Статья журнала

DOI: 10.47026/2413-4864-2026-3-710-86
PDF
XML (JATS)

УДК: 611.61:576.3:577.112
ББК: P252.553

Вихарева Л.В., Новиков Е.И., Горюнов А.А., Бойко А.Е., Петров Д.И.

Клеточные и молекулярные аспекты регенерации почки как детерминанты исхода ишемически-реперфузионного повреждения

Ключевые слова: почка, ишемия-реперфузия, регенерация, острое повреждение почек, сигнальные пути, анастаз, программируемое клеточное возрождение

Процессы ишемии и последующей реперфузии лежат в основе значительной доли случаев острого повреждения почек, а также являются преобладающим фактором риска неблагоприятных исходов при трансплантации органа. Недостаточное понимание молекулярных основ и детерминант данного процесса в значительной степени замедляет появление новых стратегий, направленных на сохранение функции почки. Настоящий обзор посвящен анализу клеточных и молекулярных процессов, определяющих регенеративный ответ почечной ткани после ишемии-реперфузии, а также факторов, влияющих на баланс между восстановлением структуры нефрона и развитием патологического ремоделирования и хронической дисфункции органа. В работе рассматриваются ключевые этапы повреждения почки при гипоксии и последующей реоксигенации, включая энергетический дефицит, нарушение митохондриальной функции, оксидативный стресс, воспалительный ответ и активацию различных форм программируемой клеточной гибели. Особое внимание уделено ранней постреперфузионной стадии как критическому периоду переключения от повреждения к регенерации, в котором центральную роль играют врожденные и адаптивные иммунные клетки, поляризация макрофагов, эндотелиальная дисфункция и восстановление микроциркуляции. В ключевой части обзора обобщены современные представления о клеточных источниках регенерации почечных канальцев и молекулярных механизмах, лежащих в основе этого процесса. Проводится анализ участия сигнальных путей Wnt/β-catenin, Notch и Hippo–YAP/TAZ в регуляции клеточной пластичности, пролиферации и дифференцировки. Отдельный раздел посвящен перспективным концепциям обратимости клеточной гибели, таким как анастаз и программируемое клеточное возрождение, которые потенциально расширяют регенеративный пул клеток. Подчеркивается, что пространственно-временная координация этих процессов является ключевым фактором, определяющим исход ишемически-реперфузионного повреждения почки.

Литература

  1. Бердников С.И., Васина Н.В. Острое почечное повреждение 2020: эпидемиология, критерии диагностики, показания, сроки начала и модальность заместительной почечной терапии // Анестезиология и реаниматология. 2020. № 5. С. 63–69. DOI: 10.17116/anaesthesiology202005163.
  2. Влияние доставки оксида азота на процессы апоптоза, некроптоза и пироптоза в почечной паренхиме при моделировании искусственного кровообращения: экспериментальное исследование / М.А. Те, Н.О. Каменщиков, Ю.К. Подоксенов и др. // Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2024. Т. 21, № 3. С. 26–33. DOI: 10.24884/2078-5658-2024-21-3-26-33.
  3. Имплантационный рост и провизорность / С.М. Пантелеев, Г.С. Соловьев, В.Л. Янин и др. СПб.: РИЦ «Айвекс», 2014. 160 с.
  4. Регенерация клеток почки: дедифференцировка тубулярного эпителия, резидентные стволовые клетки и возможные ниши для почечных предшественников / Н.В. Андрианова, М.И. Буян, Л.Д. Зорова и др. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Т. 20, № 24. 6326. DOI: 10.3390/ijms20246326.
  5. Роль пируватдегидрогеназного комплекса в развитии ишемически-реперфузионного синдрома / К.А. Попов, Я.Е. Денисова, И.М. Быков и др. // Кубанский научный медицинский вестник. 2022. № 4. С. 75–93.
  6. Статистика в РФ за 2026 г. [Электронный ресурс] // НМИЦ трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова. URL: https://www.transpl.ru/about/statistics/ (дата обращения: 07.12.2025).
  7. Al-Marsoummi S., Mehus A.A., Shrestha S. et al. Proteasomes Are Critical for Maintenance of CD133+CD24+ Kidney Progenitor Cells. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24(17), Art. 13303. DOI: 10.3390/ijms­241713303.
  8. Angelotti M.L., Ronconi E., Ballerini L. et al. Characterization of renal progenitors committed toward tubular lineage and their regenerative potential in renal tubular injury. Stem Cells, 2012, vol. 30(8), pp. 1714–1725. DOI: 10.1002/stem.1130.
  9. Bakker P.J., Butter L.M., Claessen N. et al. A tissue-specific role for Nlrp3 in tubular epithelial repair after renal ischemia/reperfusion. J. Pathol., 2014, vol. 184(7), pp. 2013–2022. DOI: 10.1016/­j.ajpath.2014.04.005.
  10. Baraldi O., Bianchi F., Menghi V. et al. An in vitro model of renal inflammation after ischemic oxidative stress injury: nephroprotective effects of a hyaluronan ester with butyric acid on mesangial cells. Inflamm. Res., 2017, vol. 10, pp. 135–142. DOI: 10.2147/JIR.S138431.
  11. Benigni A., Morigi M., Remuzzi G. Kidney regeneration. Lancet, 2010, vol. 375(9722), pp. 1310–1317. DOI: 10.1016/S0140-6736(10)60237-1.
  12. Bonventre J.V. Dedifferentiation and proliferation of surviving epithelial cells in acute renal failure. Am. Soc. Nephrol., 2003, vol. 14(Suppl 1), pp. S55–S61. DOI: 10.1097/01.asn.0000067652.51441.21.
  13. Chen T., Cao Q., Wang Y. et al. M2 macrophages in kidney disease: biology, therapies, and perspectives. Kidney Int, 2019, vol. 95(4), pp. 760–773. doi: 10.1016/j.kint.2018.10.041.
  14. Chen H., Liu N., Zhuang S. Macrophages in Renal Injury, Repair, Fibrosis Following Acute Kidney Injury and Targeted Therapy. Immunol., 2022, vol. 13, Art. 934299. DOI: 10.3389/fim­mu.2022.934299.
  15. Chen X., Shi C., He M. et al. Endoplasmic reticulum stress: molecular mechanism and therapeutic targets. Signal Transduct. Target. Ther., 2023, vol. 8(1), Art. 352. DOI: 10.1038/s41392-023-01570-w.
  16. Chevalier R.L. The proximal tubule is the primary target of injury and progression of kidney disease: role of the glomerulotubular junction. J. Physiol.-Renal Physiol., 2016, vol. 311(1), pp. F145–F161. DOI: 10.1152/ajprenal.00164.2016.
  17. Chihanga T., Ma Q., Nicholson J.D. et al. NMR spectroscopy and electron microscopy identification of metabolic and ultrastructural changes to the kidney following ischemia-reperfusion injury. J. Physiol.-Renal Physiol., 2018, vol. 314(2), pp. F154–F166. DOI: 10.1152/ajprenal.00363.2017.
  18. Chouchani E.T., Pell V.R., Gaude E. et al. Ischaemic accumulation of succinate controls reperfusion injury through mitochondrial ROS. Nature, 2014, vol. 515(7527), pp. 431–435. DOI: 10.1038/nature13909.
  19. DiRocco D.P., Kobayashi A., Taketo M.M. et al. Wnt4/β-catenin signaling in medullary kidney myofibroblasts. J Am Soc Nephrol. 2013, vol. 24(9), pp. 1399–1412. DOI: 10.1681/ASN.2012050512.
  20. Dhar K., Jena K.K., Mehto S. et al. Programmed cell revival from imminent cell death enhances tissue repair and regeneration. EMBO J., 2025, vol. 44(19), pp. 5244–5289. DOI: 10.1038/s44318-025-00540-y.
  21. Dwyer G.K., Turnquist H.R. Untangling Local Pro-Inflammatory, Reparative, and Regulatory Damage-Associated Molecular-Patterns (DAMPs) Pathways to Improve Transplant Outcomes. Immunol., 2021, vol. 12, Art. 611910. DOI: 10.3389/fimmu.2021.611910.
  22. Edeling M., Ragi G., Huang S. et al. Developmental signalling pathways in renal fibrosis: the roles of Notch, Wnt and Hedgehog. Rev. Nephrol., 2016, vol. 12(7), pp. 426–439. DOI: 10.1038/­nrneph.2016.54.
  23. Eymael J., van den Broek M., Miesen L. et al. Human scattered tubular cells represent a heterogeneous population of glycolytic dedifferentiated proximal tubule cells. Pathol., 2023, vol. 259(2), pp. 149–162. DOI: 10.1002/path.6029.
  24. Fischesser D.M., Bo B., Benton R.P. et al. Controlling Reperfusion Injury With Controlled Reperfusion: Historical Perspectives and New Paradigms. Cardiovasc. Pharmacol. Ther., 2021, vol. 26(6), pp. 504–523. DOI: 10.1177/10742484211046674.
  25. Fogo A.B., Lusco M.A., Najafian B. et al. AJKD Atlas of Renal Pathology: Ischemic Acute Tubular Injury. J. Kidney Dis., 2016, vol. 67(5), Art. e25. DOI: 10.1053/j.ajkd.2016.03.003.
  26. Gu L., Tao Y., Chen C. et al. Initiation of the inflammatory response after renal ischemia/reperfusion injury during renal transplantation. Urol. Nephrol., 2018, vol. 50(11), pp. 2027–2035. DOI: 10.1007/s11255-018-1918-6.
  27. Gupta S., Li S., Abedin M.J. et al. Effect of Notch activation on the regenerative response to acute renal failure. J. Physiol.-Renal Physiol., 2010, vol. 298(1), pp. F209–F215. DOI: 10.1152/ajprenal.00451.2009.
  28. Habshi T., Shelke V., Kale A. et al. Hippo signaling in acute kidney injury to chronic kidney disease transition: Current understandings and future targets. Drug Discov. Today, 2023, vol. 28(8), 103649. DOI: 10.1016/j.drudis.2023.103649.
  29. Hallman M.A., Zhuang S., Schnellmann R.G. Regulation of dedifferentiation and redifferentiation in renal proximal tubular cells by the epidermal growth factor receptor. Pharmacol. Exp. Ther., 2008, vol. 325(2), pp. 520–528. DOI: 10.1124/jpet.107.134031.
  30. Han H.I., Skvarca L.B., Espiritu E.B. et al. The role of macrophages during acute kidney injury: destruction and repair. Nephrol., 2019, vol. 34(4), pp. 561–569. DOI: 10.1007/s00467-017-3883-1.
  31. Huen S.C., Moeckel G.W., Cantley L.G. Macrophage-specific deletion of transforming growth factor-β1 does not prevent renal fibrosis after severe ischemia-reperfusion or obstructive injury. J. Physiol.-Renal Physiol., 2013, vol. 305(4), pp. F477–F484. DOI: 10.1152/ajprenal.00624.2012.
  32. Jansen M.P., Emal D., Teske G.J. et al. Release of extracellular DNA influences renal ischemia reperfusion injury by platelet activation and formation of neutrophil extracellular traps. Kidney Int., 2017, vol. 91(2), pp. 352–364. DOI: 10.1016/j.kint.2016.08.006.
  33. Jung Y.J., Kim D.H., Lee A.S. et al. Peritubular capillary preservation with COMP-angiopoietin-1 decreases ischemia-reperfusion-induced acute kidney injury. J. Physiol.-Renal Physiol., 2009, vol. 297(4), pp. F952–F960. DOI: 10.1152/ajprenal.00064.2009.
  34. Kramann R., Kusaba T., Humphreys B.D. Who regenerates the kidney tubule? Dial. Transplant., 2015, vol. 30(6), pp. 903–910. DOI: 10.1093/ndt/gfu281.
  35. Kuncewitch M., Yang W.L., Corbo L. et al. WNT Agonist Decreases Tissue Damage and Improves Renal Function After Ischemia-Reperfusion. Shock, 2015, vol. 43(3), pp. 268–275. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000293.
  36. Kwon O., Miller S., Li N. et al. Bone marrow-derived endothelial progenitor cells and endothelial cells may contribute to endothelial repair in the kidney immediately after ischemia-reperfusion. Histochem. Cytochem., 2010, vol. 58(8), pp. 687–694. DOI: 10.1369/jhc.2010.956011.
  37. Lameire N.H., Bagga A., Cruz D. et al. Acute kidney injury: an increasing global concern. Lancet, 2013, vol. 382(9887), pp. 170–179. DOI: 10.1016/S0140-6736(13)60647-9.
  38. Lasorsa F., Rutigliano M., Milella M. et al. Ischemia–Reperfusion Injury in Kidney Transplantation: Mechanisms and Potential Therapeutic Targets. J. Mol. Sci., 2024, vol. 25(8), Art. 4332. DOI: 10.3390/ijms25084332.
  39. Li S.S., Sun Q., Hua M.R. et al. Targeting the Wnt/β-Catenin Signaling Pathway as a Potential Therapeutic Strategy in Renal Tubulointerstitial Fibrosis. Front Pharmacol., 2021, vol. 12, Art. 19880, DOI: 10.3389/fphar.2021.719880.
  40. Lin F., Moran A., Igarashi P. Intrarenal cells, not bone marrow-derived cells, are the major source for regeneration in postischemic kidney. Clin. Invest., 2005, vol. 115(7), pp. 1756–1764. DOI: 10.1172/JCI23015.
  41. Lindeman J.H., Wijermars L.G., Kostidis S. et al. Results of an explorative clinical evaluation suggest immediate and persistent post-reperfusion metabolic paralysis drives kidney ischemia reperfusion injury. Kidney Int., 2020, vol. 98(6), pp. 1476–1488. DOI: 10.1016/j.kint.2020.07.026.
  42. Linkermann A., Hackl M.J., Kunzendorf U. et al. Necroptosis in immunity and ischemia-reperfusion injury. J. Transplant., 2013, vol. 13(11), pp. 2797–2804. DOI: 10.1111/ajt.12448.
  43. Ludes P.O., de Roquetaillade C., Chousterman B.G. et al. Role of Damage-Associated Molecular Patterns in Septic Acute Kidney Injury, From Injury to Recovery. Immunol., 2021, vol. 12, Art. 606622. DOI: 10.3389/fimmu.2021.606622.
  44. Maryam B., Smith M.E., Miller S.J. et al. Macrophage Ontogeny, Phenotype, and Function in Ische­mia Reperfusion-Induced Injury and Repair. Kidney360, 2024, vol. 5(3), pp. 459–470. DOI: 10.34067/­KID.0000000000000376.
  45. Mohammed R.N., Khosravi M., Rahman H.S. et al. Anastasis: cell recovery mechanisms and potential role in cancer. Cell Commun. Signal., 2022, vol. 20(1), Art. 81. DOI: 10.1186/s12964-022-00880-w.
  46. Murphy E., Eisner D.A. Regulation of intracellular and mitochondrial sodium in health and disease. Res., 2009, vol. 104(3), pp. 292–303. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.108.189050.
  47. Ostermann M., Lumlertgul N., Jeong R. et al. Acute kidney injury. Lancet, 2025, vol. 405(10474), pp. 241–256. DOI: 10.1016/S0140-6736(24)02385-7.
  48. Pan Y., Zhu J. Mitochondria in Renal Ischemia-Reperfusion Injury: From Mechanisms to Therapeutics. Biomedicines, 2026, vol. 14(2), 310. DOI: 10.3390/biomedicines14020310.
  49. Patschan D., Kribben A., Müller G.A. Postischemic microvasculopathy and endothelial progenitor cell-based therapy in ischemic AKI: update and perspectives. J. Physiol.-Renal Physiol., 2016, vol. 311(2), pp. F382–F394. DOI: 10.1152/ajprenal.00232.2016.
  50. Polichnowski A.J., Griffin K.A., Licea-Vargas H. et al. Pathophysiology of unilateral ischemia-reperfusion injury: importance of renal counterbalance and implications for the AKI-CKD transition. J. Physiol.-Renal Physiol., 2020, vol. 318(5), pp. F1086–F1099. DOI: 10.1152/ajprenal.00590.2019.
  51. Ponticelli C. Ischaemia-reperfusion injury: a major protagonist in kidney transplantation. Dial. Transplant., 2014, vol. 29(6), pp. 1134–1140. DOI: 10.1093/ndt/gft488.
  52. Schunk S.J., Floege J., Fliser D. et al. WNT-β-catenin signalling – a versatile player in kidney injury and repair. Rev. Nephrol., 2021, vol. 17(3), pp. 172–184. DOI: 10.1038/s41581-020-00343-w.
  53. Soliman E., Elshazly S.M., Shewaikh S.M. et al. Reno- and hepato-protective effect of allopurinol after renal ischemia/reperfusion injury: Crosstalk between xanthine oxidase and peroxisome proliferator-activated receptor gamma signaling. Food Chem. Toxicol., 2023, vol. 178, Art. 113868. DOI: 10.1016/j.fct.2023.113868.
  54. Stamellou E., Leuchtle K., Moeller M.J. Regenerating tubular epithelial cells of the kidney. Dial. Transplant., 2021, vol. 36(11), pp. 1968–1975. DOI: 10.1093/ndt/gfaa103.
  55. Tang H.L., Tang H.M., Mak K.H. et al. Cell survival, DNA damage, and oncogenic transformation after a transient and reversible apoptotic response. Biol. Cell, 2012, vol. 23(12), pp. 2240–2252. DOI: 10.1091/mbc.E11-11-0926.
  56. Tang H.M., Talbot C.C. Jr., Fung M.C. et al. Molecular signature of anastasis for reversal of apoptosis. , 2017, vol. 6, Art. 43. DOI: 10.12688/f1000research.10568.2.
  57. Thurman J.M. Triggers of inflammation after renal ischemia/reperfusion. Immunol., 2007, vol. 123(1), pp. 7–13. DOI: 10.1016/j.clim.2006.09.008.
  58. Tóth A., Jeney V. Hypoxia-Induced Changes in Endothelial Cell Phenotype and Function. Redox Signal., 2025, vol. 43(16-18), pp. 849–868. DOI: 10.1089/ars.2025.1022.
  59. Vallés P.G., Gil Lorenzo A.F., Garcia R.D. et al. Toll-like Receptor 4 in Acute Kidney Injury. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24(2), Art. 1415. DOI: 10.3390/ijms24021415.
  60. Wagner M.C., Rhodes G., Wang E. et al. Ischemic injury to kidney induces glomerular podocyte effacement and dissociation of slit diaphragm proteins Neph1 and ZO-1. Biol. Chem., 2008, vol. 283(51), pp. 35579–35589. DOI: 10.1074/jbc.M805507200.
  61. Wu C.L., Chang C.C., Yang T.H. et al. Tubular transcriptional co-activator with PDZ-binding motif protects against ischemic acute kidney injury. Sci., 2020, vol. 134(13), pp. 1593–1612. DOI: 10.1042/CS20200223.
  62. Wu L., Xiong X., Wu X. et al. Targeting Oxidative Stress and Inflammation to Prevent Ischemia-Reperfusion Injury. Mol. Neurosci., 2020, vol. 13, Art. 28. DOI: 10.3389/fnmol.2020.00028.
  63. Xiao L., Zhou D., Tan R.J. et al. Sustained Activation of Wnt/β-Catenin Signaling Drives AKI to CKD Progression. Am. Soc. Nephrol., 2016, vol. 27(6), pp. 1727–1740. DOI: 10.1681/ASN.20­15040449.
  64. Xiao Z., Zhang J., Peng X. et al. The Notch γ-secretase inhibitor ameliorates kidney fibrosis via inhibition of TGF-β/Smad2/3 signaling pathway activation. Int J Biochem Cell Biol., 2014, vol. 55, pp. 65–71. DOI: 10.1016/j.biocel.2014.08.009.
  65. Xu J., Li P.X., Wu J. et al. Involvement of the Hippo pathway in regeneration and fibrogenesis after ischaemic acute kidney injury: YAP is the key effector. Sci., 2016, vol. 130(5), pp. 349–363. DOI: 10.1042/CS20150385.
  66. Yu H., Kalogeris T., Korthuis R.J. Reactive species-induced microvascular dysfunction in ischemia/reperfusion. Free Radic. Biol. Med., 2019, vol. 135, pp. 182–197. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.02.031.
  67. Zeng J., Zhang Y., Huang C. Macrophages polarization in renal inflammation and fibrosis animal models (Review). Mol Med Rep, 2024, vol. 29(2), 29. DOI: 10.3892/mmr.2023.13152.
  68. Zheng Z., Li C., Shao G. et al. Hippo-YAP/MCP-1 mediated tubular maladaptive repair promote inflammation in renal failed recovery after ischemic AKI. Cell Death Dis., 2021, vol. 12(8), 754. DOI: 10.1038/s41419-021-04041-8.
  69. Zhou L., Han S., Guo J. et al. Ferroptosis-A New Dawn in the Treatment of Organ Ischemia-Reperfusion Injury. Cells, 2022, vol. 11(22), 3653. DOI: 10.3390/cells11223653.
  70. Zhu L.R., Cui W., Liu H.P. Research progress and advances in endoplasmic reticulum stress regulation of acute kidney injury. Fail., 2024, vol. 46(2), Art. 2433160. DOI: 10.1080/0886022X.2024.2433160.

Сведения об авторах

Вихарева Лариса Владимировна
доктор медицинских наук, профессор кафедры анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии, директор института фундаментальной медицины, Тюменский государственный медицинский университет, Россия, Тюмень (vikharevalv@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6864-4417)
Новиков Евгений Игоревич
заведующий МНИЛ «МорфоЛаб» института фундаментальной медицины, Тюменский государственный медицинский университет, Россия, Тюмень (enovikov307@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5931-3648)
Горюнов Антон Анатольевич
аспирант направления «Клеточная биология», лаборант МНИЛ «МорфоЛаб» института фундаментальной медицины, Тюменский государственный медицинский университет, Россия, Тюмень (Simsom2@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0009-0008-4564-1625)
Бойко Ангелина Евгеньевна
врач-терапевт участковый, Городская поликлиника № 3, Россия, Тюмень (angeblina@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0009-0007-2919-0521)
Петров Даниил Иванович
ассистент кафедры дерматовенерологии и косметологии, Тюменский государственный медицинский университет, Россия, Тюмень (tgmu@tyumsmu.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2705-1927)

Ссылка на статью

Вихарева Л.В., Новиков Е.И., Горюнов А.А., Бойко А.Е., Петров Д.И. Клеточные и молекулярные аспекты регенерации почки как детерминанты исхода ишемически-реперфузионного повреждения [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2026. – №3. – С. 710-86. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2026/3/9/. DOI: 10.47026/2413-4864-2026-3-710-86.

Правообладатель: авторы. Лицензия: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) CC BY 4.0

Меню

Номера журнала

Архив за 2026 год
Архив за 2025 год
Архив за 2024 год
Архив за 2023 год
Архив за 2022 год
Архив за 2021 год
Архив за 2020 год
Архив за 2019 год
Архив за 2018 год
Архив за 2017 год
Архив за 2016 год
Архив за 2015 год