華雅思創(chuàng )快報：科學(xué)家通過(guò)干細胞技術(shù)制造出“迷你腎”

華雅思創(chuàng )快報：腎臟疾病是一個(gè)重大且懸而未決的健康難題。腎臟一旦受到疾病損傷就很難恢復功能，因此迫切需要更好地了解腎臟發(fā)育和生理學(xué)的知識。

現在，來(lái)自索爾克生物科學(xué)研究所（Salk Institute for Biological Studies）等機構的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一個(gè)研究腎病的新型平臺，并利用人類(lèi)干細胞制造出了三維“迷你腎”結構。這一成果為未來(lái)應用再生醫學(xué)策略幫助恢復腎臟功能以及發(fā)現靶向人類(lèi)腎細胞的新藥開(kāi)辟了新的途徑。相關(guān)研究論文刊登在了近期出版的《自然-細胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。

盡管今年夏天科學(xué)家們已經(jīng)利用干細胞構建出了腎細胞的前體細胞，但在這項研究中，科學(xué)家是*次誘導人類(lèi)干細胞形成了與我們腎臟中的相似的三維細胞結構。

此前科學(xué)家一直試圖將人類(lèi)干細胞分化為腎細胞，但卻鮮有成功者。研究人員表示，他們開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單、有效的方法，可使人類(lèi)干細胞分化為組織*的三維輸尿管芽（UB）結構，其可隨后發(fā)育成集尿管系統。

這項研究結果證實(shí)了，可以讓多能干細胞（PSCs）發(fā)育為與輸尿管芽中細胞相似的細胞，隨后在器官培養中分化為三維結構。輸尿管芽細胞可以形成發(fā)育過(guò)程早期的人類(lèi)泌尿和生殖器官，隨后形成排尿管?？茖W(xué)家們采用人類(lèi)胚胎干細胞和誘導多能干細胞（iPSCs）均實(shí)現了這一突破。

在生成了具有多能性，且能夠分化為中胚層的 iPSCs 后，研究人員利用我們腎臟自然發(fā)育過(guò)程中已知必需的生長(cháng)因子，對這些 iPSCs 和胚胎干細胞進(jìn)行了培育。組合來(lái)自這些生長(cháng)因子的信號，在僅僅 4 天的時(shí)間里就足以讓這些細胞朝著(zhù)顯示明顯腎細胞特征的祖細胞定向分化。

隨后研究人員通過(guò)將這些細胞與小鼠腎細胞共培養，引導它們進(jìn)一步分化為了與輸尿管芽中相似的器官結構。這表明了，這些小鼠細胞能夠提供使人類(lèi)干細胞形成腎臟三維結構的適當發(fā)育信號。

此外，研究人員還對來(lái)自臨床診斷罹患多囊腎?。≒KD）患者的 iPSCs 測試了他們的實(shí)驗方案。PKD 是以多個(gè)充滿(mǎn)液體的囊腫為特征的一種遺傳疾病，可導致腎功能下降和腎衰竭。研究人員發(fā)現他們的方法可以讓患者源性的 iPSCs 生成腎結構。

由于這一疾病顯示許多臨床癥狀，基因治療或抗體治療都不是現實(shí)的 PKD 治療方法。而這一技術(shù)或許可幫助繞開(kāi)這一障礙，為制藥公司和從事 PKD 及其他腎病藥物治療研究的研究人員提供一個(gè)可靠的平臺。

華雅思創(chuàng )認為，他們的分化策略為疾病建模和藥物發(fā)現研究奠定了基石，將幫助引導未來(lái)的研究。