南加州大學凱克醫(yī)學院的一組科學家創(chuàng)造了可能是組裝合成腎臟的關鍵構件。在Nature Communications 的一項新研究中， Zhongwei Li 和他的同事描述了他們?nèi)绾萎a(chǎn)生基本的腎臟結構，稱為類器官，類似于集合管系統(tǒng)，通過濃縮和運輸尿液來幫助維持體液和 pH 值平衡。
“我們在創(chuàng)造新型腎臟類器官方面的進展提供了強大的工具，不僅可以幫助了解發(fā)育和疾病，還可以為患者尋找新的治療方法和再生方法，”該研究的通訊作者、醫(yī)學和干細胞學助理教授 Li 說。細胞生物學和再生醫(yī)學。
創(chuàng)建構建塊
該研究的第一作者、博士生曾子鵬和博士后 Biao Huang 和該團隊從一組被稱為輸尿管芽祖細胞 (UPC) 的細胞開始，這些細胞在早期腎臟發(fā)育中起著重要作用。首先使用小鼠，然后使用人類 UPC，科學家們能夠開發(fā)出分子混合物，鼓勵細胞形成類似于尿芽的類器官——最終形成集合管系統(tǒng)的分支管。科學家們還成功地找到了一種不同的雞尾酒來誘導人類干細胞發(fā)育成輸尿管芽類器官。
一種額外的分子雞尾酒推動輸尿管芽類器官——從小鼠 UPC 或人類干細胞生長——可靠地發(fā)育成更成熟和更復雜的集合管類器官。
人類和小鼠輸尿管芽類器官也可以進行基因工程改造，以包含導致患者疾病的突變，為了解腎臟問題以及篩選潛在的治療藥物提供更好的模型。舉個例子，科學家們敲除一個基因來創(chuàng)建一個腎臟和泌尿道先天性異常的類器官模型，稱為 CAKUT。
除了作為疾病模型外，輸尿管芽類器官也可能被證明是合成腎臟配方中的重要成分。為了探索這種可能性，科學家們將小鼠輸尿管芽類器官與第二種小鼠細胞群相結合：形成腎單位的祖細胞，腎單位是腎臟的過濾單位。在將實驗室培養(yǎng)的輸尿管芽的尖端插入一團 NPC 后，該團隊觀察到了廣泛的分支管網(wǎng)絡的生長，讓人聯(lián)想到集合管系統(tǒng)，并與基本腎單位融合。
標簽： 細胞科學家
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