類似於腎臟輸尿管芽的器官提供了一種研究腎臟疾病的方法，可以為患者帶來新的治療和再生方法。南加州大學凱克醫學院的一個科學家團隊已經創造了可能成為組裝合成腎臟的一個關鍵構件。
在《自然-通訊》雜誌的一項新研究中，Li Zhongwei和他的同事描述了他們如何能夠生成初級的人造腎臟結構，它類似於收集管系統，通過濃縮和運輸尿液幫助維持身體的液體和pH值平衡。
該研究的通訊作者、醫學、幹細胞生物學和再生醫學助理教授Li Zhongwei說：”我們在創建新型腎臟器官方面的進展不僅為了解發育和疾病提供了強有力的工具，而且還為患者尋找新的治療和再生方法。
李中偉，博士，南加州大學幹細胞李實驗室
創造構件
該研究的第一作者，博士生Zipeng Zeng和博士后Biao Huang，以及該團隊從被稱為輸尿管芽祖細胞（UPCs）的群體開始，在早期腎臟發育中發揮重要作用。首先使用小鼠，然後是人類的UPCs，科學家們能夠開發出鼓勵細胞形成類似於輸尿管芽的器官模型的分子雞尾酒–最終產生收集管系統的分支管。科學家們還成功地找到了一種不同的雞尾酒，誘導人類幹細胞發育成輸尿管芽器官。
一種額外的分子雞尾酒推動輸尿管芽器官–從小鼠UPCs或人類幹細胞生長出來–可靠地發育成更加成熟和複雜的集合管器官。
人類和小鼠的輸尿管芽器官也可以通過基因工程來孕育導致患者疾病的突變，為了解腎臟問題提供更好的模型，也為篩選潛在的治療藥物。作為一個例子，科學家們敲除了一個基因，創建了一個腎臟和尿路先天性異常的類器官模型，稱為CAKUT。
除了作為疾病的模型，輸尿管芽體也可能被證明是合成腎臟配方中的一個重要成分。為了探索這種可能性，科學家們將小鼠輸尿管芽器官與第二種小鼠細胞群結合起來：形成腎小球的祖細胞，這是腎臟的過濾單元。在將實驗室培養的輸尿管芽的頂端插入NPCs群中后，研究小組觀察到一個廣泛的分支管網絡的生長，讓人聯想到集合管系統，並與初級腎臟融合。
Li說：”我們的工程小鼠腎臟在腎小球和集合管之間建立了聯繫–這是未來建立一個功能性器官的重要里程碑。