Originea celulelor stem/progenitoare în rinichiul adult
Mar 21, 2022
A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
PARTEA Ⅱ: Celula stem/progenitoare în rinichi: caracteristici, homing, coordonare și întreținere
Jiewu Huang, Yaozhong Kong, Chao Xie și Lili Zhou
CLICK AICI PENTRU PARTEA Ⅰ
Celule stem/progenitoare derivate din rinichi
Multe studii au demonstratrinichi-derivatcelule stem/progenitoarela adultrinichi, dintre care majoritatea exprimă markeri MSC precum CD44 șirinichiMarkerii de celule stem embrionare (ESC) cum ar fi CD24 și Pax-2, dar nu markerii specifici filiației [5,9,22,24,57, 58], s-ar putea auto-reînnoi și s-ar putea diferenția în linii mezodermice, inclusiv adipogenice. filiații , osteogenice și condrogenice. Există diferențe încelule stem/progenitoareîn diferite zone alerinichi(Fig. 1).
Celulele stem/progenitoare renale din glomeruli
Rezidenttulpină/progenitoarecelule cu fenotipuri mezenchimale au fost găsite în glomeruli adulți de șoarece și oameni [59, 60]. Aceste celule se pot diferenția în linii mezodermice, celule endoteliale, podocite și celule mezangiale în anumite condiții de cultură. Diferit de altulrinichi-celule stem/progenitoare derivate, nu exprimă CD133. Aceste celule nu numai că prezintă un fenotip MSC, dar exprimă și markerii ESC CD24 și Pax-2 [5, 9,57], care sunt negativi în BMSC. S-a descoperit că celulele CD24tCD133 plus -MSC-like din capsula lui Bowman aparțin renale.celule stem/progenitoare[21, 22], dar celulele CD133 plus din glomeruli nu exprimă markeri CD24 și MSC și nu pot suferi de auto-reînnoire [59]. Pentru a identifica originea acestor celule asemănătoare CD24tCD133-MSC, Bruno și colab. le-au izolat în glomerulii unui rinichi explantat de la un donator de sex masculin transplantat într-o primitoare de sex feminin și au descoperit că nu există un cromozom X dublu în 48-celule asemănătoare MSC selectate. Prin urmare, ei credeau că aceste celule suntrinichi-MSC-uri rezidente, mai degrabă decât BMSC-uri care se adreseazărinichi. Un alt articol arată că deși rezidentrinichiMSC-urile din glomeruli se pot diferenția în linii mezodermice, ele sunt diferite de BMSC. Comparativ cu BMSC, rezidentrinichiMSC-urile prezintă noduli mineralizați mai degrabă decât mineralizarea întregului monostrat după diferențierea în linii osteogene. În plus, diferențierea adipogenă înrinichi-MSC-urile rezidente par a fi mai puțin eficiente [60]și, de asemenea, au identificat indirect că aceste celule stem nu sunt derivate din măduva osoasă.
Celulele stem/progenitoare renale din capsula lui Bowman
Multe studii au confirmat existența celulelor CD24tCD133t în capsula Bowman, în special în polul urinar al capsulei Bowman. Comparativ cu toate celelalte celule parenchimatoase alerinichi, ele prezintă o rezistență mai mare la agenții dăunători [20, 21,61-63]. Putem distinge sursa lor deoarece renalecelule stem/progenitoareîn capsula lui Bowman expres CD106, darcelule stem/progenitoareîn tubuli nu. În plus, celulele CD133tCD24tCD106t prezintă o rată de proliferare mai mare decât cele cu expresie negativă a CD106. Aceste celule cu expresie CD133*CD24tCD106t preferă să se diferențieze față de fenotipurile liniei de podocite. li tubular și acest contrast, prin .] CD133*CD24tCD106-celulele preferă în principal diferențierea liniei tubulare [21]. Celulele CD133*CD24'CD106* sunt localizate în principal în polul urinar al capsulei Bowman, în timp ce celulele CD133*CD24'CD106-sunt exprimate în mare parte în tubii proximali, deci sunt aproape unul de celălalt. Abilitățile de auto-reînnoire și diferențiere ale celulelor CD133tCD24tCD106- sunt mai mici decât celulele CD106*. Cu toate acestea, ambele exprimă vimentina, citocheratina 7 și citokeratina 19, evidențiind asemănarea dintre cele două celule [64]. Celulele CD133'CD24 plus CD106- pot deriva din celulele CD133tCD24'CD106* și aceasta reprezintă un pas mai hotărât către diferențierea completă în descendența tubulară [21].
cistanche herbapoate tratarinichiboalaîmbunătăţifunctie renala
Renaltulpină/progenitoare celuleîn capsula lui Bowman există un tip special de celule epiteliale parietale, care prezintă un potențial ridicat de auto-reînnoire și diferențiere multilinie și exprimărinichiESC, precum și markerul MSC CD44, dar nu markerii specifici liniei [20, 22, 65]. Aceste celule exprimă, de asemenea, factorii de transcripție specifici celulelor stem Oct-4 și Bmi-1[22].Oct-4 este exprimat în mod normal în ESC, pentru menținerea stării lor imature și este necesar pentru pluripotența celulelor germinale [66]. IMC-1 este un factor critic în menținerea capacității de auto-reînnoire a adultuluicelule stem/progenitoare. Knockout al IMC-1 la nivelul rinichilorcelule stem/progenitoarear avea ca rezultat apoptoza lor și scăderea capacității lor de auto-reînnoire [67]. În special, abilitățile de auto-reînnoire și diferențiere sunt diferite având în vedere locația. Acele celule mai apropiate de polul urinar al capsulei Bowman au mai multe abilități de diferențiere și proliferare decât cele mai apropiate de polul vascular [20]. Pentru că renalăcelule stem/progenitoareîn expresul capsulei lui BowmanrinichiMarkerii ESC, prin urmare, sunt considerați rezidualirinichicelule stem/progenitoaremai degrabă decât BMSC-uri.
Fig.1 Celule stem/progenitoare multiple din rinichi, care sunt localizate în rinichi in situ sau provin din circulație, în special din măduva osoasă.În plus, există diferențe între acestearinichi-derivatcelule stem/progenitoareavând în vedere locația lor.Celule stem/progenitoareîn glomeruli sunt CD24 plus celule asemănătoare CD133-MSC. CD133 plus CD24*CD106 plus -celule stem/progenitoaresunt localizate în principal în polul urinar din capsula lui Bowman. Acele celule mai apropiate de polul urinar au mai multe activități decât cele mai apropiate de polul vascular. Celulele CD133CD24 plus CD1067 se află în tubuli, în special în tubii proximali, cu mai puține mitocondrii și mai puțină citoplasmă și fără margine de perie decât alte celule epiteliale tubulare. În plus, celulele CD90 plus Pax-2tCD{133--MSC-like, Pax-2 plus celule asemănătoare tubulilor și celulele Pax-8 plus se localizează de asemenea în tubuli. În special, celulele Sox9Lgr4CD133 plus Pax-27, localizate în principal în tubulii proximali cu polaritate epitelială și marginea periei, s-ar putea diferenția în tubul proximal, o ansă de Henle și segmente de tubul distal, dar nu în canal colector. În segmentul S3 al nefronului, există un grup de Pax-2*celule stem/progenitoare, care au capacități de reparare perfecte, deși au un fenotip tubular imatur asemănător epiteliului. Papila renală este, de asemenea, o nișă pentru homingul celulelor stem/progenitoare renale. Aceste celule CD24CD133 plus în formă de fus sunt localizate în principal în partea exterioară a papilei, care este în imediata apropiere a tubilor. În plus, există și pericite și CD133 plus -rinichi-MSC rezidente aproape de vas din interstitiu
Celulele stem/progenitoare renale în tubuli și interstițiu în cortex
Suntcelule stem/progenitoareîn tubuli, în special tubii proximali [5, 11, 21, 24,64,68]. Cele mai multe dintre ele sunt capabile să se diferențieze în celule epiteliale tubulare și chiar s-ar putea diferenția în linii mezodermice, cum ar fi linia adipogenă, osteogenă și condrogenă. Dar încă mai are diferențe. Un studiu arată că aceste celule exprimă markeri ESC renali, cum ar fi Pax-2 și au o morfologie în formă de fus. Aceste celule au o expresie pozitivă a CD90 și CD44, dar sunt CD133-negative [5]. Alte studii arată căcelule stem/progenitoareîn tubuli sunt Pax-2, precum și unii markeri MSC pozitivi, deși nu există nicio diferență morfologică între aceștia și alte celule tubulare [11]. Un studiu mai arată că exprimă markeri MSC ai CD44 și renalicelula stem/progenitoaremarker Pax-8. Au o capacitate puternică de auto-reînnoire și diferențiere în celule epiteliale tubulare. Interesant, ele ar putea fi, de asemenea, induse să se diferențieze în linii mezodermice și in vitro [24].
Cele mai multe studii au arătat că există CD24'CD133*-celule stem/progenitoareîn tubuli, care pot regenera celulele tubulare și pot îmbunătăți funcția renală dupărinichiaccidentare [21,63,64,69]. Ei dețin capacități de auto-reînnoire și diferențiere în celule tubulare [21]. Deși sunt Pax-2 și CD44 negativi, ele ar putea exprima vimentina, citokeratina 7 și citokeratina 19, dintre care niciuna nu este exprimată în celulele epiteliale proximale diferențiate [63, 64]. În plus, în comparație cu celulele epiteliale tubulare, ele au mai puține mitocondrii și mai puțină citoplasmă și nu au margine de perie. Unii cercetători cred că există și posibilitatea ca acest fenotip să fie rezultatul pierderii marginii pensulei din cauza dediferențierii acestor celule către un fenotip mai mezenchimal. Ca rezultat, aceste celule ar putea fi confundate în mod obișnuit cu renalecelule stem/progenitoareîn tubuli [63,69].
S-a descoperit că celulele Sox9* sunt adulterinichi, care dețin capacitatea mare de proliferare și diferențiere a descendenței mezodermice [70]. Acestecelule stem/progenitoaresunt localizați în principal în tubii proximali și au polaritate epitelială și margine de perie [68]. Aceste celule exprimă CD133 și Lgr4, markerii celulelor progenitoare, dar au o expresie negativă a Pax-2 sau a markerilor MSC comuni. Ei s-ar putea diferenția în tubuli proximali, o ansă de Henle și segmente de tubul distal, dar nu și în conducte colectoare. Celulele Sox9t se găsesc în stadiul incipient alrinichidezvoltare și dispar rapid după naștere. Ele posedă capacitatea mare de proliferare și sunt contribuția predominantă la repararea în tubuli dupărinichirănire. Deoarece majoritatea celulelor epiteliale, cu excepția celor din canalele colectoare și glomeruli, sunt descendenți ai celulelor Sox9t dinrinichi, studiile au argumente diferite despre creșterea celulelor Sox9 plus dupărinichirănire. Ei cred că, deși majoritatea descendenților celulelor Sox9t nu mai exprimă gena Sox9 în mod normalrinichi, se activează dupărinichirănire. Cercetătorii cred că activarea de novo a Sox9 mai degrabă decât extinderea populației rezidente Sox9t contribuie mai mult la recuperarearinichi[68, 70, 71].
Celulele Pax-2t au fost găsite în segmentul S3 al nefronului, caracterizat printr-un fenotip imatur de celule epiteliale tubulare și expresia markerilor celulelor progenitoare și mezenchimale. Aceste celule au abilități de auto-reînnoire, diferențiere și reparare a țesuturilor. Ele pot reconstitui structuri tridimensionale asemănătoare nefronului, inclusiv glomeruli, tubulii proximali, ansa lui Henle, tubii distali și canalele colectoare, dar nu și vascularizația. De asemenea, ar putea migra în zonele rănite și se diferențiază în celule epiteliale tubulare mature in vivo [3, 72, 73].
celule CD133* cu MSC șirinichiMarkerii ESC sunt localizați în interstițiu la adultrinichicortexul. Aceste celule s-ar putea diferenția în celule epiteliale sau endoteliale și pot crește în structuri tubulare sau vase funcționale, dar au o capacitate limitată de auto-reînnoire [10]. Deoarece nu exprimă markerii hematopoietici CD34 și CD45, ar putea fi derinichiorigine. Cu toate acestea, s-a propus, de asemenea, că aceste celule pot proveni dintr-o populație derivată din măduva osoasă, care a găzduitrinichiacum mult timp. Prin urmare, ei și-au pierdut markerii de descendență hematopoietică.
cistanche tubulosapentrurinichi
Celulele stem/progenitoare renale în papila și interstițiul medular
Papila renală este o nișă pentru rinichi adulțicelule stem/progenitoare[15,18,74-76]. Aceste celule CD24*CD133* în formă de fus co-exprimă markeri MSC, cum ar fi antigenul celulelor stem-1 (Sca{-1) și proteinele epiteliale, au o activitate ridicată a telomerazei și se pot diferenția în linii mezodermice și celule endoteliale [15,18]. Aceste celule sunt localizate în principal în partea foarte exterioară a papilei, în imediata apropiere a tubilor, iar unele sunt adiacente suprafeței bazale tubulare. Aceste celule pot fi găsite și în cortex și medulară într-o măsură mai mică [15]. După leziunea renală, aceștia proliferează și migrează în zonele lezate pentru a repara tubii, deși capacitatea lor generativă este restrânsă.
Lee şi colab. de asemenea, a constatat că există unele celule în formă de fus curinichiMarkeri ESC în interstițiul medular. Aceste celule s-ar putea diferenția în linii epiteliale endoteliale, osteoblastice și tubulare in vitro. Mai mult, ele sunt capabile să se diferențieze în celule endoteliale și celule tubulare și să păstreze funcția renală după leziunea renală ischemică [19].
Celulele stem/progenitoare ale rinichilor embrionari rămase
Celulele progenitoare renale în embrionul umanrinichiex-press CD24 și CD133 și au capacități de auto-reînnoire și diferențiere multi-lineaj. Ca majoritatea rinichilorcelule stem/progenitoare, aceste celule exprimă MSC șirinichimarkeri ESC, dar nu markeri hematopoietici precum CD45. Ei construiesc nefronul primordial uman în stadiul incipient, dar dispar progresiv în timpul dezvoltării nefronului, în timp ce restulrinichiESC care se localizează în primul rând în polul urinar al capsulei Bowman reprezintă<2% of="" whole="" cells="" in="" the="" adult="">rinichi[23]. Cu toate acestea, aceste celule se pot diferenția în mai multe tipuri derinichi-celule rezidente și chiar în linii mezodermice. După AKI, administrarea celulelor progenitoare renale ar putea îmbunătăți repararea țesuturilor și poate induce recuperarea funcției renale, precum și a structurii. Pentru că majoritatea renalăcelule stem/progenitoareprezintă un fenotip similar cu cel embrionarrinichicelule stem/progenitoare, renal CD24tCD133celule stem/progenitoarela adultrinichitoate pot fi derivate din CES renale [23].
Celule stem/progenitoare renale și MSC-uri rezidente la rinichi
MSC-urile rezidente au fost, de asemenea, izolate de adulțirinichi. Caracteristicile lor sunt similare cu cele ale ESC-urilor. Aceste celule sunt capabile să se diferențieze într-o mare varietate de linii, inclusiv linii mezodermice, celule endoteliale și fibroblaste producătoare de eritropoietină. Dupărinichirăni, ei migrează înrinichiși promovează recuperarea funcției renale [77-79]. Unii cercetători cred că MSC-like renalcelule stem/progenitoarela embrion şi adultrinichisunt doar MSC-uri rezidente înrinichi, inclusiv în glomeruli, tubuli, interstițiu și papilă [13]. În plus, s-a propus ca MSC-urile rezidente la rinichi să fie derivate din celule perivasculare [60], ceea ce ar explica de ce renale.celule stem/progenitoarepoate fi izolat din multe părți alerinichiși aspectul lor asemănător MSC.
Pericitele, care sunt celule murale vasculare cu funcție de angiogeneză înrinichi[80], modulează fenotipul endotelial și compoziția matricei extracelulare pentru a stabiliza vasele. Celulele mezangiale sunt descrise ca pericite specifice glomerulului [81]. De notat, unii markeri ai pericitelor, cum ar fi CD146 și CD73, sunt, de asemenea, exprimați în MSC [13]. Prin urmare, pericitele, care prezintă potențialul de diferențiere a liniei mezodermice, sunt considerate a fi renalecelule stem/progenitoareși considerate ca MSC rezidente în jurul pereților capilari [13, 82-84].
Unele celule Gli1 plus din jurul sistemului vascular care exprimă markerii tipici MSC sunt considerate pericite imature. Ei posedă capacitatea de diferențiere mezodermică înrinichiși contribuie foarte mult larinichifibroză. S-a dezvăluit că aproximativ 45% dintre miofibroblastele dinrinichisunt derivate din aceste celule de tip Glil* MSC[80]. Un alt studiu a arătat, de asemenea, că pericitele sunt principala sursă de miofibroblaste înrinichi[85]. Acestea sugereazăcelule stem/progenitoarepoate avea, de asemenea, efecte secundare rele pe lângă reparație.
beneficii cistanche stempentrurinichi
Celulele stem/progenitoare derivate din măduva osoasă circulante care se îndreaptă spre rinichiul adult
Derivat din măduva osoasăcelule stem/progenitoare(BMDC) pot fi eliberate din măduva osoasă în sângele periferic și apoi se pot muta în zona lezată pentru a îmbunătăți funcția renală după ce sunt atrase de o varietate de factori de creștere și citokine inflamatorii eliberate din zona lezată [53,{{1} }]. S-a raportat că la pacienţii de sex masculin care au primit arinichitransplant de la o femeie donatoare, există unele BMDC cu un cromozom Y înrinichicu expresia unei celule epiteliale tubulare sau a unui fenotip de podocite. Acest lucru demonstrează că BMDC-urile circulante pot adăpostirinichiși se diferențiază în celule epiteliale tubulare și podocite [91]. Imasawa et al. de asemenea, a constatat că, după injectarea în vena cozii de BMDC-uri etichetate cu proteină verde fluorescentă îmbunătățită (EGFP) și perfuzia ulterioară suficientă cu PBS pentru a elimina celulele EGFP plus circulante din glomeruli, celulele EGFP plus rămase prezintă mai multe caracteristici și markeri ai celulelor mezangiale glomerulare. Numărul cărora crește într-o manieră dependentă de timp, ceea ce sugerează că BMDC dețin capacitatea de a migra înrinichiși se transdiferențiază în celule mezangiale dupărinichiaccidentare [92].
Se raportează că BMDC-urile pot fuziona cu celulele somatice [93, 94], ceea ce poate duce, de asemenea, la prezența markerilor BMDC și a markerilor de celule somatice în aceleași celule. Cu toate acestea, aceste studii nu pot elucida dacă celulele endoteliale, celulele epiteliale tubulare, podocitele și celulele mezangiale glomerulare detectate în acest studiu provin din transdiferențiere sau fuziune celulară [91, 92, 95-99]. Pentru a răspunde la această întrebare, un studiu a efectuat transplantul de măduvă osoasă de la șoareci femele în șoareci Fah-/- masculi. Prezența cromozomului Y marker gazdă în tubii Fah*, markerul donor, ar indica fuziunea celulară. Studiul arată că cel puțin jumătate din celulele epiteliale tubulare derivate din măduva osoasă sunt generate de fuziunea celulară. Cu toate acestea, celulele epiteliale tubulare Fah plus Y- pot fi, de asemenea, generate de fuziunea celulară, mai degrabă decât din transdiferențierea directă a BMDC, deoarece poate fi rezultatul diviziunii scăzute, pierderea cromozomului Y sau limitările artificiale ale analizei secțiunii tisulare. 100].
După administrarea HSC-urilor de șoarece masculi la șoareci ischemici femele, există unele celule care prezintă un fenotip de celule tubulare proximale renale și poartă un cromozom Y, ceea ce indică faptul că HSC-urile ar putea fi recrutate și transdiferențiate în celule epiteliale tubulare [87, 101, 102]. Un alt studiu arată că HSC-urile se pot transdiferenția și în celulele mezangiale glomerulare [103]. Deoarece frecvența fuziunii celulare este rară la 10 grade celule de măduvă osoasă și numărul de celule derivate din HSC depășește cu mult frecvența fuziunii celulare, cercetătorii cred că este puțin probabil ca HSC-urile să fie implicate în fuziunea celulară, deși nu poate fi complet. exclus [87]. Ikarashi și colab. a constatat că, după administrarea de celule EGFP plus-măduvă osoasă într-un model de șobolan cu glomeruloscleroză progresivă, unele celule endoteliale glomerulare exprimă markerii de celule endoteliale PECAM-1 sau RECA-1 cu colocalizarea EGFP, sugerând implicarea EPC în turnover-ul celulelor endoteliale glomerulare [104]. Alte studii arată, de asemenea, că EPC-urile sunt răniterinichiar putea să se diferențieze în celule endoteliale și să contribuie la reconstrucția capilarelor glomerulare [89, 105-107]. Cercetătorii cred că celulele derivate din EPC sunt mai predispuse la transdiferențiere decât la fuziunea celulară, deoarece fuziunea celulară este un eveniment cu frecvență foarte joasă. Numărul de celule derivate din EPC depășește cu mult frecvența fuziunii celulare. În plus, fuziunea celulară ar duce la pierderea funcției celulare și la o expresie mai scăzută a EGFP, ceea ce este în contradicție cu efectele sale terapeutice semnificative[104]. Ezquerra et al. a constatat că, după injectarea în vena cozii de EGFP plus -BMSC, acestea exercită un efect renoprotector asupra șoarecilor cu nefropatie diabetică. EGFP plus -BMSC se găsesc înrinichide șoareci cu diabet zaharat în timp ce aceștia sunt nedetectabili la șoarecii normali, ceea ce sugerează că cei rănițirinichiar putea recruta BMSC [41]. Un alt studiu arată că după transplantarea măduvei osoase a șobolanilor EGFP-pozitivi în șobolani de tip sălbatic, BMSC se transdiferențiază în celule mezangiale pentru a oferi suport structural pentru capilarele glomerulare [108]. Alte studii arată, de asemenea, că BMSC-urile sunt capabile să se transdiferențieze în podocite, celule mezangiale, celule epiteliale tubulare etc. atât in vitro, cât și vivo [88,109-111]. Deși fuziunea celulară este un eveniment de joasă frecvență și este în contradicție cu efectele terapeutice semnificative, nu poate fi exclusă complet considerând-o ca un mod de reparare.
planta cistanchepentrurinichi
