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      腎臟有機體方法可能只是攪動血液
      
			
      
				2019-02-15 10:48:22
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      腎臟類器官不會顯示腎臟功能的所有細節(jié)，除非它們允許血液流入和流出 - 即除非它們完全血管化。太多的腎臟類器官不僅僅是腎細胞團塊。缺乏脈管系統(tǒng)，他們無法模仿真正的腎臟所發(fā)揮的功能，如氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的輸送，代謝廢物的清除，以及不同細胞類型之間化學信號的交換。相反，適當血管化的腎臟類器官，例如在哈佛大學Wyss研究所開發(fā)的那些，能夠更好地模仿成熟腎臟的功能。
      

      腎臟有機體方法可能只是攪動血液
      

      位于Wyss研究所的一組科學家正在使用毫流量芯片培養(yǎng)腎臟類器官。通常，源自人多能干細胞的腎臟類器官具有主要是無血管的腎小球和管狀隔室。而且，它們在靜態(tài)培養(yǎng)中仍然不成熟。
      

      采用更加動態(tài)的方法，Wyss團隊將干細胞衍生的類器官暴露于流體剪切應力。由Jennifer Lewis，ScD和醫(yī)學博士Ryuji Morizane領(lǐng)導的Wyss團隊報告說，這種方法顯著擴展了器官來源的血管網(wǎng)絡。此外，與先前的靜態(tài)培養(yǎng)方法相比，它改善了腎隔室的成熟。
      

      細節(jié)出現(xiàn)在2月11日的“ 自然方法 ”雜志上，題目為“ 流體增強的血管化和體外腎臟類器官的成熟 ”。
      

      “我們發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)培養(yǎng)的腎臟有機體具有更多成熟的足細胞和管狀區(qū)室，與靜態(tài)對照組相比，細胞極性和成體基因表達增強，”該文章的作者寫道。“腎小球血管發(fā)育通過中間階段進展，類似于胚胎哺乳動物腎臟形成毛細血管環(huán)鄰接足突的過程。”
      

      最近，世界各地的研究人員通過將腎臟類器官植入動物體內(nèi)，使它們可以連接到宿主體內(nèi)的脈管系統(tǒng)，從而使腎臟類器官成熟。“我們的研究首次表明，通過將生長的類器官暴露于流體流動，這是一種已知在體內(nèi)組織發(fā)育中起重要作用的機械線索，我們可以大大增強其體外血管化和成熟，”Morizane說。
      

      為了實現(xiàn)這一壯舉，該團隊利用了劉易斯實驗室的專業(yè)知識，該實驗室開創(chuàng)了創(chuàng)建血管化人體組織的策略，包括3D腎臟芯片模型，使用可以長時間灌注和持續(xù)的3D生物打印?；谶@些發(fā)現(xiàn)，他們假設流體流動也可以促進從生長的腎臟類器官中發(fā)現(xiàn)的前體內(nèi)皮細胞形成血管。
      

      “我們確定了基礎(chǔ)細胞外基質(zhì)，培養(yǎng)基添加劑和流體剪切應力的正確組合，人體干細胞衍生的類器官在我們的3D打印的流體芯片中生長時將會蓬勃發(fā)展，”Navin Gupta博士Kimberly Homan博士說。 MD，是該研究的第一作者。
      

      Gupta補充說，“血管網(wǎng)絡形成接近上皮結(jié)構(gòu)，構(gòu)建腎小球和管狀隔室，反過來促進上皮成熟。這個綜合過程非常像一條雙向的街道。“
      

      健壯的血管化腎臟類器官更好地模擬體外關(guān)鍵的腎功能，包括血液過濾，重吸收和尿液產(chǎn)生。Wyss團隊指出，這些類器官可以更好地模擬腎臟疾病，增強腎臟藥物毒性測試，并最終為腎臟替代療法帶來新的構(gòu)建模塊。Wyss團隊還預計其方法可用于開發(fā)其他類型的類器官，包括肝臟類器官。
      
			

			
        
      
			
      
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