南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院的一組科學(xué)家創(chuàng)造了可能是組裝合成腎臟的關(guān)鍵構(gòu)件。在Nature Communications 的一項(xiàng)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(jié)構(gòu)，稱(chēng)為類(lèi)器官，類(lèi)似于集合管系統(tǒng)，通過(guò)濃縮和運(yùn)輸尿液來(lái)幫助維持體液和 pH 值平衡。
“我們?cè)趧?chuàng)造新型腎臟類(lèi)器官方面的進(jìn)展提供了強(qiáng)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(xué)和干細(xì)胞學(xué)助理教授 Li 說(shuō)。細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)。
創(chuàng)建構(gòu)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(tuán)隊(duì)從一組被稱(chēng)為輸尿管芽祖細(xì)胞 (UPC) 的細(xì)胞開(kāi)始，這些細(xì)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(lèi) UPC，科學(xué)家們能夠開(kāi)發(fā)出分子混合物，鼓勵(lì)細(xì)胞形成類(lèi)似于尿芽的類(lèi)器官——最終形成集合管系統(tǒng)的分支管?？茖W(xué)家們還成功地找到了一種不同的雞尾酒來(lái)誘導(dǎo)人類(lèi)干細(xì)胞發(fā)育成輸尿管芽類(lèi)器官。
一種額外的分子雞尾酒推動(dòng)輸尿管芽類(lèi)器官——從小鼠 UPC 或人類(lèi)干細(xì)胞生長(zhǎng)——可靠地發(fā)育成更成熟和更復(fù)雜的集合管類(lèi)器官。
人類(lèi)和小鼠輸尿管芽類(lèi)器官也可以進(jìn)行基因工程改造，以包含導(dǎo)致患者疾病的突變，為了解腎臟問(wèn)題以及篩選潛在的治療藥物提供更好的模型。舉個(gè)例子，科學(xué)家們敲除一個(gè)基因來(lái)創(chuàng)建一個(gè)腎臟和泌尿道先天性異常的類(lèi)器官模型，稱(chēng)為 CAKUT。
除了作為疾病模型外，輸尿管芽類(lèi)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(xué)家們將小鼠輸尿管芽類(lèi)器官與第二種小鼠細(xì)胞群相結(jié)合：形成腎單位的祖細(xì)胞，腎單位是腎臟的過(guò)濾單位。在將實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的輸尿管芽的尖端插入一團(tuán) NPC 后，該團(tuán)隊(duì)觀(guān)察到了廣泛的分支管網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)，讓人聯(lián)想到集合管系統(tǒng)，并與基本腎單位融合。
標(biāo)簽： 細(xì)胞科學(xué)家
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