科学家使用干细胞创建功能正常的肾脏组织

科学家已经成功地在能够产生尿液的生物体内产生了人类肾脏组织，这是医学界的首创。曼彻斯特大学的Sue Kimber教授和Adrian Woolf教授领导的这项研究标志着肾脏疾病治疗发展的重要里程碑。医学研究委员会和英国肾脏研究基金会资助的项目发表在《干细胞报告》杂志上。

肾小球-器官的微观组成部分-是由在塑料实验室培养皿中生长的人类胚胎干细胞产生的，该培养皿中含有一种称为培养基的营养肉汤，其中含有促进肾脏发育的分子。它们与像凝胶一样的物质结合在一起，这种物质就像天然的结缔组织一样，然后以微小的团块形式注入小鼠的皮肤下。三个月后，检查组织发现肾单位：肾脏的微观结构和功能单位已经形成。

新结构包含人类肾单位中存在的大部分组成部分-包括近端肾小管，远端肾小管，鲍曼氏囊和Henle环。微小的人类血管-被称为毛细血管-已在小鼠体内发育，滋养了新的肾脏结构。但是，迷你肾脏的动脉大，如果没有肾脏，器官的功能将只是正常情况的一小部分。因此，研究人员正在与外科医生合作，将一条动脉注入新的肾脏，从而为新肾脏带来更多的血液。

为了测试新结构的功能，研究小组使用了葡聚糖-一种荧光蛋白，可以染色肾单位过滤血液时产生的尿样物质，即肾小球滤出液。在新结构的肾小管中对葡聚糖进行了跟踪和检测，表明确实产生了滤液并将其作为尿液排出。

金伯教授说：“我们已经毫无疑问地证明了这些结构通过过滤血液和产生尿液而作为肾细胞起作用，尽管我们还不能说功能的百分比是多少。”“特别令人兴奋的是，这些结构是由人类细胞构成的，该细胞具有出色的毛细血管供血能力，并与小鼠的脉管系统联系在一起。尽管这种结构是由数百个肾小球形成的，并且人类的肾脏大约有一百万个肾小球-这显然是一项重大进步。它构成了原则的证明-但仍有许多工作要做。”

曼彻斯特大学生物科学学院和曼彻斯特再生医学网（MaRM）以及终生肾脏也支持了这项工作。

伍尔夫教授也是曼彻斯特大学NHS基金会信托基金的皇家曼彻斯特儿童医院儿科肾脏病学顾问。他说：“在世界范围内，有200万人因肾衰竭而接受透析或移植治疗，可悲的是，每年有200万人死于这种治疗。因此，我们对这一发现感到非常兴奋-我们认为这是一个重大的研究里程碑，有一天可能会帮助患者。但是，还有很多东西要学习：在我们这一代肾脏过滤装置的基础上，我们现在必须转向为尿液开发出口途径，以及将这种技术应用于患病肾脏的方法。”

医院当地肾脏慈善机构名为“生命肾脏”的一小笔赠款也为这项工作提供了帮助。该团队是英国唯一获得肾脏研究（Kidney Research UK）三年期Stoneygate Research奖的人。这项研究将使他们能够使用新结构对肾脏疾病进行建模。

出版物：Ioannis Bantounas等人，“通过植入人多能干细胞衍生的肾脏祖细胞生成功能性肾单位”，《干细胞报告》，2018年； doi：10.1016 / j.stemcr.2018.01.008