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華雅思創(chuàng)快報：腎臟疾病是一個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(fù)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(xiàn)在，來自索爾克生物科學(xué)研究所（Salk Institute for Biological Studies）等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們開發(fā)出了一個研究腎病的新型平臺，并利用人類干細(xì)胞制造出了三維“迷你腎”結(jié)構(gòu)。這一成果為未來應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)策略幫助恢復(fù)腎臟功能以及發(fā)現(xiàn)靶向人類腎細(xì)胞的新藥開辟了新的途徑。相關(guān)研究論文刊登在了近期出版的《自然-細(xì)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(xì)胞構(gòu)建出了腎細(xì)胞的前體細(xì)胞，但在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家是*次誘導(dǎo)人類干細(xì)胞形成了與我們腎臟中的相似的三維細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

此前科學(xué)家一直試圖將人類干細(xì)胞分化為腎細(xì)胞，但卻鮮有成功者。研究人員表示，他們開發(fā)了一種簡單、有效的方法，可使人類干細(xì)胞分化為組織*的三維輸尿管芽（UB）結(jié)構(gòu)，其可隨后發(fā)育成集尿管系統(tǒng)。

這項(xiàng)研究結(jié)果證實(shí)了，可以讓多能干細(xì)胞（PSCs）發(fā)育為與輸尿管芽中細(xì)胞相似的細(xì)胞，隨后在器官培養(yǎng)中分化為三維結(jié)構(gòu)。輸尿管芽細(xì)胞可以形成發(fā)育過程早期的人類泌尿和生殖器官，隨后形成排尿管?？茖W(xué)家們采用人類胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）均實(shí)現(xiàn)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)育過程中已知必需的生長因子，對這些 iPSCs 和胚胎干細(xì)胞進(jìn)行了培育。組合來自這些生長因子的信號，在僅僅 4 天的時間里就足以讓這些細(xì)胞朝著顯示明顯腎細(xì)胞特征的祖細(xì)胞定向分化。

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

此外，研究人員還對來自臨床診斷罹患多囊腎病（PKD）患者的 iPSCs 測試了他們的實(shí)驗(yàn)方案。PKD 是以多個充滿液體的囊腫為特征的一種遺傳疾病，可導(dǎo)致腎功能下降和腎衰竭。研究人員發(fā)現(xiàn)他們的方法可以讓患者源性的 iPSCs 生成腎結(jié)構(gòu)。

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(xiàn)實(shí)的 PKD 治療方法。而這一技術(shù)或許可幫助繞開這一障礙，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可靠的平臺。

華雅思創(chuàng)認(rèn)為，他們的分化策略為疾病建模和藥物發(fā)現(xiàn)研究奠定了基石，將幫助引導(dǎo)未來的研究。