的重要器官。其局部免疫微环境的失调不仅促进了免疫介导的肾脏损伤的启动和进展,还在影响多种系统性疾病的发展和演变中起着重要作用(图6)。因此,针对肾脏免疫微环境的治疗策略是治疗肾脏疾病的一个活跃研究领域
CRediT作者贡献声明
蒋晓翔:概念构思。苗学群:数据整理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。