在营养科学与生物医学交叉领域,类器官技术正成为一项突破性的研究工具。基于上海交通大学何牮、王慧等学者在《食品科学》2025年发表的综述文章《类器官技术在营养评价中的应用》,本文将重点为大家解读肾脏类器官在营养评价中的研究进展,为关注该方向的研究者提供系统的文献参考。
肾脏不仅是体内重要的排泄器官,还参与调节多种营养素和电解质的平衡。因此,肾脏类器官在营养学研究中具有独特的应用潜力。近年来,随着类器官培养技术的成熟,肾脏类器官已逐渐成为研究营养素代谢、毒性评估及疾病模型的理想平台。
肾脏类器官能够模拟肾小管等结构,用于研究离子、维生素等营养素的转运机制。例如,研究者利用肾脏类器官模型,成功表达了远端肾单位中的关键离子通道,为研究钠、钾等电解质的转运提供了可靠模型。
维生素D在肾脏中活化,对其代谢机制的研究具有重要意义。已有研究证实,肾脏类器官可用于模拟维生素D的代谢过程,并探讨其在钙磷平衡与骨骼健康中的作用。
在氧化应激或毒性物质暴露模型中,肾脏类器官也被用于评估营养素的保护效果。例如,研究发现抗坏血酸(维生素C)能够显著减轻细胞游离血红蛋白对肾脏类器官的损伤,抑制氧化应激与线粒体功能障碍。
类器官还可用于模拟某些营养相关肾病,如脱氨酸病。研究者利用患者来源的肾脏类器官,成功模拟了脱氨酸沉积引起的溶酶体增大与自噬缺陷,为营养干预提供了病理模型。此外,研究还表明,脂肪激酶VPS34可通过调控营养转运蛋白在细胞表面的丰度,进一步影响营养物质的吸收与肾小球功能。
肾脏类器官作为高仿生、可调控的体外模型,在营养转运、代谢研究、毒性评估及疾病建模中显示出明显优势。尽管仍面临培养成本高、标准化不足等挑战,但随着培养体系优化、多器官芯片与组学技术的整合,其在个性化营养评价与功能性食品开发中的应用前景十分广阔。
何牮,周献超,张晶晶,等.类器官技术在营养评价中的应用[J].食品科学, 2025(19)
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