令人振奋!血管化肾类器官问世,人工肾逐步成熟

近日,著名学术期刊自然杂志的子刊Nature Methods报道了一个令人振奋的成果:Wyss生物启发工程研究所、哈佛干细胞研究所、哈佛工程与应用科学学院以及布里格姆妇女医院的研究人员,将肾类器官暴露于细胞流体切应力下,

成功培养出了血管化的生物人工肾。

令人振奋!血管化肾类器官问世,人工肾逐步成熟

血管化的人工肾结构

划重点:流体切应力→血管化

血管化太重要了,这在以往始终是一个没能突破的难题。

人体各个器官都离不开血管,毛细血管极其丰富的肾脏尤其如此。没有血管就没有氧气,没有营养,不能清除代谢废物。甚至不同细胞都无法交流,每个细胞都在搞独立、搞分裂。

总之,没有血管,就没有肾脏。

以往科学家为了解决人工肾的血运问题,将肾类器官植入动物体内供血。但这样一来,便无法在体外培养发育,仍然不是成功的。

怎么让人工肾形成成熟的血管?他们提出了一个假设:流体流动可以促进肾类器官形成血管。于是,他们探索出了细胞外基质、介质添加剂和流体切应力的正确组合,将以往的静态培养皿,改为了液体流动的管道。

流体切应力,是流体力学的概念,可以理解为液体在流过细胞时,对细胞造成的摩擦力。

他们发现,类器官暴露于恰当的细胞流体切应力之后,果然扩大了血管网络,肾小管和肾小球间室有了丰富的血管。

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人工肾的逐步成熟

肾脏细胞一旦坏死便不可再生,让人们把解救尿毒症的希望放到了人工肾上。目前进展最快的人工肾是小型的便携式透析装置,能随身携带,可能在5-10年的时间内会应用于临床。

但是人类制造的再精细的系统也比不过DNA,再灵巧的零件也比不过蛋白质分子,研发出能移植进体内的生物肾脏,才能彻底扭转尿毒症患者的生活质量。

近几年生物人工肾的研究进展很快。

2015年,该团队用干细胞开发出了肾脏类器官,这个类器官有肾脏的各种细胞和微结构。

2018年,首个能产尿的人工肾问世。

现在是2019年,生物人工肾第一次有了较为成熟的血管。

我们有理由相信,10-15年后,生物人工肾可能会进入临床试验。

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这次血管化的成熟,是一项为生物人工肾的最终成功奠定基础的工作。他们目前还不能保证肾脏类器官中的血液可以随时灌注,但比移植进动物体内有了明显的进步,一个又一个的阶段性胜利,总会迎来最终的丰收。

以后人工肾有了新成果,我还会告诉肾病朋友们,如果大家还有肾病疑问,可以点击下面“了解更多”


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