摘要：含有红麴（Beni-Koji）的Beni-koji Choleste Help保健品与急性肾损伤（AKI）的发生相关，这一问题已成为日本的重要公共健康关注点。从去年1月份开始，在日本，有医生和患者联系日本小林制药公司，怀疑其肾脏疾病与该公司生产的红麴功能性食品
含有红麴（Beni-Koji）的Beni-koji Choleste Help保健品与急性肾损伤（AKI）的发生相关，这一问题已成为日本的重要公共健康关注点。从去年1月份开始，在日本，有医生和患者联系日本小林制药公司，怀疑其肾脏疾病与该公司生产的红麴功能性食品有一定的关联。因为多名患者没有基础病，也没有相关病因，仅长期服用小林制药的红麴功能性食品用于控制血脂。在小林制药的告知中，其中一名死于肾病的人连续购买了35袋以红麴为主的功能性食品“Beni-Koji Choleste Help”持续了大约三年，直到去年2月。东京板桥区日本大学医学院的Masaki Abe教授在2024年3月28日告知，从2023年11月到2024年2月，一名70多岁的女性和两名50多岁的女性在体检时发现泡沫尿和肾功能异常等症状，这三个人都没有慢性疾病，但他们的肾功能正在下降。尽管多项病例报告的肾活检结果提示肾小管损伤，但目前尚未建立明确的因果关系，红麴潜在的致肾损伤机制仍不清楚。
2025年2月，来自日本冈山大学的Kenji Tsuji和Shinji Kitamura团队在JCR1区4.3分期刊American Journal of Nephrology上发表了题为《Supplement-induced acute kidney injury reproduced in kidney organoids》的文章。研究人员利用成年大鼠肾干细胞（KS细胞）衍生的肾类器官模型模拟了Beni-koji Choleste Help保健品导致的急性肾损伤，KS细胞来源的类器官系统成本低、可重复性高且技术操作简便，有望在肾毒性筛查研究中得到广泛应用。
让我们一起解读这篇文章中介绍的肾类器官培养技术，看看这一模型在肾脏疾病研究领域的应用前景！
文章介绍
#1
研究背景
Background
与Beni-koji Choleste Help保健品相关的AKI已成为日本重要的公共卫生问题。该保健品含有来源于红曲米的聚酮化合物红麴（Beni-Koji）。据报道，红麴可降低低密度胆固醇水平。截至2024年11月10日，日本已报告超过2500例疑与该保健品相关的不良事件，其中约500例因肾损伤或其他原因住院。多项关于Beni-koji Choleste Help相关AKI的报告显示，肾活检发现肾小管损伤。某些批次产品中可能含有化学污染物（如青霉酸），也可能是导致AKI发生的原因。然而全面鉴定该保健品中具体的肾毒性物质并阐明其导致肾损伤的潜在机制仍然具有较为困难且耗时较长。因此，急需建立实用的实验模型来评估保健品对特定器官的毒性作用。
#2
研究思路
Methods
成体肾干细胞（KS细胞）是一种具有自我更新能力、长期增殖能力和再生潜力的成体肾干/祖细胞系。作者利用源自大鼠肾近端小管S3段KS细胞的肾类器官系统来评估该补充剂的肾小管毒性。应用HE染色和免疫荧光染色等技术，在光镜和电子显微镜下观察了肾类器官在Beni-koji Choleste Help处理后的损伤情况，发现该保健品特定批次中的某些化合物可能会导致近端肾小管损伤。
#3
研究结果
Results
1. 肾类器官的分化和结构特征
在一周内，类器官开始形成肾小管结构，并在第三周完全成熟（图1）。这些肾类器官展现出类似肾脏的结构，包括从中央区域辐射出的肾小管和肾小球。免疫荧光染色显示，莲四瓣豆凝集素（LTL）和水通道蛋白-1（AQP1）在这些结构中表达，证实其具有近端小管的特征（图 1）。此外，Western blot分析进一步支持这一观察结果，表明AQP1在分化后的肾类器官中表达，而在未分化的KS细胞中未检测到，从而证实了其成功分化为近端小管样结构。
图1
H&E染色结果显示，肾类器官的近端小管上皮细胞以单层排列形成管腔结构（图2）。
图2
透射电子显微镜（TEM）进一步观察到刷状缘样结构，表明这些细胞在顶端建立了极性（图3）。
图3
先前研究表明，KS细胞来源的类器官包含不同的肾小管段，免疫荧光染色检测到NKCC2（髓袢）、Tamm-Horsfall蛋白（远曲小管）和AQP-2（集合管）的表达。这些结果表明，肾小管结构已成功分化。此外，免疫荧光染色还检测到肾小球样结构中足细胞标志物Nephrin和系膜细胞标志物Thy-1的表达。KS细胞和类器官中未检测到参与药物代谢和细胞内摄取的转运蛋白基因表达，而在大鼠肾脏中可以检测到（补充图1）。这些结果表明，KS细胞来源的肾类器官缺乏完整的转运蛋白表达谱，因此可能在体外模拟肾毒性和药物代谢能力方面存在一定局限性。
补充图1
2. 药物诱导的肾类器官损伤
为了确定用于毒性评估的合适浓度，作者检测了不同浓度的保健品Beni-koji Choleste Help对HK-2细胞的细胞毒性。在浓度达到10 μg/mL及以上时观察到了细胞毒性作用。基于这些发现，使用 10、50和100 μg/mL浓度的Beni-koji Choleste Help在肾类器官中进行毒性评估。通过体视显微镜进行的组织学评估显示，与未处理的对照组相比，用Beni-koji Choleste Help或顺铂处理的类器官中出现了明显的肾小管损伤（图2），主要包括肾小管变细和脱离。此外，经Beni-koji Choleste Help或顺铂处理的类器官的H&E染色图像显示，管腔中有碎片堆积，推测这些碎片由细胞残余物组成，同时还可见肾小管细胞变细和脱离（图2）。
TEM进一步突显了经Beni-koji Choleste Help或顺铂处理的肾类器官中的结构异常，包括细胞变细、因细胞间黏附丧失而分离以及肾小管细胞脱离。在扩张的空泡内观察到了含有细胞器残余物的低电子密度囊泡，这些囊泡很可能是溶酶体。在肾小管管腔内观察到的大量碎片可能是管腔内坏死碎片。相比之下，对照组类器官保留了完整的肾小管结构（图3）。
经Beni-koji Choleste Help或顺铂处理的肾类器官中，管腔侧的刷状缘样结构减少，而在对照类器官中该结构得以保留。这些发现与在人体肾脏中药物诱导的毒性急性肾小管坏死中所观察到的情况一致，进一步证实了存在肾小管损伤。免疫荧光染色显示，经Beni-koji Choleste Help或顺铂处理的类器官近端小管中，Cleaved caspase-3阳性凋亡细胞数量显著增加，且呈浓度依赖性（图4）。这些结果表明，该保健品特定批次中的某些化合物可能会导致近端肾小管损伤。
图4
小结
本研究中，作者构建了KS细胞来源的肾类器官模型并首次证实Beni-koji Choleste Help 保健品可能具有肾小管毒性。组织学和透射电子显微镜分析显示，该保健品对小管区域造成的结构和细胞损伤，与人类急性小管坏死的观察结果高度一致。Cleaved caspase-3的表达表明近端小管发生了凋亡性细胞死亡，这与已知的肾毒性机制相一致。这些发现与日本肾脏病学会（2024年5月22日）发布的临床报告及随后发表的病例报告相吻合。
Cleaved caspase-3阳性细胞数量及MTT细胞毒性实验中的小管细胞损伤均呈现浓度依赖性增加，表明Beni-koji Choleste Help诱导的肾损伤具有剂量依赖性。因此，需要重点关注Beni-koji Choleste Help可能含有的肾毒性污染物及其具体浓度。虽然目前尚不清楚该保健品中潜在有害物质的具体含量，但已有研究检测到在有不良事件报告的样品与无不良事件报告的样品之间存在成分差异，其中包括软毛青霉酸。然而，仍需进一步研究以确认这些成分的作用。
总之，KS细胞来源的肾类器官系统具有稳定的近端小管标志物表达，为肾毒性筛查提供了可靠的模型，特别适用于评估针对近端小管的毒性物质。该系统有助于减少动物实验的需求。近年来，研究人员利用3D培养技术建立了源自诱导多能干细胞（iPSC）的肾类器官，这些类器官表达足细胞、近端小管、髓袢和远曲小管的标志物，显示出在肾毒性研究中的应用潜力。然而，此类器官的生产成本高昂，并且需要较高的专业知识和技术能力。相比之下，基于KS细胞的肾类器官系统提供了一种经济高效、可重复、技术上简便且快速的筛查工具，可实现大量样本的早期检测，因此在毒性筛查中具有重要价值。
参考文献
Nakanoh H, Tsuji K, Fukushima K, Haraguchi S, Kitamura S, Wada J. Supplement-induced acute kidney injury reproduced in kidney organoids. Am J Nephrol. Published online February 20, 2025. doi:10.1159/000544795
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来源：培养盒守护者
