本文汇总7项利用人肾脏类器官研究AKI的代表性工作:涵盖热应激(氧化磷酸化抑制)、脓毒症(USP18-STING1促铁死亡)、顺铂(OCT2介导肾毒性/HDR修复失败)、中药肾毒性(商陆皂苷甲)及志贺毒素等损伤模型;应用包括尿液干细胞归巢整合、卡维地洛/西咪替丁抑制OCT2、甲泼尼龙抗凋亡等干预策略。肾脏类器官为AKI机制解析、药物筛选及细胞治疗提供了人源化三维平台。

近期,澳大利亚默多克儿童研究所与诺和诺德基金会干细胞医学中心(reNEW)的Melissa H. Little教授团队及Jessica M. Vanslambrouck博士团队,联合墨尔本大学的研究人员在bioRxiv上发表研究,利用人源iPSC构建了S3富集的近端肾小管增强型肾类器官(PT-EKO),用于肾小管损伤模拟。
研究团队通过优化肾祖细胞分化方案,在PT-EKO中实现了近端肾小管的结构性分段,并富集了S3细胞亚型。单细胞测序与免疫荧光验证,该类器官的S3样细胞在转录组水平上与成人肾脏S3段相似。
研究发现,PT-EKO可响应长链脂肪酸而上调CPT1A表达。在高血糖条件下,该类器官可释放肾损伤生物标志物KIM-1,该反应在静态培养和器官芯片流动体系中均可检测。
研究还发现,第13天的PT-EKO祖细胞可采用Cryo-SFM(商品化无血清细胞冻存液)冷冻保存,解冻后仍能分化为结构完整的类器官。从PT-EKO中分离出的近端小管细胞(PT细胞)可在体外扩增并多次传代,保留HNF4A、GLUT1等标志物及上皮转运活性,冻存复苏后功能稳定。
该模型在一个人源化三维系统中,再现了肾小管节段特异性损伤、代谢响应及生物标志物释放过程,同时支持规模化冻存与PT细胞分离扩增。





参考文献:
Mah S, Tan KS, Wilson SB, Cuevas M, Mills RJ, Little MH, Vanslambrouck JM. S3-enriched kidney proximal nephrons from stem cells facilitate tubular injury modelling. bioRxiv. 2026 Jan 29. doi: 10.64898/2026.01.29.702488.