长期以来,生命科学学院高超教授课题组聚焦于慢性肾脏病发病机制与肾脏保护药物研究。近期,研究团队在肾脏固有祖细胞领域取得新的研究进展。9月9日,研究成果以Lineage tracing reveals KSP+cells as multipotent progenitors driving postnatal renal development and injury repair via notch signaling为题,发表在国际细胞与发育领域期刊Frontiers in Cell and Developmental Biology(JCR Q1区)上。博士研究生段兴浩同学为论文第一作者,高超教授为论文唯一通讯作者,中南民族大学为第一署名单位。该工作由中南民族大学生命科学学院,南方医科大学第八附属医院研究人员合作完成。

P90成年小鼠,谱系示踪结果;KSP⁺(绿色)祖细胞来源RFP红色后代细胞,分化为近端小管、髓袢、远曲小管、集合管各类肾单位上皮细胞。生科学院供图
慢性肾脏病(CKD)是全球重大公共卫生难题,急性肾损伤后内源性修复缺陷常常会进展为不可逆慢性肾病与肾纤维化。鉴定肾脏组织内具有再生潜能的固有祖细胞,是突破现有肾病治疗局限的关键方向。肾脏特异性钙粘蛋白阳性(KSP⁺)细胞广泛分布于肾脏肾小管各段,既往研究提示其参与肾脏晚期发育,但一直缺少直接在体证据证明KSP⁺细胞具备祖细胞属性,能否参与肾脏发育以及损伤后的组织修复尚不明确。
针对这一科学问题,研究团队构建Ksp‑Cre:Rosa‑LSL‑tdTomato谱系示踪小鼠模型,结合CldU胸腺嘧啶类似物标记技术,从胚胎14.5天(E14.5)一直追踪至成年阶段,利用肾单位各节段特异性标志物的三重免疫荧光染色解析KSP⁺细胞的体内分化命运;同时利用单侧输尿管梗阻(UUO)肾损伤模型探究KSP⁺细胞在肾脏损伤修复中的功能,并进一步探究Notch信号通路在该过程中的调控作用。谱系示踪结果证实,E14.5出现的胚胎来源KSP⁺细胞属于多能祖细胞,能够分化生成近端小管、髓袢升支粗段、远曲小管以及集合管等多种肾单位上皮细胞。对比胚胎期与出生后不同发育阶段发现,KSP⁺祖细胞在胚胎阶段分化贡献有限,优先驱动出生后肾脏的成熟发育。在生理稳态的成年肾脏中,KSP⁺细胞大多处于静息状态,增殖活性很低;当发生UUO诱导肾脏损伤之后,KSP⁺细胞被快速激活,细胞增殖能力显著上调,参与损伤肾小管修复。进一步分子机制研究发现,Notch信号通路可能参与调控KSP⁺祖细胞损伤后活化过程。
该研究通过严谨的小鼠体内谱系示踪,证实KSP⁺细胞是一类胚胎起源、拥有多向分化潜能的肾脏固有祖细胞群体,主要主导出生后肾小管的发育成熟;成年静息状态KSP⁺细胞在肾脏损伤时可重新激活增殖参与损伤修复,并且该细胞的活化和Notch信号通路激活密切关联。该研究补充了肾脏祖细胞的认识,区别于Six2⁺早期肾发生祖细胞以及远端小管限定的AQP2⁺祖细胞,KSP⁺细胞谱系可以覆盖几乎全部肾小管节段,完善了肾脏发育与内源性损伤修复的细胞机制,为开发靶向肾脏祖细胞的再生干预策略提供重要的实验基础。后续团队将进一步探索该细胞群体在肾脏纤维化中的作用,推动肾脏再生医学基础研究向临床转化发展。
论文链接:https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2026.1893353/full。