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實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出可在大鼠體內(nèi)工作的“腎”
據(jù)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報(bào)道，利用小鼠胚胎細(xì)胞培育出的“腎”被移植到大鼠體內(nèi)后，竟然成功發(fā)揮了正常腎臟的過濾功能，意大利和英國科學(xué)家的這一研究成果有望拉開使用病患自體干細(xì)胞培植腎臟用于治療的序幕。
實(shí)驗(yàn)中，意大利馬里奧·內(nèi)格里藥理學(xué)研究所的克里斯托杜洛斯·辛納瑞斯及同事從還在母體內(nèi)生長的小鼠胚胎的腎臟中提取了細(xì)胞。這些細(xì)胞聚集成團(tuán)，在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)一個(gè)星期后，變成了包含腎元的“類器官”，并且這些腎元還帶有細(xì)微的腎小管。
接下來，研究團(tuán)隊(duì)將這個(gè)類器官浸泡在一種名為血管內(nèi)皮生長因子的化學(xué)“湯液”中以促使血管生長；隨后再將其移植到成年大鼠的腎臟中。通過向大鼠體內(nèi)注射額外的血管內(nèi)皮生長因子，研究人員讓這個(gè)新組織在數(shù)天之內(nèi)長出了自己的血管，并形成了腎小球，也就是血液進(jìn)入腎元后接受清洗和過濾的地方。
然后，研究人員又向大鼠體內(nèi)注入帶有發(fā)光標(biāo)記的清蛋白。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這個(gè)移植來的“腎”成功地將清蛋白從血液中過濾出去，這表明其大致能夠執(zhí)行真正腎臟的主要功能。
“這是世界上首個(gè)由單類細(xì)胞培育而來的腎臟組織。”辛納瑞斯說，“我們擁有了功能型的、可自行生長發(fā)育的、帶有血管的組織，它能過濾血液，并從中吸收大分子。（我們的）最終目標(biāo)是構(gòu)建人體組織。”
“這種技術(shù)還不能應(yīng)用于臨床，但它顯示了未來研發(fā)功能型腎臟的一個(gè)可行方法?！庇祭锼雇袪柎髮W(xué)的組織工程師安東尼·霍蘭德說。雖然實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的組織真正可讓患者受益還需要好幾年時(shí)間，但辛納瑞斯的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，最新研究成果是一個(gè)重要的里程碑。
該團(tuán)隊(duì)目前正在研究如何在這個(gè)“腎”上增加管道，以將尿液吸進(jìn)膀胱內(nèi)?！拔覀儸F(xiàn)在可以制造帶有適用排水系統(tǒng)的腎臟。”此項(xiàng)研究論文的合著者、英國愛丁堡大學(xué)的杰米·戴維斯說，“但我們還沒有將其放入動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)過?！?br/>
另一個(gè)難題是要尋找人類細(xì)胞源，并且這些人體細(xì)胞能夠表現(xiàn)得像小鼠胚胎腎細(xì)胞一樣，可以自組裝成復(fù)雜的腎臟結(jié)構(gòu)，比如腎元。戴維斯說，從正在發(fā)育的人類胚胎中提取腎臟胚胎干細(xì)胞顯然是不道德的，但現(xiàn)在也有一些潛在的細(xì)胞來源，包括從羊水或骨髓中提取干細(xì)胞，以及成人細(xì)胞，例如將皮膚細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中轉(zhuǎn)化成原始的腎細(xì)胞。
研究人員目前正利用人體細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把它們與已經(jīng)長成為腎臟組織的小鼠細(xì)胞培養(yǎng)物結(jié)合到一起。戴維斯的小組在取自雞蛋的內(nèi)膜中培育腎臟，這使得他們能夠查看和操作整個(gè)過程。 然而，最大的挑戰(zhàn)在于是否能夠培育出足夠大的移植物以使患者受益。“我們不知道這些小的胎兒腎臟能否長得足夠大，成為（移植到）人體內(nèi)的全功能組織?！贝骶S斯說。
