研究人员从人干细胞产生肾结构

第一次，Salk科学家将人类干细胞生长到早期的输尿管芽中，滤出毒素后负责再吸收水的肾结构。在实验室中，他们使用小鼠胚胎肾细胞（这里以红色观察）哄（红色）将人干细胞哄延长到新生的蘑菇形芽（蓝色和绿色）中。他们的发现是开发用于生长替代人肾脏的再生技术的重要技术。

Salk生物学研究所的研究人员从人干细胞产生了三维肾结构，为未来应用再生医学策略开设了新的途径。

加利福尼亚州拉霍拉 - 影响肾脏的疾病代表全球主要和未解决的健康问题。一旦疾病损坏，肾脏很少恢复功能，强调迫切需要更好地了解肾发育和生理学。

现在，由科学家们在Salk生物学研究所领导的研究人员组织开发了一种研究肾病的新颖平台，为未来应用再生医学策略开辟了新的途径，帮助恢复肾功能。

这是第一次，Salk研究人员从人干细胞产生了三维肾结构，开启了新的途径，用于研究肾脏的发育和疾病以及发现针对人肾细胞的新药。调查结果报告于2013年11月17日在自然细胞生物学中。

由于这是过去夏天，科学家使用干细胞创造了肾细胞的前体，但是赛展团是第一个将人干细胞形成与我们肾脏中发现的三维细胞结构相似的人干细胞。

“试图将人干细胞区分成肾细胞的成功有限，”Salk的基因表达实验室教授和罗杰·威廉蒙椅的持有人教授Juan Carlos Izpisua Belmonte。“我们开发了一种简单而有效的方法，允许人干细胞分化为输尿管芽（UB）的良好组织的3D结构，后来发展到收集管道系统中。”

Salk发现证明了该多能干细胞（PSC） - 能够区分化构成身体的许多细胞和组织类型的细胞 - 可以制作成与输尿管芽中发现的细胞相似的细胞肾脏的发育结构，然后进一步分化为器官培养物中的三维结构。UB细胞在开发期间形成人类尿和生殖器官的早期阶段，后来发展成肾脏尿液引流的导管。科学家用人类胚胎干细胞完成了这一点，并且诱导多能干细胞（IPSC），来自皮肤的人细胞已被重新编程为其多能状态。

在产生显示多能性质并且能够分化成Mesoderm的IPSC之后，研究人员从中生殖的生殖细胞层，研究人员在我们的肾脏自然开发中使用了已知的生长因素，以便培养IPSC和胚胎干细胞。来自这些生长因子的信号的组合，引导干细胞分化为特定组织的分子足以将细胞掺入仅在四天内表现出肾细胞的明显特征的祖细胞。

然后，研究人员引导这些细胞进一步分化成类似于输尿管芽中的器官结构，通过将它们与小鼠培养肾细胞。这证明小鼠细胞能够提供适当的发育提示，以允许人干细胞形成肾脏的三维结构。

此外，Izpisua Belmonte的团队在临床诊断患有多囊肾疾病（PKD）的患者的IPSC上测试了他们的协议，该遗传疾病，其特征在于多种流体填充的囊肿，可导致肾功能和肾衰竭降低。他们发现它们的方法可以产生来自患者衍生的IPSC的肾脏结构。

由于疾病的许多临床表现，基因和基于抗体的疗法既不是治疗PKD的现实方法。Salk团队的技术可能有助于规避这一障碍，并为制药公司和其他研究人员提供可靠的PKD和其他肾病学习毒药治疗者的可靠平台。

“我们的差异化策略代表了疾病建模和药物发现研究的基石，”Izpisua Belmonte实验室的研究助理Ignacio Sancho-Martinez表示，Lead Shight作者Ignacio Sancho-Martinez说。“我们的观察将有助于指导未来关于PKD在肾发育背景下发挥的精确蜂窝含义的研究。”

该研究的其他研究人员是Yun Xia，Emmanuel Nivet，Thomas Gallegos，Keiichiro Suzuki，Daiji Okamura，Min-Zu Wu，Ilir Dubova和Concepion Rodriguez Esteban，来自Salk Institute; Regeneratived医学中心的Nuria Montserrat在巴塞罗那，西班牙;和Josep Maria Campistol的巴塞罗那医院诊所。

该工作得到了加州再生医学研究所，Nomis基金会，Fundacion Cellex，G. Harold和Leila Y. Mathers慈善基金会，Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托，FundacióLaMaratódv3，依靠BBN和ISCIII-Tercel-Mineco。

出版物：云霞等人，“人类多能细胞的指向分化对输尿管芽肾祖细胞，”自然细胞生物学，2013; DOI：10.1038 / NCB2872

图像：由Salk生物学研究所提供