构建肾类器官在急性肾损伤中的创新性应用

黄正波; 欧敏; 李国顺; 段福慧; 刘建琦; 娄菊相; 赵艳修; 苏晓艳

doi:10.12307/2026.407

摘要：背景:近年来,肾类器官技术在急性肾损伤中的应用逐渐成为研究热点.传统的动物模型与人类存在种属差异,其肾脏生理和病理过程不能完全代表人类.肾类器官技术通过干细胞培养形成3D肾脏模型,能模拟人类肾脏复杂的结构和功能,在急性肾损伤疾病建模、药物肾毒性预测及再生修复机制探索等方面展现出巨大潜力. 目的:综述肾类器官在急性肾损伤研究中的应用进展,为急性肾损伤的预防和治疗提供新的技术手段和研究策略. 方法:通过中国知网和PubMed数据库检索与类器官及急性肾损伤相关的文献,中文检索词为"急性肾损伤,类器官,多能干细胞,3D生物打印,芯片肾,再生医学,肾移植"等,英文检索词为"acute kidney injury,organoid,pluripotent stem cells,3D bioprinting,kidney-on-a-chip,regenerative medicine,kidney transplantation",所有检索文献为研究原著和相关综述,检索时限为各数据库建库至2025年4月,最终筛选99篇文献进行分析总结. 结果与结论:①目前文献中报道的诱导肾类器官形成的细胞来源主要有多能干细胞、胚胎干细胞和尿液来源干细胞,这些诱导的肾类器官在体外药物筛选、肾脏发育和疾病建模中发挥重要作用;②3D生物打印和芯片肾脏技术是构建肾类器官的新兴技术手段,3D生物打印可以精确和特异性构建复杂的多细胞结构,芯片肾脏技术具有较高的气体渗透性、敏感性以及低成本等特点,可延长类器官寿命、增加生物相容性,适用于临床前药物开发和毒性筛选;③基因编辑技术与肾类器官模型的结合,为肾脏疾病研究、药物开发和再生医学带来了新的视角和工具基因,它可构建带特定报告基因或敏感指标的肾类器官,对肾类器官的特定肾脏细胞类型进行放大和分类;④肾类器官在急性肾损伤的疾病模拟、药物评估和再生治疗策略探索方面展现出独特优势,它可作为研究顺铂、阿霉素和红曲米补充剂等致急性肾脏损伤毒性机制的体外模型,筛选高通量药物和治疗药物靶点,在肾移植再生医学领域也发挥重要作用.