腎小球系膜細胞的細胞生物學功能

摘要：在腎臟內，腎小球系膜細胞屬于一種十分活躍的細胞，它對腎臟的多種功能具有維持和參與作用。由于系膜細胞和多種腎臟疾病的發生發展具有十分密切的關系，因此近年來腎小球系膜細胞成為一項重要研究的內容。本文主要對腎小球系膜細胞的細胞生物學功能進行分析和研究。

關鍵詞：腎小球系膜細胞;細胞生物學功能;系膜基質

在腎小球內，腎小球系膜細胞屬于一種固有細胞，也可以將其稱之為血管系膜細胞或間充質細胞。腎小球毛細血管袢之間為腎小球系膜細胞的主要部位，與基底膜或內皮細胞鄰近，在腎臟內，它發揮著非常重要的作用。通過多年的深入研究，將腎小球系膜細胞的功能陸續發現，例如對系膜基質穩態和腎小球微血管床的結構完整性具有維持作用;對系膜基質降解和產生之間的平衡具有調節作用;對腎小球的濾過具有參與作用等，同時和某些細胞之間還有信號傳導存在，對腎小球的正常功能具有維持作用，上述功能均說明在腎臟中，腎小球系膜細胞占據著十分重要的地位[1]。在腎臟發生病變的情況下，腎小球系膜細胞會受累，從而對腎臟的功能產生間接或直接的影響，甚者會發生腎功能衰竭。所以，對于部分腎臟疾病的治療來說，加強對腎小球系膜細胞生物學功能的了解是一項十分重要的內容[2]。

一、腎小球系膜細胞和系膜基質的降解和沉積

腎小球系膜細胞能夠向自身分泌的系膜基質中嵌入，對腎臟環境的平衡和腎小球毛細血管網的結構具有維持作用。當打破其降解與分泌的平衡狀態時，表明腎臟遭到損傷。研究顯示，對于慢性腎臟疾病來說，其發生可能和系膜基質分解減少和過度合成具有十分密切的關系，使系膜基質蓄積于腎小球內，導致腎小管間質纖維化或腎小球硬化情況發生，可見在腎臟疾病的發生發展中，系膜基質降解系統的作用非常關鍵[3]。

腎小球系膜細胞不僅可以對系膜基質進行分泌，還可以對多種細胞因子進行分泌，例如轉化生長因子-β、基質金屬蛋白酶等，在系膜基質的降解和沉積中，其作用十分關鍵。對于基質金屬蛋白酶來說，它對系膜基質內蛋白質的降解具有促進作用。而轉化生長因子-β對ECM的產生具有調節作用，它可以調節多種組織細胞的修復、分化和生長。同時，它對系膜基質蛋白的表達具有刺激作用，例如纖維連接蛋白、層粘連蛋白、膠原等，并對蛋白酶抑制劑的合成具有抑制作用。所以，在系膜基質發生沉積的情況下，可以通過外界的干預加快基質金屬蛋白酶的產生，而使轉化生長因子-β的表達減少，以便增加系膜基質的降解，使腎臟的損傷減輕[4]。

二、腎小球系膜細胞和腎小球基底膜之間的相互作用

在系膜區，腎小球系膜細胞和腎小球基底膜能夠將機械性的連接形成。腎小球基底膜不會將腎小球毛細血管完全包圍，同時在系膜角部位的腎小球基底膜還比較缺乏。對于腎小球毛細血管壁來說，其張力主要利用腎小球基底膜和腎小球系膜細胞突起的復雜錨定系統有效連接，在系膜-腎小球基底膜和系膜角的交界面平衡。并且，腎小球基底膜和可以收縮的腎小球系膜細胞能夠將一種生物力學單位建立起來，隨著腎小球系膜的舒張或收縮，它能夠將腎小球毛細血管的幾何形狀改變，可見通過對腎小球毛細血管網產生影響，能夠使兩者的濾過作用充分發揮出來。

三、腎小球毛細血管的修復和腎小球系膜細胞損傷

腎小球系膜細胞內有收縮性纖維絲存在，通過對纖維絲的收縮產生刺激作用，從而實現對腎小球毛細血管表面積的調節，有效控制腎小球血流量，促進腎小球的濾過功能完成。在有腎臟疾病發生時，會首先損傷部分腎小球系膜細胞，而腎小球系膜細胞的病變會破壞腎小球的結構，導致其功能喪失。并且機體也會出現修復的過程：（一）生芽式的毛細血管不斷新生，它指的是內皮細胞遷移和增殖，基底膜蛋白發生水解，血管盲端出芽，并將與另一條血管連通的管道形成;（二）非生芽套入式的血管不斷新生，指的是通過將間質細胞或細胞成分柱或組織柱插入血管腔內，促進毛細血管不斷生長，同時經過分裂將多條血管形成。

在修復腎小球損傷期間，腎小球系膜細胞對血管的新生也具有參與作用。研究顯示，在修復期間內皮細胞會發生重組，將跨毛細血管柱形結構形成，腎小球系膜細胞形成的突起會向柱形結構的核心位置侵入，接觸并與腎小球基底膜連接。因肌成纖維細胞內有α-平滑肌肌動蛋白存在，會使其收縮力發揮出來，以便對周圍的腎小球基底膜產生拉動作用，從而有效的支持腎小球毛細血管;并且因腎小球系膜細胞突起的收縮力能夠對腎小球基底膜進行有效拉動，可以再折疊腎小球基底膜，上述改變能夠加快血管的新生[5]。

四、腎小球系膜細胞相關信號通路

腎小球的組成包括腎小球系膜細胞、足細胞、腎小球內皮細胞，它們相互作用、相互配合，最終將腎小球濾過結構形成。在腎小球形成期間，腎小球系膜細胞能夠緊密連接內皮細胞。研究發現，腎小球系膜細胞和內皮細胞間有細胞間信號傳導系統存在。并且，為了對腎小球系膜細胞和足細胞間的聯系進行探究，在其中的信號傳導中，研究學者將CD47-SIRPα通路發現。在SIRPα中，CD47屬于一種配體，且在多種細胞表面廣泛存在。研究發現，在腎小球系膜細胞出現損傷時，會明顯降低SIRPα的磷酸化水平，當腎小球系膜細胞進一步損傷有溶解出現時，CD47可以與SIRPα有效結合將復合物形成[6]。可見，對于腎小球系膜細胞和足細胞的聯系，CD47-SIRPα通路發揮著非常關鍵的作用。

結束語：

綜上所述，在腎小球中，腎小球系膜細胞是主要的細胞，它能夠調節腎臟的多種功能。內皮細胞和腎小球系膜細胞能夠產生相互作用，從而將腎小球的濾過功能完成;對于腎小球毛細血管網結構的維持和構建，腎小球系膜細胞發揮著非常重要的作用，它可以將系膜基質分泌出來，能夠修復腎小球毛細血管的損傷;在某些信號通路的作用下，腎小球系膜細胞還可以和內皮細胞相互聯系，對腎小球功能發揮調節作用。上述功能的存在能夠使我們更加清楚地認識腎小球系膜細胞，從而實現對某些腎臟疾病的有效治療。

參考文獻：

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作者簡介：

李巍（1981-），男，籍貫：河南省鄭州市，職稱：講師， 研究生，研究方向：生物