Cnbeta 09月18日 13:10
合成肾脏组织取得重大突破:组合体在小鼠体内发育成熟并展现功能
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一项国际联合研究团队在构建合成肾脏方面取得了重要进展。研究人员首次成功将肾脏的关键结构整合,创造出一种名为“组合体”的新型肾脏组织。这项发表在《细胞·干细胞》杂志上的成果,意味着他们培育出了比以往更成熟、更复杂的肾脏类器官。在优化生长条件后,这些组合体被移植到小鼠体内,并在天然生物环境的促进下进一步发育成熟,形成了结缔组织和血管网络,展现出血液过滤、蛋白吸收、激素分泌及尿液生成等功能。值得注意的是,此次的组合体在基因活性和组织结构上已达到新生小鼠肾脏的成熟水平,远超以往的类器官。此外,研究还利用携带多囊肾病基因突变的细胞培育出患病组合体,并在小鼠体内成功重现了复杂的病理特征,为疾病研究和未来设计功能性合成肾脏奠定了基础。

🔬 **创新性“组合体”技术**:研究团队首次将肾脏的关键结构整合,创造出一种名为“组合体”的新型肾脏组织。这种组合体在基因活性和组织结构上比以往的肾脏类器官更为成熟和复杂,达到了与新生小鼠肾脏相当的水平,为疾病研究和未来器官移植带来了新希望。

🚀 **体内发育与功能展现**:将优化生长条件的组合体移植到小鼠体内后,在天然生物环境的作用下,它们进一步发育成熟,形成了结缔组织和血管网络。这些组合体展现出多种类似真实肾脏的功能,包括血液过滤、吸收白蛋白等蛋白质、分泌肾源性激素,并出现尿液生成的早期迹象。

💡 **疾病模型新工具**:该研究成功利用携带多囊肾病基因突变的细胞培育出患病组合体,并在小鼠体内重现了大型人源肾囊肿、炎症和纤维化等复杂病理特征。这一突破为研究多种复杂的肾脏疾病提供了强大的新工具,克服了体外模型难以重现这些复杂病理的局限性。

一组国际联合研究团队在构建合成肾脏方面取得重要突破:他们首次将肾脏关键结构整合,创造出被称为“组合体”的新型肾脏组织。发表于最新一期《细胞·干细胞》杂志的这项成果,意味着人们成功培育出比以往更成熟、更复杂的肾脏类器官,为疾病研究和器官移植带来新希望。


实验室培育的人类肾脏“组合体”。图片来源:美国南加州大学

此次,包括美国南加州大学、俄克拉荷马大学、南佛罗里达大学等多家美国研究机构联合中国同济大学组成的团队,在实验室中优化了小鼠和人类肾脏“组合体”的生长条件,随后将其移植到活体小鼠体内。在生物体内天然环境的作用下,这些“组合体”进一步发育成熟,体积增大,并形成了结缔组织和血管网络。

移植后的“组合体”展现出多种类似真实肾脏的功能,包括血液过滤、吸收白蛋白等蛋白质、分泌肾源性激素,以及出现尿液生成的早期迹象。值得注意的是,以往的肾脏类器官通常只能发育到胚胎阶段,而此次的“组合体”在基因活性和组织结构上已达到与新生小鼠肾脏相当的成熟水平。人类“组合体”也实现了超越胚胎阶段的成熟,不过由于缺乏新生人类肾脏样本,其确切成熟度尚难精确评估。

该研究还证明了“组合体”作为疾病模型的巨大潜力。团队利用携带PKD2基因功能缺失突变的细胞培育出人类“组合体”,这种突变会导致常染色体显性多囊肾病(一种以肾脏形成多个大囊肿并最终丧失功能为特征的遗传性疾病)。此次这些患病“组合体”在小鼠体内发育出大型人源肾囊肿,并表现出炎症和纤维化等复杂病理特征,而这些在以往的体外模型中都难以重现。

团队表示,这不仅为研究多种复杂的肾脏疾病提供了一个强大的新工具,也为未来设计出可移植的功能性合成肾脏奠定了坚实基础,更有望为无数等待肾移植的终末期肾病患者带来新选择。

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