晶体|Randall斑与草酸钙结石形成：对免疫和炎症的作用( 十 ) 肾脏|plaque|免疫|炎症|CaOx|斑块

蛋白质组学技术已经鉴定出结石基质中的大量蛋白质，一些研究报告称，在 CaOx 结石中发现的大部分蛋白质与炎症细胞和过程有关。对于在肾结石患者尿液中唯一检测到的蛋白质，也有类似的发现。其中两种蛋白质也在肾结石患者的肾脏中过度表达——肾小管细胞中的纤连蛋白和浸润性白细胞中的钙颗粒蛋白 A（也称为 S100A8）。肾乳头组织的全基因组基因表达谱显示，特发性 CaOx 结石形成者和健康对照组之间以及非 Randall 斑块和来自结石形成者的 Randall 斑块组织之间存在显着差异。与正常的非斑块相关的乳头组织相比，与斑块相关的肾乳头组织显示出 LCN2、IL11、PTGS1、GPX3 和 MMD 的上调，以及 SLC12A1 和 NALCN 的下调。这些基因与丝裂原活化蛋白激酶和 Akt-磷脂酰肌醇 3-激酶途径以及导致肾损伤和氧化应激的促炎细胞因子有关。与正常的非斑块组织相比，具有 Randall 斑块的肾组织中的免疫细胞数量和细胞凋亡水平也有所增加。这些发现表明炎症、氧化应激和细胞凋亡可能与 CaP 晶体的沉积和兰德尔斑块的发展有关。另一项研究使用定量 PCR 发现炎症细胞因子的表达显着增加，包括 CCL2、CCL5、CCL7、CC-趋化因子受体 2 (CCR2)、CD40、巨噬细胞集落刺激因子 1 受体 (CSF1)、CXC-趋化因子配体比较肾结石患者肾乳头尖端中的 9 (CXCL9)、CXCL10、Fas 配体 (FASLG)、受体相互作用的丝氨酸-苏氨酸激酶 2 (RIPK2)、e-选择素 (SELE) 和 Toll 样受体 3 (TLR3)带有控件，无论结石类型；在患者组织中也报道了 SPP1 上调和抗炎基因 FN1 表达降低。此外，另一项研究报告称，肾结石患者的促炎细胞因子 TNF、IL-1β 和 IL-6 的血清水平高于对照组。与健康对照组相比，患有肾结石、高钙尿症和低柠檬酸尿症的儿童尿中与凝血、纤溶、粘附、炎症、脂质转运和氧化应激相关的蛋白质的排泄量也显着增加。此外，据报道，青少年结石形成者尿中与慢性炎症和纤维化有关的细胞因子水平升高，而没有其他代谢紊乱的迹象。总的来说，这些结果表明炎症、氧化应激和斑块形成之间存在关联。
巨噬细胞极化
巨噬细胞是一种异质性细胞群，其表型和功能特征取决于其微环境、疾病类型和阶段123 。长期以来，人们一直认为巨噬细胞与人类肾乳头中的间质晶体有关。与对照组相比，肾结石患者肾乳头组织中表达的基因微阵列分析显示，与炎症巨噬细胞表型（也称为M1表型）相关的基因上调，与抗炎巨噬细胞表型（也称为M2表型）相关的基因下调。
另一项研究报告称，结石形成者外周血中 CD14+CD163+CX3CR1+ M2 单核细胞的频率明显低于对照组，而 CD14+CD68+CCR2+ M1 单核细胞的频率较高。用重组人巨噬细胞集落刺激因子 1 (CSF1; 也称为 M-CSF) 或粒细胞-巨噬细胞 CSF (GM-CSF) 处理的人单核细胞，并暴露于 CaOx 晶体和/或结石碎片，分泌几种趋化因子和细胞因子，包括 CCL2、CCL3、IL-1 受体拮抗剂（IL-1ra）、补体蛋白 C5 和 C5a 以及 IL-8 。有趣的是，正常大鼠肾上皮细胞暴露于培养物中的 CaOx、透钙石或尿酸晶体也产生 CCL2 。用过氧化氢酶（一种自由基清除剂）处理可减少上皮细胞产生的 CCL2 ，表明 ROS 的参与。原代人单核细胞对 CaOx 晶体也有强烈反应，并产生 TNF、IL-1β、IL-8 和 IL-10；这些细胞在体外暴露于 CaOx 晶体 6 天后分化为炎性巨噬细胞。与野生型小鼠相比， Csf1-/- 小鼠缺乏 M2 巨噬细胞，并且产生了更多的高草酸尿诱导的 CaOx 晶体。用重组 CSF1 治疗或输注 M2 巨噬细胞可减少晶体沉积。在另一项研究中，过继转移至 C57BL/6 J 小鼠的骨髓源性巨噬细胞 (BMDM) 极化为具有脂多糖和 GM-CSF 的 M1 表型，随后每天腹腔内给予脂多糖和 IFNγ ，促进了由乙醛酸盐处理与对照相比。相比之下，与对照相比，输注骨髓来源的巨噬细胞极化为具有 M2 表型的 IL-4 和 IL-13 抑制了晶体形成。在这些研究中，接受 M2 巨噬细胞的小鼠肾脏中晶体相关基因（如 Spp1 和 CD44）的表达高于过继转移 M1 巨噬细胞的小鼠，后者表达更高水平的促炎和粘附相关基因，如Tnf、Il6、Nos2、C3 和 Vcam1 。 NLRP3 炎性体在晶体诱导的炎症中具有重要作用，其激活与炎性细胞因子如 IL-1β 的产生有关， IL-1β 也是血管钙化的关键可溶性因子。在喂食高草酸盐饮食的小鼠中，用 β-羟基丁酸抑制 NLRP3 和含有半胱天冬酶募集结构域 (hASC) 的凋亡相关斑点样蛋白可减少肾脏中 CaOx 晶体的沉积，并使肾脏浸润性巨噬细胞的表型出现偏差。与未处理的对照相比，促炎对抗炎表型的影响。然而， IL-1β 抑制对 CaOx 沉积或巨噬细胞表型的影响与 β-羟基丁酸不同，表明 NLRP3 和 hASC 的 IL-1β 非依赖性作用对 CaOx 晶体形成有影响。