干细胞科学家在构建微型肾脏方面取得重大进展
研究人员已经创造出可能成为组装合成肾脏的关键构件。他们描述了它们如何产生基本的肾脏结构，称为类器官，类似于收集管系统，通过浓缩和输送尿液帮助维持身体的液体和 pH 平衡。类器官提供了一种研究肾脏疾病的方法，可以为患者带来新的治疗方法和再生方法。
南加州大学凯克医学院的一组科学家创造了可能成为组装合成肾脏的关键构件。在一项新的研究中 自然通讯， Zhongwei Li 和他的同事描述了他们如何产生基本的肾脏结构，称为类器官，类似于集合管系统，通过浓缩和输送尿液帮助维持身体的液体和 pH 平衡。
“我们在创造新型肾脏类器官方面取得的进展提供了强大的工具，不仅可以帮助我们了解发育和疾病，还可以为患者寻找新的治疗方法和再生方法，”该研究的通讯作者、医学助理教授李说。细胞生物学和再生医学。
创建构建块
该研究的第一作者、博士生 Zipeng Zeng 和博士后 Biao Huang 以及该团队从一群被称为输尿管芽祖细胞 (UPC) 的细胞群入手，它们在早期肾脏发育中起着重要作用。首先使用小鼠，然后使用人类 UPC，科学家们能够开发出分子混合物，促使细胞形成类似于输尿管芽的类器官——最终形成集合管系统的分支管。科学家们还成功地找到了一种不同的混合物来诱导人类干细胞发育成输尿管芽类器官。
另一种分子混合物推动输尿管芽类器官——从小鼠 UPC 或人类干细胞中生长——可靠地发育成更成熟和复杂的集合管类器官。
人类和小鼠的输尿管芽类器官也可以通过基因工程改造以隐藏导致患者疾病的突变，从而为理解肾脏问题以及筛选潜在的治疗药物提供更好的模型。例如，科学家们敲除一个基因以创建肾脏和泌尿道先天性异常的类器官模型，称为 CAKUT。
除了作为疾病模型外，输尿管芽类器官也可能被证明是合成肾脏配方中的重要成分。为了探索这种可能性，科学家们将小鼠输尿管芽类器官与第二组小鼠细胞结合起来：形成肾单位的祖细胞，肾单位是肾脏的过滤单位。将实验室培养的输尿管芽的尖端插入一团 NPC 后，该团队观察到广泛的分支管网络的生长，让人联想到集合管系统，并与基本的肾单位融合。
“我们的工程小鼠肾脏在肾单位和集合管之间建立了联系——这是未来构建功能器官的重要里程碑，”李说。
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