干细胞“人造肾脏”!干细胞治疗慢性肾病临床研究进展

目前，全球慢性肾脏病患者数量已超过6亿，而我国就占了近2亿，位居全球第一！

面对慢性肾病的终末期疾病肾衰竭，透析治疗和移植术是维持他们生命的“救命稻草”，也是临床上的唯一选择，但透析会限制患者生活的自由，移植术也需匹配的肾源机遇。

△ 透析、肾移植是肾衰竭患者的最终选择

如何摆脱透析和移植的条条束缚，寻找更有效的治疗方案成为科学家们的研究重点，干细胞“人造肾脏”开始步入大众视野，有望解决这一难题，为肾病治疗迈出关键一步。

加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员在过去的20年中致力于研发“人造肾脏”，如今，他们的研究终于取得了突破性进展，并刊登在著名学术期刊《STEM CELL REPORTS》（干细胞报告）上。

△DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.01.008

他们成为全球首次成功在活体生物体内利用干细胞技术培育出了可以正常过滤宿主血液并产生尿液的人类肾组织，成为了最有希望替代透析技术来挽救患者的一种新途径。

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透析和器官移植并非“完美方案”

人体的肾脏就像一个“过滤器”，可以过滤掉身体产生的毒素，然后通过尿液排出。而慢性肾衰竭的患者肾功能损害，就无法过滤体内毒素甚至无法排尿。

为了解决肾衰竭患者这一难题，透析技术的发展成为了代替肾脏功能的有利机器，透析就是利用机器完成肾脏的工作，以清除血液中的废物、盐和多余的液体。

但长期透析的成年人平均寿命只有10年，而且这种办法还十分麻烦，患者通常需要定期来医院接受治疗，而且过程也比较痛苦，此外，长期接受透析治疗还会造成患者疲劳、抑郁等副反应症状。如果离开透析机器，等待患者的似乎只有死亡，透析就像是维持他们生命的机器。

△ 血液透析的过程并不简单

当然，肾移植也是个不错的选择，但由于器官需求的供不应求，很多患者往往不是不满足移植条件而死亡，而是一直苦苦等待却也等不来合适的肾源。而尽管移植成功，高昂的费用、免疫排斥等问题也是不容忽视。

目前，全世界有数百万人都要依靠常规的透析来替代病变或受损的肾脏作用，为了更好地治疗肾衰竭，科学家们也在不断寻找新的治疗方式。

随着近年来再生医学技术的兴起，干细胞可再生组织器官的功能引起了科学家们的兴趣，“人造器官”也成为了他们的研究重点对象，全世界都对干细胞寄予了厚望。

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全球首个干细胞“人造肾脏”

干细胞具有多向分化、组织再生的功能，其可塑性为培育“人工器官”带来可能。

加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员一直致力于干细胞技术研发“人造肾脏”，他们使用了三种来自不同遗传背景的野生型人类多能干细胞（hPSC）系，并在体外可复制地将其分化为肾脏祖细胞。

他们发现，这些细胞经历了基本的形态发生，并表达了MM /肾单位和UB /收集导管谱系标志物。经过对体内多能干细胞衍生物的追踪，他们发现，干细胞皮下植入后，肾脏祖细胞形成了功能性肾单位。

到12周时，它们形成了可通过生物发光成像检测到的器官样肿块。植入物包括含有人毛细血管的灌注肾小球，具有成熟基底膜区域的足细胞和肾小球膜细胞。

△ 在培养第12天收获的植入荧光素酶标记的MAN13衍生的肾脏前体细胞生成的肾小球组织

与体外培养相比，多能干细胞肾脏分化随着肾小球的产生而得到显着改善，肾小球包含被成熟基底膜区域分隔的人毛细血管和足细胞。这些是使用hPSC建模和治疗肾脏疾病的关键进展。

△ 从植入的MAN13衍生的肾脏前体细胞生成的肾小球的TEM

该项研究的突破性在于它成为了全球第一个把肾细胞投入到生物体内环境中，并显示它们可以发挥正常肾脏功能的研究，为干细胞治疗肾脏疾病提供了新的可能方案。

未来的世界是属于科技的，科技的发展给各个领域带来了无限机遇，而再生医学干细胞技术的发展必将颠覆生物医学界，成为未来攻克一切医学难题的新希望，未来，应用干细胞技术再造人体器官将成为可能，我们期待这一天早日到来。

参考资料：

Generation of Functioning Nephrons by Implanting Human Pluripotent Stem Cell-Derived Kidney Progenitors.Published:February 08, 2018 DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.01.008