客户成果速递 | Cell子刊：山东大学团队建立ADPKD患者来源类器官平台，Hvita助力揭示Rho通路治疗新潜力

常染色体显性多囊肾病（ADPKD）是最常见的遗传性肾病之一，目前治疗手段有限。传统的静态类器官培养往往难以模拟体内真实的流体力学环境，限制了疾病机制的深入探索和药物筛选的准确性。如何构建更生理相关的体外模型，一直是研究者面临的挑战。

近期，来自山东大学等团队的研究人员在顶刊 《Cell Reports Medicine》（2026年4月，开放获取）上发表了题为 “Patient-derived kidney organoids recapitulate ADPKD and facilitate the identification of Rho pathway inhibitors as candidate therapeutics”的重要研究成果。

图1A. 将成人肾脏样本进行组织消化、连续传代和扩增，使其成为能够分化为 PT 和 CD 的多系成人肾脏类器官的工作流程图

该研究建立了源自ADPKD患者组织的多谱系成人肾类器官（MAROs），成功复现了囊性病的关键标志性特征并提出调控Rho信号通路可作为潜在的治疗策略：

以下为核心文献内容：

• 模型构建：针对 ADPKD 缺乏理想人源模型的痛点，利用患者手术标本直接构建了多谱系成人肾类器官（MAROs）。该模型比传统模型更贴近临床，能同时模拟成人发病、遗传背景及多节段起源。

• 病理再现：证实了该类器官模型能精准复现 ADPKD 的核心病理：囊肿形成、纤毛异常、极性缺失以及Rho/PCP 信号通路激活。

• 机制发现：通过基因编辑（IFT88 敲除）和微流控灌流技术（由 Hvita 系统实现），揭示了流体剪切力如何通过纤毛激活 Rho/PCP 信号，从而驱动囊肿生长。这为“纤毛依赖性囊肿激活（CDCA）”理论提供了关键的人源实验证据。

• 临床转化：利用该 3D 平台进行高通量筛选，发现了Rho GTPase 抑制剂（如 ML141）具有显著的囊肿抑制作用且安全性高，为 ADPKD 的药物研发指明了新方向。

而在机制发现这一关键环节，研究团队采用了Hvita 3D活细胞自动灌流培养系统，构建了“类器官 on-a-chip”模型。

其中，如图S6所示，研究者利用Hvita系统提供的动态灌流（Microfluidic perfusion）条件培养PKD类器官

图 S6. Hvita微流控灌流加速多囊肾病类器官囊性扩张并放大 Rho/PCP 信号。

(A-B) 灌流芯片示意图，显示细胞接种端口、半透膜以及培养基出入口；箭头指示流体流动方向。

(C) 组装后装置的实物照片。

(D) 静态 24 孔板培养对照。

(E) 第 1–7 天动态（灌流）与静态培养条件下 PKD 类器官明场图像，含局部放大视图（比例尺，400 μm）。

• 加速病理表型：与静态培养相比，Hvita动态灌流显著加速了囊肿的扩张。

• 激活关键信号：流体剪切应力选择性上调了 Rho/PCP 通路组分及纤毛相关转录本的表达。

这一结果有力证实了生理水平的剪切力是囊肿生成的上游刺激，又能增强纤毛依赖的Rho/PCP信号传导，从而为CDCA机制提供了功能支持。而 Hvita 系统正是帮助研究者捕捉这一精细生物学过程的关键工具。

这篇文献不仅推动了ADPKD的病理认知和新药发现（如筛选出ML141等Rho抑制剂），也再次验证了 Hvita 3D活细胞自动灌流培养系统在复杂疾病建模中的独特优势。

突破传统二碳箱的桎楛，将流体驱动模块与二碳箱嵌合为一体，在维持静态生长环境的同时，对环境中的流体进行操控，兼具自动换液和模拟体内动态环境的功能。

• 从静态到动态的跨越：帮助科研人员从传统的静态培养转向更符合人体生理环境的动态培养，提升研究的临床转化价值。

• 自动化与精准控制：系统支持长时间、连续的单向流动控制（如文献中使用的 100 μL/min 恒定流速）。
  

• 多模式流体驱动：系统内嵌了多个独立流体驱动模块，可驱动流体流出细胞生长空间，与细胞生长空间内的气、液、固等不同形态物体发生作用，达到模拟呼吸、血流和蠕动器官功能和动态微环境的效果。

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