急性肾损伤(Acute kidney injury，AKI)是严重创伤、挤压综合症以及临床上多种疾病所导致的急危重症，目前的救治措施除了肾脏替代，尚无针对AKI特异性的治疗措施。在存活的AKI患者中，19%~31%的患者由于肾功能无法完全恢复而进入慢性肾衰竭阶段，并最终发展为终末期肾脏疾病(ESRD)，其中12.5%的患者需要终身肾脏替代治疗。缺血再灌注损伤是引起急性肾衰竭的最重要的原因，而肾小管上皮细胞对缺血缺氧、中毒、脓毒血症等损伤因素非常敏感，是AKI时最容易受到损害因素攻击的靶细胞。以往对AKI发病机制的研究主要集中在肾小管上皮细胞坏死机制的了解，甚少涉及肾小管上皮细胞损伤后的再生修复机制，对于其修复机制尚未完全阐明。目前主流观点认为，原位肾小管上皮细胞是肾脏急性缺血再灌注损伤后修复的主要细胞来源，决定了肾损伤的预后。在肾脏受损后，肾小管上皮细胞首先受累发生去分化(de-differentiation)，细胞骨架的完整性和极性破坏，上皮细胞标志(E-cadherin、α-Catenin、APQ1、THP等)消失，出现vimentin等间充质细胞的表型；在各种修复机制的作用下发生去分化的肾小管上皮细胞增殖、移行，并进行再分化(re-differentiation)，从而再生修复，Vimentin等间充质标志随即消失，而E-cadherin上皮细胞标志再次重新表达，肾小管结构重建，肾脏功能恢复。目前有学者认为这种肾小管上皮细胞去分化后再分化的过程类似于胚肾间充质细胞向肾小管上皮细胞分化的发育过程。同时也有研究发现，一些在胚胎时期后肾间充质向肾小管上皮细胞分化过程中起关键调控作用的因子，如NACM-1、PAX-2、FOXC2、LIM-1等，在缺血再灌注引起的急性肾损伤中表达上调，且发挥了重要的保护作用。因此，目前新的学术观点认为，AKI后肾脏修复的过程就是胚肾发育过程的再现。Trps1属于非典型的GATA转录因子家族成员，在胚胎后肾间充质细胞向肾小囊体分化中发挥着关键的调控作用。Trps1-/-新生鼠肾脏大小发育正常，但后肾间充质细胞分化停滞，分化标志物Pax2和Wt1表达缺陷，特征性的表现为肾小管数量显著减少，肾皮质间质明显增宽。最近的研究发现，Trps1能够通过调控在细胞分化中起重要作用的Smad7/TGF-β信号通路以及ZEB2基因的表达来影响上皮细胞分化。这些均提示Trps1在调控上皮细胞分化中发挥着关键的作用。据此，我们猜想，Trps1在急性肾损伤中也促进去分化的肾小管上皮细胞发生再分化，从而促进肾脏损伤的修复。一、实验方法1、I/R严重程度对急性肾损伤修复的影响使用双侧肾蒂夹闭制作缺血再灌注(ischemia-reperfusion，I/R)损伤模型。用无损动脉夹夹闭双侧肾蒂45min、60min后放开双侧动脉夹再灌注，并保持体温，对照组只开腹，不夹闭肾蒂。分别在第1、3、7、14、21天后取标本检测血清SCr、BUN水平，PAS染色检测肾组织病理改变并评分。2、Trps1的表达变化与急性缺血再灌注肾损伤修复的关系使用双侧肾蒂夹闭制作缺血再灌注(ischemia-reperfusion，I/R)损伤模型。用无损动脉夹夹闭双侧肾蒂45min、60min后放开双侧动脉夹再灌注，并保持体温，对照组只开腹，不夹闭肾蒂。分别在第1、3、7、14、21天后取标本。免疫组化方法检测肾组织Trps1的表达情况并评分，分析其与肾功能、组织修复的关系。ELISA方法检测各时间点肾组织Na~+-K~+ATP酶的活性。3、Trps1过表达对急性缺血再灌注肾组织修复的影响使用超声微泡介导腺病毒转染大鼠，并使用双侧肾蒂夹闭制作缺血60min再灌注模型，分为3组，对照组，GFP-空载体组，GFP-Trps1组，分别在第1、3、7、14、21天后取标本检测血清SCr、BUN水平，PAS染色检测肾组织病理改变并评分，免疫组化方法检测肾组织Trps1的表达情况。4、Trps1的表达变化与肾小管上皮细胞再分化的关系激光共聚焦显微镜及Western blot检测I/R60min组肾组织Trps1与α-Catenin、Trps1与vimentin的共表达情况。Trps1过表达后Western blot方法检测I/R60min后肾组织Trps1、α-Catenin、vimentin的表达变化。二、结果1、I/R严重程度对急性肾损伤修复的影响1.1I/R损伤后肾功能变化与对照组比较，I/R45min组SCr与BUN在I/R损伤1天后达峰值，随后开始下降，第3天仍与对照组有明显差异。I/R60min组SCr与BUN均在I/R损伤1天后升高，3天达峰值，随后开始下降。1.2I/R损伤后肾组织病理改变I/R45min组损伤后第1天病变最为严重，皮髓交界处肾小管上皮细胞细胞脱落，并见部分细胞空泡样变，基底膜裸露，出现管型，肾间质水肿和单个核细胞浸润；第3天，可见部分肾小管上皮细胞脱落、细胞管型，但管型减少；第7天，出现新生肾小管细胞，随后逐渐修复。I/R60min组大鼠再灌注后第1天肾小管上皮细胞排列紊乱，可见肾小管上皮细胞脱落、部分基底膜裸露。第3天时损伤最重可见明显的肾小管上皮细胞脱落、崩解，肾间质水肿、小管扩张及基底膜裸露、断裂，出现大量管型。第7天时开始出现新生肾小管细胞，随后逐渐修复。小结：I/R严重程度直接决定急性肾损伤的修复及预后，损伤越重，修复越差。2、Trps1的表达变化与急性缺血再灌注肾损伤修复的关系2.1急性缺血再灌注对肾组织Trps1表达的影响对照组Trps1主要在皮质肾小管上皮细胞表达，阳性细胞计数为339±27，富集在细胞核中。I/R45min组损伤后第1天肾小管上皮细胞Trps1的表达明显下降，达最低值，阳性细胞计数为109±42；第3天Trps1的表达开始升高，并逐渐与对照组无明显差异。I/R60min组损伤后第1天肾小管上皮细胞Trps1的表达明显下降，阳性细胞计数为90±36；第3天达最低值，阳性细胞计数为24±4，且弥散在胞浆表达；第7天Trps1的表达开始增多，并逐渐恢复。2.2Trps1的表达变化与SCr、急性损伤评分的关系I/R45min组在损伤最重的第1天，SCr水平最高，损伤评分最高，同时Trps1的表达量最低，随着肾功能的恢复，SCr的水平逐渐下降，损伤评分降低，Trps1的表达逐渐升高。I/R60min组在损伤后第1天，SCr水平开始上升，损伤评分升高，同时Trps1的表达量下降，到第3天时，SCr水平和损伤评分均达到高峰，Trps1表达达到值，至随着肾功能的恢复，SCr的水平逐渐下降，损伤评分降低，Trps1的表达逐渐升高。与I/R45min组相比，I/R60min组Trps1表达升高的时间点延后，修复开始的时间也随之延后，且修复的时间明显延长。在同一块肾组织中，Trps1表达量较高的部位，其肾组织修复良好；相反，在Trps1表达低下的部位，肾组织修复亦不佳。2.3Trps1的表达与缺血再灌注肾损伤后肾组织Na~+-K~+ATP酶的活性的关系在I/R45min组，Na~+-K~+ATP酶的活性于第1天达到最低值，随后随着肾功能的恢复，活性逐渐升高，至第21天已经与对照物无明显差异。I/R60min组中，Na+-K+ATP酶的活性在第1天开始下降，并于第三天达到谷值，随后随着肾功能的恢复开始上升，但到到第21天时，其活性仍与对照组有显著差异(P<0.05)。两组Na~+-K~+ATP酶的活性的变化趋势均与Trps1的变化趋势一致。3、Trps1过表达对急性缺血再灌注肾组织修复的影响与GFP-空载体组相比，GFP-Trps1组在第1、3、7天的SCr、BUN水平均显著下降，PAS染色显示病变明显减轻，其肾小管损伤评分也有所下降，同时免疫组化结果显示Trps的表达均明显增多(P<0.05)。4、Trps1的表达变化与肾小管上皮细胞再分化的关系激光共聚焦显微镜及western blot结果均显示在对照组中，Trps1与α-catenin均有基础量的表达，vimentin的表达极低；在I/R60min组第3天时，Trps1与α-catenin的表达均显著下降，甚至消失，而vimentin出现大量表达；第7天时，肾组织开始修复，Trps1与α-catenin又开始重新表达，vimentin的表达开始下降；到第21天时，Trps1与α-catenin的表达显著升高，vimentin的表达显著下降。Trps1过表达后WB结果提示Trps1的变化与α-catenin的变化规律正相关，与vimentin的变化规律负相关。三、结论缺血再灌注损伤的严重程度直接决定了肾脏修复及预后，Trps1在肾脏缺血再灌注损伤的修复中发挥了重要的保护作用，其机制可能是通过参与介导受损肾小管上皮细胞再分化来促进肾脏修复。