發布日期:2018-02-13
曼徹斯特大學教授Professors Sue Kimber和Adrian Woolf在活體組織中創造出了全球第一個能生產尿液的腎臟,標志著腎臟疾病治療發展又進入了一個重要里程階段。這項科學進展發表在《Stem Cell Reports》。
2D培養12天后,人類胚胎干細胞來源的腎臟“微器官”已經初具雛形
腎小球(glomeruli)是腎臟的組成部分,研究人員將人類胚胎干細胞浸泡在含有促腎臟發育分子的培養基中,細胞與模擬天然結締組織的凝膠狀物質結合后,再注射到小鼠皮下,形成一個很小的團塊。三個月后,該組織發育成了腎臟結構和功能的基本單位“腎元(nephrons)”。
這一結構包含近端小管、遠端小管、鮑氏囊和海氏套等大部分人類腎元組成部分。小鼠體內也發育出了滋養該組織的人類毛細血管。
但是,該微型腎臟還缺少一個大動脈才能發揮全部功能,因此研究人員正與外科醫生合作,試圖為它插入一個動脈,使其獲得更多血液滋養。
在這項研究中,為了測試新“腎臟”的結構和功能,團隊采用一種名為右旋糖苷(Dextran)的熒光蛋白結合尿樣底物,來檢測腎元過濾血液后所生產的“尿液(即腎小球濾液)”。
移植到小鼠皮下,組織繼續發育,開始生產“尿液”
“結果毫無疑問地顯示,這些結構具備過濾血液和生產尿液的功能,雖然暫時我們還無法定量它們的工作效率,”Kimber教授說。
“激動人心的是,這些由人類細胞構成的結構能與小鼠體內的循環系統連接,為整個組織提供良好的毛細血管供血。目前它的規模僅含幾百個腎小球,而人類腎臟大約有100萬個,但這已經是一個偉大的進步,后續我們還有很多工作要做,”Kimber教授說。
Woolf教授說:“全世界有200多萬患者正在接受腎透析或腎臟移植治療,不幸的是,每年仍有200多萬無法接受治療的人死于腎臟衰竭。我們希望,我們研究終有一天能幫助更多患者擺脫疾病。在此之前,還有很多知識有待學習,以目前的腎臟過濾單元為基礎,我們還需要開發出一條與之匹配的尿路,并將這種技術轉化為疾病治療方案。”
原文標題
Generation of Functioning Nephrons by Implanting Human Pluripotent Stem Cell-Derived Kidney Progenitors
來源:生物通