马兜铃酸(Aristolochic Acids, AA)是已知的肾脏毒性物质,其代谢产物能与肾小管细胞DNA形成持久性加合物并引发氧化应激,导致不可逆的肾损伤。传统动物模型由于物种间代谢差异,难以完整模拟人体对该毒性的特异性反应;而二维细胞培养则缺乏肾脏三维结构及细胞间相互作用,在机制研究和药物评价中存在一定局限。

为此,华津生物基于自主研发的kidnioid®肾脏类器官技术,建立了马兜铃酸诱导肾损伤类器官模型,旨在为具有类似作用机制的肾毒性物质研究提供新的体外评价选择。

案例展示

华津Kidnioid®肾脏类器官技术平台

马兜铃酸诱导肾损伤类器官模型

马兜铃酸刺激肾脏类器官检测结果

图1. 马兜铃酸刺激肾脏类器官的HE、免疫荧光和gPCR结果。马兜铃酸刺激后,肾脏类器官的近端小管损伤标志物KIM-1显著上调,而足细胞标志物SYNPO及近端小管功能标志物AQP1均表达下降,且LTL标记的近端小管结构减少,共同证实了其以近端小管损伤为核心、并累及肾小球的急性肾毒性作用。

IC50实验验证结果

图2. 通过IC50实验验证,肾脏类器官模型对马兜铃酸表现出明确的剂量依赖性毒性响应,体现了该模型在定量化毒理学评价中的应用能力。

一、模型特点

1
较好的人源相关性

该模型基于三维培养的人源肾脏类器官构建,保留了肾脏近端小管等关键结构,能够模拟马兜铃酸在人体肾脏中可能引发的毒性过程。

2
支持机制研究

模型可呈现马兜铃酸暴露后的一些关键生物学变化,如DNA损伤反应和氧化应激水平升高,为相关毒性机制研究提供了条件。

3
应用方向
  • 药物(尤其天然产物)肾毒性评估

  • 肾保护化合物的筛选与评价

  • 特定肾毒性机制的初步研究

二、技术优势

  1. 周期较短:相比动物实验,模型建立和评价的时间有所缩短。

  2. 可重复性较好:在标准化培养条件下,模型稳定性较高。

  3. 灵活性较强:可根据研究需要,调整马兜铃酸的暴露浓度与时间,以模拟不同程度的损伤。

  4. 检测体系适配性高:与常规分子生物学/细胞生物学方法高度兼容,可直接开展qPCR、Western blot、免疫荧光等检测,便于机制研究与多指标评价。