1

文献名称：Kidney organoids as a novel platform to evaluate heat-stress-induced acute kidney injury pathogenesis

发表期刊：Bioengineering & Translational Medicine (IF 5.7)

发表日期：2025年11月20日

研究团队：军事医学研究院檀英霞、中国人民解放军空军特色医学中心高卓、大连理工大学生物医学工程学院吴成君团队

研究概要：

本研究利用人iPSC通过悬浮培养分化得到的肾脏类器官，建立热应激AKI模型。将类器官暴露于37℃、39℃和41℃，41℃处理导致细胞活力随时间下降、细胞骨架损伤、肾小管重吸收功能受损、凋亡和胶原沉积。热应激下AKI标志物KIM-1和NGAL升高，细胞周期停滞标志物TIMP-2×IGFBP7在暴露后12小时即出现，早于NGAL和KIM-1。新生和稳态RNA分析显示氧化磷酸化和ATP代谢被抑制、组蛋白表达升高，揭示了热诱导AKI的分子机制。

2

文献名称：USP18 promotes ferroptosis in lipopolysaccharide-induced human kidney organoids by stabilizing STING1

发表期刊：Cell Biology and Toxicology (IF 5.9)

发表日期：2025年8月20日

研究团队：浙江大学医学院附属第一医院杨浩团队

研究概要：

本研究利用LPS诱导的人肾脏类器官模型研究脓毒症诱导AKI中的铁死亡机制。RNA-seq分析发现USP18是LPS刺激后唯一上调的泛素特异性蛋白酶。敲低USP18显著减少LPS诱导的类器官铁死亡。机制上，USP18直接结合STING1并对其进行去泛素化，阻止其被蛋白酶体降解。在USP18缺陷的类器官中过表达STING1可逆转保护效果，证实STING1是USP18促铁死亡功能的关键介导者。该研究揭示了USP18-STING1轴在LPS诱导铁死亡中的作用，为治疗SI-AKI提供了新策略。

3

文献名称：Urine-derived stem cells display homing, incorporation, and regeneration in human organoid and mouse models of acute kidney injury

发表期刊：Molecular Therapy (IF 12.0)

发表日期：2025年7月刊

研究团队：美国范德比尔特大学医学中心Lauren E Woodard团队

研究概要：

本研究验证了人尿液来源干细胞在AKI模型中的治疗潜力。在甘油诱导横纹肌溶解和单肾切除+夹闭缺血再灌注损伤的小鼠模型中，腹腔注射表达荧光素酶的USCs后，活体生物发光成像和组织学证实USCs在3小时内归巢至损伤肾小管和肾小球，并在48小时内持续存在。USC治疗组在注射后24小时KIM-1表达降低。在顺铂损伤的人肾脏类器官中，USCs能够整合入类器官并降低KIM-1表达。USCs可无创采集、源于自体，是AKI细胞治疗的理想候选细胞类型。

4

文献名称：Both carvedilol and cimetidine alleviate cisplatin-induced nephrotoxicity via downregulating OCT2

发表期刊：Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease (IF 4.2)

发表日期：2025年6月刊

研究团队：复旦大学附属中山医院俞小芳、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心程新团队

研究概要：

本研究旨在通过抑制OCT2寻找预防顺铂肾毒性的候选药物。首先在顺铂AKI患者与非AKI患者的iPSCs中发现OCT2 mRNA水平升高，并在肾脏类器官和HEK293FT细胞中验证OCT2过表达加重顺铂损伤。通过对FDA批准药物进行虚拟筛选和活性筛选，鉴定出卡维地洛和西咪替丁为有效OCT2抑制剂。两者预处理可下调OCT2表达、减少顺铂摄取、减轻细胞凋亡，联用无额外获益，且不影响顺铂对肺癌和宫颈癌细胞的杀伤效果。

5

文献名称：Nephrotoxicity assessment of Esculentoside A using human-induced pluripotent stem cell-derived organoids

发表期刊：Phytotherapy Research (IF 6.3)

发表日期：2024年10月刊

研究团队：上海中医药大学张卫东团队

研究概要：

本研究利用人iPSC来源的肾脏类器官评估中药商陆成分Esculentoside A的肾毒性。Esculentoside A在小鼠中诱导AKI并增强凋亡，在肾脏类器官中以与体内相似的方式损伤足细胞和近端肾小管细胞。60μM Esculentoside A处理可诱导肾损伤生物标志物KIM-1、β2-微球蛋白和胱抑素C以及炎症细胞因子的升高，并激活Cleaved Caspase-3，可能与线粒体膜电位降低有关。该研究证实肾脏类器官可作为评估中药诱导肾毒性的可靠平台。

6

文献名称：Modeling injury and repair in kidney organoids reveals that homologous recombination governs tubular intrinsic repair

发表期刊：Science Translational Medicine (IF 14.6)

发表日期：2022年3月2日

研究团队：美国麻省总医院Ryuji Morizane团队

研究概要：

本研究发现肾脏类器官可模拟从内在修复向不完全修复的转变。顺铂暴露后肾脏类器官的单核RNA测序鉴定出159个差异表达基因和29条信号通路。同源重组修复基因FANCD2和RAD51在内在修复过程中瞬时上调，而在不完全修复中下调。在小鼠肾损伤模型和人类免疫介导肾损伤样本中验证了这一现象。肾活检样本证实不完全修复中FANCD2表达缺失。通过靶向药物筛选发现DNA连接酶IV抑制剂SCR7可恢复FANCD2/RAD51介导的修复，阻止顺铂诱导的类器官损伤向CKD进展。该研究展示了肾脏类器官在识别病理通路和潜在疗法方面的转化应用价值。

7

文献名称：Kidney Organoids as a Novel Platform to Evaluate Lipopolysaccharide-Induced Oxidative Stress and Apoptosis in Acute Kidney Injury

发表期刊：Frontiers in Medicine (IF 3.0)

发表日期：2021年11月29日

研究团队：复旦大学附属中山医院朱同玉、许明团队

研究概要：

本研究旨在验证人肾脏类器官作为评估LPS诱导的氧化应激和细胞凋亡的可靠平台。通过建立LPS诱导的小鼠AKI模型和人iPSC来源肾脏类器官损伤模型，发现LPS在体内外均可诱导肾损伤、病理改变、氧化应激增加和细胞凋亡增强，甲泼尼龙治疗可部分减轻这些损伤。肾脏类器官实验进一步揭示LPS诱导的凋亡主要发生在足细胞和近端肾小管细胞。该研究证明了LPS可在不依赖血流动力学变化或免疫细胞浸润的情况下直接诱导肾实质细胞损伤，肾脏类器官可作为研究SA-AKI的有效体外模型。

传统模型难以完全模拟急性肾损伤引起的人类肾脏复杂病理改变。肾脏类器官作为三维人源微组织，为AKI研究提供了更具生理相关性的实验平台。前述七项研究展示了肾脏类器官在AKI领域的应用价值：

• 机制解析：在热应激、LPS、顺铂及志贺毒素等多种损伤模型中，揭示α-SMA/纤维化/缺氧基因上调、USP18-STING1轴促铁死亡、HDR基因缺失导致修复失败、LPS诱导凋亡的细胞类型特异性等新机制。

• 药物评估：利用损伤类器官筛选潜在治疗分子，如甲泼尼龙减轻氧化应激与凋亡、卡维地洛/西咪替丁抑制OCT2减轻顺铂肾毒性、重组CCN1促进肾小管修复、尿液干细胞整合降低KIM-1表达。

• 毒性评估：利用肾脏类器官评估中药成分（商陆皂苷甲）和环境毒素（蒲西酸）的直接肾毒性，验证其作为药物安全性评价平台的价值。

• 靶点发现：结合转录组测序，鉴定USP18、TIMP-2×IGFBP7（早期生物标志物）等关键调控分子，为AKI诊断和治疗提供新靶点。

将具备关键肾脏结构与细胞特征的类器官与多种AKI损伤模型（如热应激、LPS、顺铂、缺血再灌注等）相结合，为AKI机制研究和药物筛选提供了可设计、可验证的创新平台。

华津肾脏类器官Kidnioid®平台在此领域提供专业支持：

• 方案咨询：针对类器官构建、损伤模型建立及检测策略提供专业建议。

• 实验实施：承接肾脏类器官培养、损伤诱导及药物干预实验。

• 数据支持：提供规范的实验流程与可验证的多维度数据结果。

基于华津Kidnioid®平台在肾脏类器官培养和疾病模型构建领域的技术积累，华津Kidnioid®平台能够确保模型构建的规范性和实验结果的可靠性。