2023年12月29日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院沈嘯課題組和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)院史鵬課題組聯(lián)合，在國際免疫學(xué)領(lǐng)域頂刊Immunity（IF：32.4）發(fā)表了題為： Renal macrophages monitor and remove particles from urine to prevent tubule obstruction的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)腎巨噬細(xì)胞能夠監(jiān)測并清除尿液中的顆粒以防止小管阻塞。
腎臟巨噬細(xì)胞是一群長期定居于腎臟內(nèi)部的組織固有巨噬細(xì)胞，對維持腎臟功能穩(wěn)態(tài)，抗感染和組織修復(fù)起到重要的作用。傳統(tǒng)認(rèn)為，血液循環(huán)中的單核細(xì)胞是包括腎臟在內(nèi)組織的巨噬細(xì)胞的主要來源，單核細(xì)胞可以遷移到組織內(nèi)部并進一步分化成巨噬細(xì)胞。近年來，隨著遺傳譜系示蹤技術(shù)的進步，這一觀念受到質(zhì)疑。目前研究認(rèn)為，正常機體內(nèi)大多數(shù)組織巨噬細(xì)胞來源于胚胎時期，出生后部分組織例如腸道中的巨噬細(xì)胞被骨髓來源的外周單核細(xì)胞代替，而在某些組織例如大腦和肝臟中，巨噬細(xì)胞通過自我更新來維持，不需要外周的貢獻。單核細(xì)胞對不同組織巨噬細(xì)胞的貢獻具有組織特異性，巨噬細(xì)胞的來源和更新是免疫學(xué)中重要的基礎(chǔ)問題之一。
該團隊研究人員在對正常腎臟進行亞解剖分析時，博士生何建和朱茜注意到在腎髓質(zhì)內(nèi)分布著大量的單個核吞噬細(xì)胞。通過一系列鑒定，研究團隊確認(rèn)這是一群長期駐留在腎臟的巨噬細(xì)胞。如下圖所示。
該研究使用高分辨率顯微鏡，發(fā)現(xiàn)腎髓質(zhì)的小管旁巨噬細(xì)胞組成性地形成了經(jīng)上皮突起伸入管腔。腎髓質(zhì)區(qū)域的巨噬細(xì)胞會伸出許多長長的偽足，包繞在腎小管外側(cè)。高清顯微觀察發(fā)現(xiàn)：這些巨噬細(xì)胞的偽足并不是簡單包繞在腎小管周圍，而是部分地嵌入管壁伸入到管腔；穿管過程也很奇特，它們直接穿越了胞體，而不是從細(xì)胞間的縫隙鉆過。
為進一步研究腎巨噬細(xì)胞的功能，研究人員使用巨噬細(xì)胞清除劑：Clodronateliposomes氯膦酸二鈉脂質(zhì)體（荷蘭Liposoma，CP-005-005）來清除巨噬細(xì)胞，相比較對照組PBS Liposomes，清除組 Clodronate Liposomes能顯著的更多的bead retention。
C57BL/6 mice were first i.v. treated with either liposome-PBS or liposome-clodronate twice with 24 h apart. Twenty-four hours post the last treatment,
fluorescent latex beads were intrapelvically injected, and the kidneys were examined 36 h later. A naive mouse without bead loading served as the background control.
該研究不僅首次揭示了尿路里存在“管道清理工”，闡明了清除腎小管內(nèi)顆粒物從而避免尿路堵塞的細(xì)胞機制，還有望對腎結(jié)石等疾病提供新的預(yù)防和治療方案。“比如，我們可以尋找特殊的藥物分子，去靶向增加腎髓質(zhì)巨噬細(xì)胞的跨管偽足發(fā)生和細(xì)胞向管內(nèi)的遷移行為，從而提升腎小管內(nèi)顆粒物的清除效率。”研究人員如此暢想。
原始文獻
1. Jian He et al., Renal macrophages monitor and remove particles from urine to prevent tubule obstruction, Immunity. (2024),https://www.cell.com/immunity/pdf/S1074-7613(23)00534-4.pdf
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