令人振奮!血管化腎類器官問世,人工腎逐步成熟

近日,著名學術期刊自然雜誌的子刊Nature Methods報道了一個令人振奮的成果:Wyss生物啟發工程研究所、哈佛幹細胞研究所、哈佛工程與應用科學學院以及布里格姆婦女醫院的研究人員,將腎類器官暴露於細胞流體切應力下,

成功培養出了血管化的生物人工腎。

令人振奮!血管化腎類器官問世,人工腎逐步成熟

血管化的人工腎結構

劃重點:流體切應力→血管化

血管化太重要了,這在以往始終是一個沒能突破的難題。

人體各個器官都離不開血管,毛細血管極其豐富的腎臟尤其如此。沒有血管就沒有氧氣,沒有營養,不能清除代謝廢物。甚至不同細胞都無法交流,每個細胞都在搞獨立、搞分裂。

總之,沒有血管,就沒有腎臟。

以往科學家為了解決人工腎的血運問題,將腎類器官植入動物體內供血。但這樣一來,便無法在體外培養髮育,仍然不是成功的。

怎麼讓人工腎形成成熟的血管?他們提出了一個假設:流體流動可以促進腎類器官形成血管。於是,他們探索出了細胞外基質、介質添加劑和流體切應力的正確組合,將以往的靜態培養皿,改為了液體流動的管道。

流體切應力,是流體力學的概念,可以理解為液體在流過細胞時,對細胞造成的摩擦力。

他們發現,類器官暴露於恰當的細胞流體切應力之後,果然擴大了血管網絡,腎小管和腎小球間室有了豐富的血管。

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人工腎的逐步成熟

腎臟細胞一旦壞死便不可再生,讓人們把解救尿毒症的希望放到了人工腎上。目前進展最快的人工腎是小型的便攜式透析裝置,能隨身攜帶,可能在5-10年的時間內會應用於臨床。

但是人類製造的再精細的系統也比不過DNA,再靈巧的零件也比不過蛋白質分子,研發出能移植進體內的生物腎臟,才能徹底扭轉尿毒症患者的生活質量。

近幾年生物人工腎的研究進展很快。

2015年,該團隊用幹細胞開發出了腎臟類器官,這個類器官有腎臟的各種細胞和微結構。

2018年,首個能產尿的人工腎問世。

現在是2019年,生物人工腎第一次有了較為成熟的血管。

我們有理由相信,10-15年後,生物人工腎可能會進入臨床試驗。

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這次血管化的成熟,是一項為生物人工腎的最終成功奠定基礎的工作。他們目前還不能保證腎臟類器官中的血液可以隨時灌注,但比移植進動物體內有了明顯的進步,一個又一個的階段性勝利,總會迎來最終的豐收。

以後人工腎有了新成果,我還會告訴腎病朋友們,如果大家還有腎病疑問,可以點擊下面“瞭解更多”


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