科技日報記者 張夢然

一組國際聯(lián)合研究團隊在構(gòu)建合成腎臟方面取得重要突破：他們首次將腎臟關(guān)鍵結(jié)構(gòu)整合，創(chuàng)造出被稱為“組合體”的新型腎臟組織。發(fā)表于最新一期《細胞·干細胞》雜志的這項成果，意味著人們成功培育出比以往更成熟、更復(fù)雜的腎臟類器官，為疾病研究和器官移植帶來新希望。

此次，包括美國南加州大學(xué)、俄克拉荷馬大學(xué)、南佛羅里達大學(xué)等多家美國研究機構(gòu)聯(lián)合中國同濟大學(xué)組成的團隊，在實驗室中優(yōu)化了小鼠和人類腎臟“組合體”的生長條件，隨后將其移植到活體小鼠體內(nèi)。在生物體內(nèi)天然環(huán)境的作用下，這些“組合體”進一步發(fā)育成熟，體積增大，并形成了結(jié)締組織和血管網(wǎng)絡(luò)。

移植后的“組合體”展現(xiàn)出多種類似真實腎臟的功能，包括血液過濾、吸收白蛋白等蛋白質(zhì)、分泌腎源性激素，以及出現(xiàn)尿液生成的早期跡象。值得注意的是，以往的腎臟類器官通常只能發(fā)育到胚胎階段，而此次的“組合體”在基因活性和組織結(jié)構(gòu)上已達到與新生小鼠腎臟相當(dāng)?shù)某墒焖健Ｈ祟悺敖M合體”也實現(xiàn)了超越胚胎階段的成熟，不過由于缺乏新生人類腎臟樣本，其確切成熟度尚難精確評估。

該研究還證明了“組合體”作為疾病模型的巨大潛力。團隊利用攜帶PKD2基因功能缺失突變的細胞培育出人類“組合體”，這種突變會導(dǎo)致常染色體顯性多囊腎病（一種以腎臟形成多個大囊腫并最終喪失功能為特征的遺傳性疾病）。此次這些患病“組合體”在小鼠體內(nèi)發(fā)育出大型人源腎囊腫，并表現(xiàn)出炎癥和纖維化等復(fù)雜病理特征，而這些在以往的體外模型中都難以重現(xiàn)。

團隊表示，這不僅為研究多種復(fù)雜的腎臟疾病提供了一個強大的新工具，也為未來設(shè)計出可移植的功能性合成腎臟奠定了堅實基礎(chǔ)，更有望為無數(shù)等待腎移植的終末期腎病患者帶來新選擇。

總編輯圈點

這項研究的意義遠超實驗室成果本身，它標(biāo)志著再生醫(yī)學(xué)向解決器官短缺危機邁出了實質(zhì)性一步。通過構(gòu)建功能更成熟、結(jié)構(gòu)更完整的合成腎臟組織，科學(xué)家不僅為研究多囊腎等復(fù)雜疾病提供了前所未有的高保真模型，更重要的是驗證了一條通往功能性器官再生的可行路徑。一旦技術(shù)成熟，這類“組合體”有望成為個性化藥物測試平臺，可減少對動物實驗的依賴，并最終發(fā)展為可移植的生物“人工腎”，從根本上改變終末期腎病患者的治療格局，重塑現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對器官衰竭的應(yīng)對方式。