关于肾脏 肾脏是位于脊柱两侧的一对豆状器官，人类的肾脏大约有拳头大小，重约150克。肾脏的主要功能是过滤血液，去除废物和多余的液体，形成尿液。肾脏的内部结构可以分为两个主要部分：皮质和髓质。肾皮质位于外层，是肾小球和肾小管的主要分布区域；肾髓质位于内层，由多个肾锥体组成，每个肾锥体的顶端称为肾乳头。肾锥体的尖端汇集成肾小盏，最终形成肾盂，连接到输尿管，将尿液送往膀胱。肾单位（nephron）是肾脏的基本功能单位，每个肾脏约有一百万个肾单位。每个肾单位包括肾小体和肾小管两大部分。肾小体由肾小球和包围它的肾小囊（Bowman囊）组成。肾脏有多种细胞类型，主要包括内皮细胞、足细胞、系膜细胞、近端小管细胞、远端小管细胞、髓袢细胞、间质细胞等，它们在肾脏不同部位发挥特定的功能。 图1. 肾脏结构示意图和肾皮质的纤维结构1 图2. 肾脏的主要细胞类型2 靶向肾脏不同类型细胞的AAV血清型 图3 不同AAV血清型对肾脏的靶向性3 导入方式为肾皮质注射，1012 gc/只，体积为50-100μl。 我们根据文献报道和实践经验总结了肾脏研究中常用的AAV血清型： 细胞类型 血清型 肾小球上皮细胞 AAV9 肾小球系膜细胞 AAV9，AAV8 肾小球内皮细胞 AAV9，AAV8 肾小管细胞 AAV9，AAV6，AAV2 间质成纤维细胞 Anc80 足细胞 AAV9, AAV-LK03 全肾 AAV9 肾脏研究中常用的启动子型 启动子名称 启动子特异性 CMV 广谱启动子 ECAD 集合管细胞启动子 SGLT2 近端小管启动子 KSPC 肾脏启动子 hNHPS1 足细胞启动子 AAV导入肾脏的方式4 AAV在肾脏疾病研究中的应用 案例一、AAV基因疗法治疗由NPHS2基因突变引起的肾病综合征5 足细胞是肾脏中的一种细胞类型，其基因突变（如NPHS2基因）是儿童遗传性肾病综合征的常见原因。这篇文章旨在探索用AAV基因疗法治疗由NPHS2基因突变引起的肾病综合征。 AAV-LK03和AAV 2/9的选择：研究者比较了AAV-LK03和AAV 2/9两种血清型在人类和鼠类足细胞中的转导效率。 体外实验：通过体外培养的突变人类足细胞中来测试基因疗法的效果。 体内实验：在诱导型足细胞蛋白（Podocin）敲除小鼠模型中测试疾病诱导前（预防性）的基因治疗效果，在诱导型突变Podocin敲入小鼠中测试疾病诱导后（治疗性）的基因疗法效果。 图4 体内实验设计示意图 AAV-LK03的高效转导：在体外实验中，AAV-LK03是人类足细胞的高效转导剂。 功能恢复：AAV-LK03介导的足细胞蛋白在突变人类足细胞中实现了功能恢复。 预防性策略的效果：在诱导型Podocin敲除小鼠模型中，AAV治疗组小鼠的尿白蛋白/肌酐比（ACR）、血清肌酐和尿素水平显著降低，血清白蛋白水平有所升高。肾组织显示出较少的肾小球硬化和间质纤维化，与生理盐水组相比，AAV治疗组的肾小球足突结构较为正常。 图5 接受生理盐水或AAV处理的Pod-rtTA TetO-Cre NPHS2fl/fl小鼠的肾脏组织学和存活情况，这些小鼠在疾病诱导之前接受了治疗。 在诱导型突变Podocin敲入小鼠中，AAV治疗组小鼠的尿白蛋白/肌酐比（ACR）显著降低，血清白蛋白水平有所升高，血清肌酐和胆固醇水平没有显著变化，肾组织显示出较少的肾小球硬化和间质纤维化，足突结构恢复较好。 案例二、miR-29b用于治疗肾脏纤维化的概念验证6 慢性肾病（CKD）是一种进行性疾病，其特征是肾功能逐渐丧失，最终可能导致需要肾脏替代治疗或肾移植。肾脏纤维化是CKD患者几乎普遍存在的一种病理变化。已有研究结果显示miR-29b可以抑制肾纤维化，因此miR-29b替代疗法可能是肾纤维化治疗的有效方法。这篇文章主要研究miR-29b用于肾脏纤维化基因治疗的可行性。 实验设计 确定最适合肾脏靶向基因递送的AAV血清型 体外实验：在正常大鼠成纤维细胞、NRK-49F、TEC和NRK-52E细胞中评估miR-29b对TGF-β1诱导的肾细胞纤维化的影响 体内实验：在UUO小鼠模型中评估miR-29b对肾脏纤维化的影响 AAV血清型选择：体外细胞实验结果显示rAAV1、2和6是适合靶向肾细胞的AAV血清型，小鼠体内实验结果显示rAAV6是最合适的载体。 miR-29b对肾脏纤维化的影响：miR-29b在体外抑制了TGF-β1诱导的肾细胞纤维化。在UUO小鼠模型中，rAAV6介导的miR-29b递送可以抑制肾脏纤维化和Snail1的表达 图7 rAAV6介导的miR-29b递送可以抑制UUO小鼠模型中的肾纤维化 AAV作为肾脏基因治疗的潜力载体，其在针对单基因肾脏疾病的基因治疗研究中已有初步成果，尽管整体进展滞后于其他领域，但潜力与应用前景仍不可估量。派真生物一站式CRO&CDMO服务平台，可为您提供全面的病毒载体包装服务和个性化定制服务。我们的产品线涵盖腺相关病毒(AAV)载体、慢病毒载体、mRNA，为您的肾脏基因治疗研究提供全方位的支持，欢迎后台留言或点击文末“阅读原文”了解详情。
AAV导入肾脏的方式 AAV分布 特点 病毒参考剂量 尾静脉注射 全身大多数器官均可感染 操作简单，病毒剂量大 5E+11~1E+12vg 肾静脉注射 皮质和髓质中，主要在肾小球和近端小管中 难以突破肾小球屏障，感染效率较低 1E+11vg 肾动脉注射 近端小管和肾集合管 技术难度大 / 肾皮质注射 仅限于注射针头周围 操作相对简单 1.5-3ul/位点 输尿管逆行注射 肾脏管道系统 突破肾小球屏障，操作难度大 1E+11vg 经肾皮质向肾盂注射 皮质和髓质的肾小管上皮细胞中，主要是集合管细胞 操作简单，感染效率高 5E+10vg 
本篇文章体外实验AAV的导入方式 细胞系选择 Conditionally immortalized human Pods, mouse podocytes 血清型 AAV-LK03，AAV2/9 转导方式 细胞融合度为50%时加入AAV MOI 5 × 105 本篇文章体内实验AAV的导入方式 小鼠选择 Pod-rtTA TetO-Cre NPHS2fl/fl，Pod-rtTATetO-Cre NPHS2fl/R140Q小鼠 血清型 AAV2/9 注射方式 尾静脉注射 注射总量 1.5 × 1012 vg/只，约6 × 1013 vg/kg 
图6 rAAV6载体适合在小鼠体内进行肾脏靶向基因递送
本篇文章体外实验AAV的导入方式 细胞系选择 正常大鼠成纤维细胞、NRK-49F、TEC和NRK-52E细胞 血清型 AAV1，2，5，6，7，8，9 转导方式 24孔板，2×109 gc/200 µl/孔 本篇文章体内实验AAV的导入方式 小鼠选择 8周雄性C57BL/6小鼠 血清型 AAV1，2，5，6，7，8，9 注射方式 用29G针头向肾盂内注射 注射总量 5 × 109 vg/只，约6 × 1013 vg/kg 
2026-03-09
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