複雜的三維腎臟組織在實驗室中從無到有地形成

日本熊本大學的一個研究小組在實驗室中僅用培養的小鼠胚胎干(ES)細胞就創造了複雜的三維腎臟組織。這些器官組織可能會帶來更好的腎臟研究,並最終產生用於人類移植的人工腎臟。

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通過專註於類器官生成研究中經常被忽視的組織類型,一種由各種支持和結締組織組成的器官組織,稱為基質,西中村龍一博士和他的團隊能夠生成三部分拼圖中的最後一部分,他們已經在這一領域研究多年。一旦這三部分被結合起來,所產生的結構被發現是類似腎臟的結構。研究人員相信,他們的工作將被用於推進腎臟研究,甚至在未來打造出可移植的器官。

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日本的研究人員從培養的小鼠胚胎幹細胞中生成了類似於腎臟的3D組織,由多種類型的腎臟特定結構組成。資料來源:谷川俊介博士

腎臟是一個對持續健康非常重要的器官,它作為一個過濾器,從血液中提取廢物和多餘的水。它是一個複雜的器官,由三個組成部分組合而成。包括熊本大學分子胚胎學和遺傳學研究所(IMEG)的西中村博士團隊在內的多個研究團隊已經設法從小鼠ES細胞中誘導出其中的兩個組成部分(腎臟祖細胞和輸尿管芽)。

在這項他們最新的工作中,IMEG團隊開發了一種方法來誘導小鼠的第三個也是最後一個組成部分,即腎臟特異性基質祖細胞。此外,通過在體外結合這三種成分,研究人員能夠生成一個類似腎臟的三維組織,由廣泛的分支小管和其他一些腎臟特異性結構組成。

研究人員認為,這是有史以來第一份關於在實驗室內從頭生成如此複雜的腎臟結構的報告。IMEG團隊已經成功地從人類iPS細胞中誘導出了前兩個組成部分。如果最後一個組成部分也能從人類細胞中生成,那麼類似的複雜人類腎臟應該就不遠了。

西中村博士說:”我們現在正非常努力地工作,以生成一個全功能的人類腎臟。我們希望利用我們的發展來篩選治療各種疾病的藥物,並在長期內用於移植”。

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