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實驗室培養出可在大鼠體內工作的“腎”

       據《新科學家》網站報道,利用小鼠胚胎細胞培育出的“腎”被移植到大鼠體內后,竟然成功發揮了正常腎臟的過濾功能,意大利和英國科學家的這一研究成果有望拉開使用病患自體干細胞培植腎臟用于治療的序幕。

       實驗中,意大利馬里奧·內格里藥理學研究所的克里斯托杜洛斯·辛納瑞斯及同事從還在母體內生長的小鼠胚胎的腎臟中提取了細胞。這些細胞聚集成團,在實驗室中培養一個星期后,變成了包含腎元的“類器官”,并且這些腎元還帶有細微的腎小管。

       接下來,研究團隊將這個類器官浸泡在一種名為血管內皮生長因子的化學“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。通過向大鼠體內注射額外的血管內皮生長因子,研究人員讓這個新組織在數天之內長出了自己的血管,并形成了腎小球,也就是血液進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注入帶有發光標記的清蛋白。結果發現,這個移植來的“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行真正腎臟的主要功能。

       “這是世界上首個由單類細胞培育而來的腎臟組織?!毙良{瑞斯說,“我們擁有了功能型的、可自行生長發育的、帶有血管的組織,它能過濾血液,并從中吸收大分子。(我們的)最終目標是構建人體組織?!?

       “這種技術還不能應用于臨床,但它顯示了未來研發功能型腎臟的一個可行方法?!庇祭锼雇袪柎髮W的組織工程師安東尼·霍蘭德說。雖然實驗室中培養的組織真正可讓患者受益還需要好幾年時間,但辛納瑞斯的研究團隊認為,最新研究成果是一個重要的里程碑。

       該團隊目前正在研究如何在這個“腎”上增加管道,以將尿液吸進膀胱內?!拔覀儸F在可以制造帶有適用排水系統的腎臟?!贝隧椦芯空撐牡暮现?、英國愛丁堡大學的杰米·戴維斯說,“但我們還沒有將其放入動物體內實驗過?!?

       另一個難題是要尋找人類細胞源,并且這些人體細胞能夠表現得像小鼠胚胎腎細胞一樣,可以自組裝成復雜的腎臟結構,比如腎元。戴維斯說,從正在發育的人類胚胎中提取腎臟胚胎干細胞顯然是不道德的,但現在也有一些潛在的細胞來源,包括從羊水或骨髓中提取干細胞,以及成人細胞,例如將皮膚細胞在實驗室中轉化成原始的腎細胞。

       研究人員目前正利用人體細胞進行實驗,把它們與已經長成為腎臟組織的小鼠細胞培養物結合到一起。戴維斯的小組在取自雞蛋的內膜中培育腎臟,這使得他們能夠查看和操作整個過程。 然而,最大的挑戰在于是否能夠培育出足夠大的移植物以使患者受益?!拔覀儾恢肋@些小的胎兒腎臟能否長得足夠大,成為(移植到)人體內的全功能組織?!贝骶S斯說。

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