成年大鼠肾类器官的小管肾毒性比较
用成年大鼠肾干细胞类器官比较已知肾毒药物和新化合物的形态、Kim-1、凋亡及超微结构损伤。
用途与模型
- 研究用途
- 以已知小管肾毒药物作为参照，评价候选化合物的小管损伤。
- 模型与细胞来源
- 成年雄性 Sprague–Dawley 大鼠肾干细胞形成的类器官；HK-2 人永生化近端小管上皮细胞和小鼠实验为分开的补充比较。
- 方法版本
- 2025 年顺铂、庆大霉素与 puberulic acid 72 小时版本
- 实验形式
- 悬滴聚集后在 Matrigel/Transwell 中培养 2–3 周，给药 72 小时；HK-2 二维补充试验给药 24 小时。
材料与平台
- 类器官形成
- 每个悬滴 2×10^5 个细胞、25–30 μL，聚集 8 小时，后续在基质与 HGF、GDNF、bFGF、EGF、BMP7 条件下培养。
- 化合物
- 顺铂 60 μM、庆大霉素 10 mM；puberulic acid 2、10 和 50 μM。
- 测量
- 形态与组织学、HAVCR1 定量、Kim-1 与裂解型 caspase-3 染色、透射电镜、细胞色素 c 氧化酶亚基 IV（COX-IV）及氧化 DNA 损伤标志。
测量指标与分析
- 小管细胞脱落、变窄和结构破坏
- HAVCR1/Kim-1
- 裂解型 caspase-3 阳性细胞
- 小管与线粒体超微结构
- COX-IV 和氧化 DNA 损伤染色
先用顺铂和庆大霉素建立损伤参照，再比较 puberulic acid 的组织损伤；独立人细胞与小鼠结果用于补充观察。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 大鼠类器官分别接受已知肾毒药物或 3 个浓度的 puberulic acid 处理，持续 72 小时，并与未处理组比较。
- 测试范围
- HAVCR1 每组 3 个类器官；凋亡计数来自 3 份独立类器官切片、每份 5 个随机视野。HK-2 为每条件 8 孔；小鼠处理及对照各 6 只。
- 参照体系
- 未处理组、顺铂、庆大霉素及 puberulic acid；HK-2 与小鼠为不同物种和暴露方案的补充比较。
- 研究结果
- 两种已知肾毒药物造成小管形态损伤、Kim-1 增加和凋亡标志上升。Puberulic acid 在 10 和 50 μM 产生超微结构异常，50 μM 出现小管脱落与 Kim-1 升高；小鼠表现为肾功能及近端小管损伤。
适用条件与研究局限
- 大鼠类器官与人 HK-2 存在物种、组织构型及 72/24 小时暴露的差异，限制直接比较。
- 模型缺少完整血管、免疫和肾小球滤过；部分药物转运体表达不足。
- 未测肾脏内实际暴露，不能直接用培养浓度推算人体风险。
- 线粒体与氧化应激参与损伤为候选机制；体内参照采用了小鼠试验。
来源与原文
- Elucidation of puberulic acid–induced nephrotoxicity using stem cell-based kidney organoids原始研究 · Scientific Reports · 2025-11-26