实验室从零开始创建的复杂三维肾组织

由培养的小鼠胚胎干细胞生成的 3D 肾脏

日本的研究人员从培养的小鼠胚胎干细胞中生成了一种类似肾脏的 3D 组织,该组织由广泛分支的小管组成

XSP-11三目偏光显微镜
XSP-11三目偏光显微镜

位于熊本大学(日本)的一个研究小组在实验室中仅使用培养的小鼠胚胎干(ES)细胞创建了复杂的 3D 肾组织。这些类器官可以引领更好的肾脏研究,并最终为人类移植提供人造肾脏。

通过专注于一种经常被忽视的类器官生成研究的组织类型,一种由各种支持和结缔组织组成的器官组织,称为基质,Ryuichi Nishinakamura 博士和他的团队能够产生三部分谜题中的最后一个他们已经工作了几年。一旦将这三个部分组合在一起,就会发现最终的结构在其结构中类似于肾脏。研究人员认为,他们的工作将用于推进肾脏研究,甚至在未来产生可移植的器官。

从培养的小鼠胚胎干细胞产生的 3D 肾脏结构

日本的研究人员从培养的小鼠胚胎干细胞中生成了一种类似肾脏的 3D 组织,该组织由多种肾脏特异性结构组成

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肾脏是保持身体健康的一个非常重要的器官,因为它充当过滤器,从血液中提取废物和多余的水分。它是由三个组成部分组合而成的复杂器官。包括熊本大学分子胚胎学和遗传学研究所 (IMEG) 的 Nishinakamura 博士在内的多个研究团队已经建立了从小鼠 ES 细胞中诱导两种成分(肾单位祖细胞和输尿管芽)的方案。

在他们最近的工作中,IMEG 团队开发了一种在小鼠体内诱导第三种也是最后一种成分,即肾脏特异性基质祖细胞的方法。此外,通过在体外结合这三种成分,研究人员能够生成类似肾脏的 3D 组织,该组织由广泛分支的小管和其他几个肾脏特异性结构组成。

研究人员认为,这是有史以来第一份关于从零开始在实验室生成如此复杂的肾脏结构的报告。IMEG 团队已经成功地从人类 iPS 细胞中诱导出前两种成分。如果这最后一个成分也可以从人体细胞中产生,那么同样复杂的人体肾脏应该是可以实现的。

“我们现在正在努力制造功能齐全的人体肾脏,”Nishinakamura 博士说。“我们希望利用我们的发展来筛选各种疾病的药物,并从长远来看用于移植。”

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