發(fā)布日期:2018-02-13
曼徹斯特大學(xué)教授Professors Sue Kimber和Adrian Woolf在活體組織中創(chuàng)造出了全球第一個能生產(chǎn)尿液的腎臟,標(biāo)志著腎臟疾病治療發(fā)展又進(jìn)入了一個重要里程階段。這項(xiàng)科學(xué)進(jìn)展發(fā)表在《Stem Cell Reports》。
2D培養(yǎng)12天后,人類胚胎干細(xì)胞來源的腎臟“微器官”已經(jīng)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(xì)胞浸泡在含有促腎臟發(fā)育分子的培養(yǎng)基中,細(xì)胞與模擬天然結(jié)締組織的凝膠狀物質(zhì)結(jié)合后,再注射到小鼠皮下,形成一個很小的團(tuán)塊。三個月后,該組織發(fā)育成了腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位“腎元(nephrons)”。
這一結(jié)構(gòu)包含近端小管、遠(yuǎn)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(nèi)也發(fā)育出了滋養(yǎng)該組織的人類毛細(xì)血管。
但是,該微型腎臟還缺少一個大動脈才能發(fā)揮全部功能,因此研究人員正與外科醫(yī)生合作,試圖為它插入一個動脈,使其獲得更多血液滋養(yǎng)。
在這項(xiàng)研究中,為了測試新“腎臟”的結(jié)構(gòu)和功能,團(tuán)隊(duì)采用一種名為右旋糖苷(Dextran)的熒光蛋白結(jié)合尿樣底物,來檢測腎元過濾血液后所生產(chǎn)的“尿液(即腎小球?yàn)V液)”。
移植到小鼠皮下,組織繼續(xù)發(fā)育,開始生產(chǎn)“尿液”
“結(jié)果毫無疑問地顯示,這些結(jié)構(gòu)具備過濾血液和生產(chǎn)尿液的功能,雖然暫時(shí)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(xì)胞構(gòu)成的結(jié)構(gòu)能與小鼠體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)連接,為整個組織提供良好的毛細(xì)血管供血。目前它的規(guī)模僅含幾百個腎小球,而人類腎臟大約有100萬個,但這已經(jīng)是一個偉大的進(jìn)步,后續(xù)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(xué)習(xí),以目前的腎臟過濾單元為基礎(chǔ),我們還需要開發(fā)出一條與之匹配的尿路,并將這種技術(shù)轉(zhuǎn)化為疾病治療方案。”
原文標(biāo)題
Generation of Functioning Nephrons by Implanting Human Pluripotent Stem Cell-Derived Kidney Progenitors
來源:生物通