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▲研究人員將從多能干細胞誘導的腎單位前體細胞,、輸尿管芽與胚胎來源的基質前體細胞進行共同培養(yǎng)，結果生成了腎臟類器官,。 日本熊本大學的西中村隆一教授和太口敦博助教開發(fā)了一種從多能干細胞誘導輸尿管芽的方法,，成功再現(xiàn)了胚胎腎臟高階結構。 胚胎的腎臟是由腎單位前體細胞（nephron progenitors）,、基質前體細胞（stromal progenitors）和輸尿管芽（ureteric bud）三大類的前體細胞群互相作用而形成的“高階結構”（三維結構）,。西中村隆一教授和太口敦博助教在此之前確立了用小鼠胚胎干細胞（embryonic stem cell，ES）和人誘導多能干細胞（induced pluripotent stem cell,，iPS）誘導腎單位前體細胞的方法,。通過這種方法，從多能干細胞誘導了腎單位前體細胞,，進而成功制造出包含腎小球和腎小管的腎單位,，但由于不含有其他兩大類的前體細胞，仍然無法再現(xiàn)腎臟的高階結構,。 這次,，西中村隆一教授和太口敦博助教特別關注了連接各腎單位、對腎臟高階結構再現(xiàn)至關重要的“輸尿管芽”,，開發(fā)出從多能干細胞誘導輸尿管芽的方法,，配合腎單位前體細胞和基質前體細胞，成功地再現(xiàn)了腎臟高階結構,。 研究人員利用小鼠,，對輸尿管芽發(fā)生過程的功能和基因進行了解析。胚胎第8.75天至11.5天,，輸尿管芽的前體——伍爾夫管（Wolffian ducts）逐漸成熟并獲得分枝能力,。通過在體外培養(yǎng)伍爾夫管細胞，發(fā)現(xiàn)了使輸尿管芽成熟的生長因子,。之后,，研究人員對從小鼠ES細胞誘導伍爾夫管細胞的方法進行了研究,，并確定了誘導腎單位前體細胞和輸尿管芽的最佳條件。 為了確認從小鼠ES細胞誘導的輸尿管芽的功能性,，研究人員將輸尿管芽與腎單位前體細胞,、胚胎來源的基質前體細胞進行了混合培養(yǎng)。結果,，確認了具有三大功能特征（分枝能力,、在頂端使腎單位前體細胞分化為腎單位的能力、使腎單位前體細胞仍維持前體細胞的能力）的輸尿管芽,，并再現(xiàn)了胚胎腎臟高階結構,。 對以上手法稍微進行修改后，研究人員就可從人iPS細胞誘導輸尿管芽,。如果使令輸尿管芽形成所不可或缺的PAX2失活的話,，則無法從人iPS細胞誘導輸尿管芽。 該研究為人工再現(xiàn)像腎臟一樣復雜的器官提供了一條道路,。然而,，要想全部從多能干細胞制造的話，還必須開發(fā)誘導間質前體細胞的方法,。此外,，為了使腎臟具有功能、長大,，血管組織也不可或缺,。 參考文獻：Cell Stem Cell 2017;21:730-746 |
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