
2026年4月6日,山东大学齐鲁医院赵升田教授、山东大学基础医学院胡慧丽教授与易凡教授团队于《Cell Reports Medicine》(IF 10.6)在线发表的研究中,从成人肾脏手术标本中成功构建了可长期扩增的多谱系成人肾类器官(MAROs),并进一步利用患者来源的类器官模型,探讨了常染色体显性多囊肾病(ADPKD)的囊肿发生机制,最终筛选出Rho通路抑制剂作为候选药物。
研究团队通过优化培养基(添加视黄酸、GDNF和FGF20),从健康供体和ADPKD患者的肾脏组织中建立了可长期扩增的多谱系成人肾类器官。单细胞转录组分析显示,该类器官包含上皮增殖细胞、近端小管、集合管祖细胞、主细胞样细胞、连接小管及厚升支等多个肾单位节段,并具备白蛋白内吞和P-糖蛋白外排转运功能。从ADPKD患者(携带PKD1或PKD2突变)肾脏组织构建的多囊肾病(PKD)类器官,在体外自发形成进行性扩张的囊肿,并表现出纤毛缩短、平面细胞极性(PCP)紊乱及Rho GTPase信号升高等特征。
研究通过IFT88基因敲除构建纤毛缺失模型,发现在野生型类器官中,纤毛缺失对PCP和Rho GTPase信号影响不大;而在PKD1或PKD2突变类器官中,额外的纤毛缺失导致PCP相关基因及Rho GTPase组分下调,提示纤毛与多囊蛋白在功能上存在协同作用。微流体灌注培养加速了囊肿扩张并增强了Rho/PCP信号。
基于上述机制理解,团队利用PKD类器官建立了中高通量药物筛选平台。通过对160种化合物进行初筛和复筛,成功鉴定出6种有效化合物并测定了半数抑制浓度。值得注意的是,Rho GTPase抑制剂ML141不仅能抑制囊肿形成,还可诱导已形成的囊肿发生消退,且不影响正常类器官的活力。
该模型在一个人源化三维系统中,清晰再现了ADPKD囊肿发生、扩张及药物响应的全过程,揭示了纤毛依赖性囊肿激活(CDCA)机制中Rho/PCP信号通路的核心作用。该患者来源的类器官平台为遗传性肾病机制研究和药物筛选提供了接近人体的体外模型,并提示Rho通路调控可作为ADPKD的潜在治疗策略。







参考文献:
Guo L, Fan Y, Sun H, Du H, Xiong H, Li Y, Zhang X, Guan Y, Ren L, Wang X, Chen K, An Y, Zhang X, Mao Y, Gong Y, Kong F, Qiu J, Chen R, Shi B, Yi F, Hu H, Zhao S. Patient-derived kidney organoids recapitulate ADPKD and facilitate the identification of Rho pathway inhibitors as candidate therapeutics. Cell Rep Med. 2026 Apr 6:102720.
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