華雅思創(chuàng)快報：腎臟疾病是一個重大且懸而未決的健康難題。腎臟一旦受到疾病損傷就很難恢復(fù)功能，因此迫切需要更好地了解腎臟發(fā)育和生理學(xué)的知識。

現(xiàn)在，來自索爾克生物科學(xué)研究所（Salk Institute for Biological Studies）等機構(gòu)的科學(xué)家們開發(fā)出了一個研究腎病的新型平臺，并利用人類干細胞制造出了三維“迷你腎”結(jié)構(gòu)。這一成果為未來應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)策略幫助恢復(fù)腎臟功能以及發(fā)現(xiàn)靶向人類腎細胞的新藥開辟了新的途徑。相關(guān)研究論文刊登在了近期出版的《自然-細胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。

盡管今年夏天科學(xué)家們已經(jīng)利用干細胞構(gòu)建出了腎細胞的前體細胞，但在這項研究中，科學(xué)家是*次誘導(dǎo)人類干細胞形成了與我們腎臟中的相似的三維細胞結(jié)構(gòu)。

此前科學(xué)家一直試圖將人類干細胞分化為腎細胞，但卻鮮有成功者。研究人員表示，他們開發(fā)了一種簡單、有效的方法，可使人類干細胞分化為組織*的三維輸尿管芽（UB）結(jié)構(gòu)，其可隨后發(fā)育成集尿管系統(tǒng)。

這項研究結(jié)果證實了，可以讓多能干細胞（PSCs）發(fā)育為與輸尿管芽中細胞相似的細胞，隨后在器官培養(yǎng)中分化為三維結(jié)構(gòu)。輸尿管芽細胞可以形成發(fā)育過程早期的人類泌尿和生殖器官，隨后形成排尿管?？茖W(xué)家們采用人類胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞（iPSCs）均實現(xiàn)了這一突破。

在生成了具有多能性，且能夠分化為中胚層的 iPSCs 后，研究人員利用我們腎臟自然發(fā)育過程中已知必需的生長因子，對這些 iPSCs 和胚胎干細胞進行了培育。組合來自這些生長因子的信號，在僅僅 4 天的時間里就足以讓這些細胞朝著顯示明顯腎細胞特征的祖細胞定向分化。

隨后研究人員通過將這些細胞與小鼠腎細胞共培養(yǎng)，引導(dǎo)它們進一步分化為了與輸尿管芽中相似的器官結(jié)構(gòu)。這表明了，這些小鼠細胞能夠提供使人類干細胞形成腎臟三維結(jié)構(gòu)的適當(dāng)發(fā)育信號。

此外，研究人員還對來自臨床診斷罹患多囊腎病（PKD）患者的 iPSCs 測試了他們的實驗方案。PKD 是以多個充滿液體的囊腫為特征的一種遺傳疾病，可導(dǎo)致腎功能下降和腎衰竭。研究人員發(fā)現(xiàn)他們的方法可以讓患者源性的 iPSCs 生成腎結(jié)構(gòu)。

由于這一疾病顯示許多臨床癥狀，基因治療或抗體治療都不是現(xiàn)實的 PKD 治療方法。而這一技術(shù)或許可幫助繞開這一障礙，為制藥公司和從事 PKD 及其他腎病藥物治療研究的研究人員提供一個可靠的平臺。

華雅思創(chuàng)認為，他們的分化策略為疾病建模和藥物發(fā)現(xiàn)研究奠定了基石，將幫助引導(dǎo)未來的研究。