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患者特异性iPSC肾脏类器官评估伏环孢素对INF2-FSGS的足细胞保护作用
来源:华津生物微信公众号 | 作者:华津生物 | 发布时间 :2026-06-24 | 52 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
日本团队利用携带INF2基因变异的FSGS患者iPSC成功分化出含足细胞的肾脏类器官,并建立PAN诱导的足细胞损伤模型。PAN以浓度依赖性方式降低足细胞标志物Podocalyxin表达。环孢素A与伏环孢素预处理均可减轻PAN诱导的足细胞损伤,效果相当,且伴随cleaved caspase-3和γH2AX下调。VCS作为新型钙调磷酸酶抑制剂,在实验中展现出与环孢素A相当的保护效力,为INF2相关FSGS的药物筛选与个体化评价提供了人源化类器官平台。
iPSC肾脏类器官助力FSGS药物筛选 | 研究解读
引言
iPSC肾脏类器官研究主图

近日,日本名古屋大学Kazuhiro Furuhashi团队在《Stem Cells and Development》发表题为“Evaluation of Puromycin-Induced Podocyte Injury and Protective Effects of Voclosporin Using Induced Pluripotent Stem Cells from a Patient with Nephrotic Syndrome Harboring an INF2 Variant”的研究。该研究利用携带INF2基因变异的遗传性局灶节段性肾小球硬化症(FSGS)患者来源的诱导多能干细胞(iPSC),成功分化出含足细胞的肾脏类器官,并以此构建了嘌呤霉素氨基核苷(PAN)诱导的足细胞损伤模型。在此基础上,团队验证了环孢素A(CsA)和伏环孢素(VCS)两种钙调磷酸酶抑制剂(CNI)的足细胞保护作用,为遗传性FSGS的药物筛选和机制研究提供了新的实验平台。

研究内容

为建立遗传性局灶节段性肾小球硬化症(FSGS)的实验平台,研究者首先从患者来源的诱导多能干细胞(iPSC)分化出含足细胞的肾脏类器官。免疫荧光证实类器官表达Podocalyxin、WT1、Nephrin和α-actinin 4等足细胞特异性标志物,电镜观察到典型足突结构,从蛋白和超微结构层面确认了足细胞身份,为后续药物实验提供了可靠模型。(图1)

图1 iPSC分化的足细胞鉴定
图1. 利用患者来源的iPSC诱导分化足细胞(点击图片查看大图)

在此基础上,研究者进一步验证该模型是否适用于足细胞损伤研究。结果显示,嘌呤霉素氨基核苷(PAN)能以浓度依赖方式特异性诱导足细胞损伤。随PAN浓度升高(0~30 μg/mL),Podocalyxin荧光逐渐减弱,而E-cadherin和LTL基本不变。定量分析表明,从3 μg/mL起各浓度组荧光强度均显著低于对照组,且呈明确剂量-效应关系,证实了该损伤模型的有效性和可量化性。(图2)

图2 PAN浓度依赖性损伤
图2. 嘌呤霉素(PAN)诱导的足细胞功能障碍呈现浓度依赖性(点击图片查看大图)

在成功建立损伤模型后,研究者利用该体系评估了两种钙调磷酸酶抑制剂(CNI)的保护效果。环孢素A(CsA)和伏环孢素(VCS)预处理均能显著减轻PAN诱导的足细胞损伤,两者效果相当。蛋白免疫印迹(WB)结果显示,PAN上调cleaved caspase-3和γH2AX表达,而两种药物预处理可使这些指标回落,提示其保护作用可能与抑制凋亡和减轻DNA损伤有关。该结果为VCS在INF2相关FSGS中的潜在应用提供了实验依据。(图3)

图3 CsA和VCS的保护作用
图3. 环孢素A(CsA)和伏环孢素(VCS)预处理减轻了PAN诱导的足细胞损伤(点击图片查看大图)
总结

该研究利用患者特异性iPSC成功构建了INF2相关FSGS的肾脏类器官模型,并验证了CsA和VCS的足细胞保护作用。VCS作为新型CNI,在实验中展现出与CsA相当的保护效力,且临床用药更为便利。该模型为遗传性FSGS的机制研究和药物筛选提供了可靠工具,也为VCS的临床应用转化提供了实验依据,并可拓展至其他遗传性肾病的个体化药物评价。

参考文献:

Tanaka, Akihito et al. “Evaluation of Puromycin-Induced Podocyte Injury and Protective Effects of Voclosporin Using Induced Pluripotent Stem Cells from a Patient with Nephrotic Syndrome Harboring an INF2 Variant.” Stem cells and development, 15473287261460636. 17 Jun. 2026.